一种智慧社区综合能源管理控制系统

摘要

本发明提供一种智慧社区综合能源管理控制系统，包括智慧社区综合能源管理控制装置、智能网关、物联网终端设备和控制终端；所述智慧社区综合能源管理控制装置包括基于云计算和大数据的智能能源处理器、物联网数据采集器和MapReduce大型数据存储器；所述物联网数据采集器通过智能网关与物联网终端设备连接，以获取与物联网终端设备关联的信息；所述基于云计算和大数据的智能能源处理器通过智能网关与控制终端连接，以向控制终端远程传输与之相关的信息或者报警信息；且所述基于云计算和大数据的智能能源处理器连接所述MapReduce大型数据存储器以对数据进行备份，从而可提高社区管理效率和实现社区信息共享。

说明书

技术领域

本发明涉及智慧社区技术领域，特别涉及一种智慧社区综合能源管理控制系统。

背景技术

智慧城市是与百姓生活息息相关的复杂体系，智慧城市是由一个个智慧社区组成的，智慧社区内会设置有综合能源管理控制装置，来对人们日常生活中需要的能源，包括水电、煤气、天然气等进行控制。

目前各类社区由于基础设施建设不完善，缺乏统一专业的社区现代化管理规划，因此社区管理方式落后，主要体现在：1、社区信息建设自成体系，信息化水平低，缺乏远程、集中控制方式，同时业务系统封闭运行，软硬件和数据库也相对独立，不能实现信息资源共享及数据的安全。这导致社区管理平台和入住家庭不能交互，停留在能源信息孤岛状态，必然存在基础设施初步投入大，资源闲置浪费现状；2、社区管理局限于社区安防、消费等几个方面，没有覆盖到社区节能减排、能源管理、给排水管理等领域。在管理方式上处于被动状态，无法针对社区各类情况灵活调整管理策略。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智慧社区综合能源管理控制系统，以提高社区管理效率和实现社区信息共享。

本发明提供一种智慧社区综合能源管理控制系统，包括智慧社区综合能源管理控制装置、智能网关、物联网终端设备和控制终端；

所述物联网终端设备分布于社区各处，包括公共侧和用户侧，所述公共侧包括有变压器、配电箱、区总表和智能电容器，所述用户侧包括有充电桩、电表、水表和气表；

所述控制终端为安装有相应APP的移动终端或安装有相应PC端程序的笔记本电脑或台式电脑；

所述智慧社区综合能源管理控制装置包括基于云计算和大数据的智能能源处理器、物联网数据采集器和MapReduce大型数据存储器；

所述物联网数据采集器通过智能网关与物联网终端设备连接，以获取与物联网终端设备关联的信息；

所述基于云计算和大数据的智能能源处理器通过智能网关与控制终端连接，以向控制终端远程传输与之相关的信息或者报警信息；且所述基于云计算和大数据的智能能源处理器连接所述MapReduce大型数据存储器以对数据进行备份。

进一步地，所述智能网关包括网络通信层、边缘计算应用层和感知设备层；

所述网络通信层包括电力骨干光纤网、无线公网、电力无线专网和卫星通信网；

所述感知设备层包括与物联网终端设备一一对应通信的感应接口；

所述边缘计算应用层包括与感应接口一一对应通信的具有边缘能源计算能力的计算器。

进一步地，所述感应接口包括安全通道、安全接入区和安全业务访问层；

所述安全接入区包括有通信前置、信息安全网络隔离装置和I型安全接入网关；

所述安全业务访问层包括有通信后置和信息内网应用服务系统；

所述安全通道与通信前置双向电连接，所述通信前置与信息安全网络隔离装置双向电连接，所述信息安全网络隔离装置与I型安全接入网关双向电连接，所述I型安全接入网关与通信后置双向电连接。

进一步地，所述感应接口还包括用于进行身份验证的安全芯片，所述安全芯片与安全通道双向电连接。

进一步地，所述智能能源处理器包括云处理器、通信主站和大数据中心，所述云处理器和大数据中心双向通信；所述大数据中心通过所述通信主站连接所述物联网数据采集器以接收物联网数据采集器传来的数据，且所述大数据中心连接所述MapReduce大型数据存储器进行数据备份。

进一步地，所述物联网终端设备还包括智能插座和智能开关。

进一步地，所述用户侧还包括智能电器装置、智能影音装置和智能门窗装置。

进一步地，所述公共侧还包括设置于公共区域的智能监控设备，所述智能监控设备包括摄像机和红外报警器。

进一步地，所述公共侧还包括与第三方平台连接的健康管理装置、医疗装置和消防装置。

进一步地，所述第三方平台包括养老服务平台、医疗服务平台和消防平台。

本发明的技术效果：(1)社区中各家庭可以通过各自的权限实时了解自己家庭的水、电、燃气、门窗等的当前状态；(2)社区公共区域的数据可实现共享，解除能源信息孤岛状态，避免资源闲置和能源浪费；(3)使社区管理可以扩大到健康和医疗等领域，方便社区居民。

附图说明

图1是本发明一种智慧社区综合能源管理控制系统的总体示意图；

图2是本发明一种智慧社区综合能源管理控制系统的具体示意图；

图3是本发明智能网关的示意图；

图中：1、智慧社区综合能源管理控制装置；11、MapReduce大型数据存储器；12、智能能源处理器；13、物联网数据采集器；

2、智能网关；21、网络通信层；22、边缘计算应用层；23、感知设备层；231、感应接口；

3、物联网终端设备；31、公共侧；311、变压器；312、配电箱；313、区总表；314、智能电容器；32、用户侧；321、充电桩；322、电表；323、水表；324、气表；

