家庭能源管理系统HEMS应用-文档资料
家庭能源管理系统HEMS应用
舒适
灯光控制 自动化控制
背景音乐
安全
防盗报警 技术报警
家居CCTV
音视频 CCTV
节能
温度控制
通讯
可视对讲 系统
控制
一体化
背景音乐
✓ 听收音机和自定义的音乐 ✓ 通过外部设备的不同音源 ✓ 家庭广播代替其他的声音
-
舒适
灯光控制 自动化控制 背景音乐
安全
防盗报警 技术报警
家居CCTV
音视频 CCTV
-
The Bedroom
卧室
设备设置：三路调光模块、背景音乐面板、电动窗帘面板、智能插座、6键场景触控面板。
功能描述： ① 卧室的灯光比较简单，我们通过双路开关，控制卧室的2路灯光。同时，开关是连接到灯光控制系统 中的，可以通过灯光系统进行控制。 ② 通过LCD背景音乐面板，随时选定不同的音乐