4、控制终端。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参照图1，本发明提供一种智慧社区综合能源管理控制系统，包括智慧社区综合能源管理控制装置1、智能网关2、物联网终端设备3和控制终端4。

请参照图2，所述物联网终端设备3分布于社区各处，包括分布于社区的公共区域和分布于入驻社区的家庭中，所述物联网终端设备3包括公共侧31和用户侧32，所述公共侧31分布于社区的公共区域，包括有变压器311、配电箱312、区总表313和智能电容器314等基础能源设施，区总表包括区总电表、区总水表、区总气表等，所述公共侧31还包括设置于公共区域的智能监控设备，所述智能监控设备包括摄像机和红外报警器，所述智能监控设备用于社区的安防。

进一步地，所述公共侧31还包括与第三方平台连接的健康管理装置、医疗装置和消防装置，所述第三方平台包括养老服务平台、医疗服务平台和消防平台。从而公共侧31的物联网终端设备3可以用于采集社区中水、电、燃气等基础能源信息，还能采集社区的安全信息和社区的居民的养老和医疗需求、消防信息等，方便提前配置养老、医疗和消防资源。

所述用户侧32分布于社区里各家庭等私人领域中，包括有充电桩321、电表322、水表323和气表324；所述用户侧32还包括智能电器装置、智能影音装置和智能门窗装置等。从而用户侧32的物联网终端设备3可以用于采集社区中各家庭的水、电、燃气等基础能源信息，和家庭中智能设备的相关信息，从而可以远程获取家中燃气、水、电的使用情况、余量情况，并且能在天气突变的情况下远程获知家庭的门窗关闭情况等，方便远程遥控。

所述物联网终端设备3还包括智能插座和智能开关，通过实时了解智能插座当前的状态，对于暂时空置的智能插座，可通过智能开关对其断电，从而节省电力资源，对于具有安全隐患的智能插座(如过载)，可以提前采取措施避免引发安全事故。

所述控制终端4为安装有相应APP的智能手机、平板电脑等智能电子设备或安装有相应PC端程序的笔记本电脑或台式电脑等。

所述智慧社区综合能源管理控制装置1包括基于云计算和大数据的智能能源处理器12、物联网数据采集器13和MapReduce大型数据存储器11。

所述物联网数据采集器13通过智能网关2与物联网终端设备3连接，以获取与各物联网终端设备3关联的信息；所述基于云计算和大数据的智能能源处理器12通过智能网关2与控制终端4连接，以向控制终端4远程传输与之相关的信息或者报警信息；且所述基于云计算和大数据的智能能源处理器12连接所述MapReduce大型数据存储器13以对数据进行备份。从而，通过分布在社区的大量物联网终端设备以及智能网关，采集社区现场数据并存储在MapReduce大型数据存储器13，同时定时向智能能源处理器推送数据使智能能源处理器进行数据云计算等处理，然后将处理结果推送至控制终端4，使用户能够及时获取社区中与自己相关的信息，同时进行安防监控，提高社区的生活便利性和安全性。

请参照图3，所述智能网关2包括网络通信层21、边缘计算应用层22和感知设备层23；所述网络通信层21包括电力骨干光纤网、无线公网、电力无线专网和卫星通信网，采用多网络通信，以确保通信的质量；所述感知设备层23包括与物联网终端设备3一一对应通信的感应接口231，所述物联网终端设备3采集的信息均通过与之一一对应的感应接口231传至所述感知设备层23；所述边缘计算应用层22包括与感应接口231一一对应通信的具有边缘能源计算能力的计算器，每一计算器均单独计算和分析与之对应的物联网终端设备3采集的信息数据，以降低后续云计算的计算量，加快整体计算速度，避免网络拥堵。

所述智能网关2还包括安全通道、安全接入区和安全业务访问层；所述安全接入区包括有通信前置、信息安全网络隔离装置和I型安全接入网关；所述安全业务访问层包括有通信后置和信息内网应用服务系统；所述安全通道与通信前置双向电连接，所述通信前置与信息安全网络隔离装置双向电连接，所述信息安全网络隔离装置与I型安全接入网关双向电连接，所述I型安全接入网关与通信后置双向电连接。所述智能网关还包括用于进行身份验证的安全芯片安全终端层，所述安全终端层与安全通道双向电连接。

安全终端层：采用简单身份验证和安全层(Simple Authentication andSecurity Layer，SSAL)协议实现业务系统终端的身份鉴别、报文传输加密等安全功能。网关需要与终端(配置安全芯片)、通信前置和通信后置联合部署；过渡期间需将网关配置成白名单方式，允许部分终端进行明文传输，安全通道：负责接入终端通信连接的建立、链路的保持和应用报文的转发，安全接入区：负责SSAL协议解析、封装以及报文转发，隔离装置：通过SSAL协议进行报文过滤和网络隔离，实现信息内外网之间的安全数据交互。可配置为支持SSAL协议、698.45协议模式。

所述智能能源处理器12包括云处理器、通信主站和大数据中心，所述云处理器和大数据中心双向通信；所述大数据中心通过所述通信主站连接所述物联网数据采集器13以接收物联网数据采集器13传来的数据，且所述大数据中心连接所述MapReduce大型数据存储器11进行数据备份。云处理器用于对大数据中心中传来的数据进行汇总和云处理，并将处理后的数据传至大数据中心，再通过大数据中心传至所述控制终端4和MapReduce大型数据存储器11。

本发明采用的技术方案所能取得的技术效果：(1)社区中各家庭可以通过各自的权限实时了解自己家庭的水、电、燃气、门窗等的当前状态；(2)社区公共区域的数据可实现共享，解除能源信息孤岛状态，避免资源闲置和能源浪费；(3)使社区管理可以扩大到健康和医疗等领域，方便社区居民。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。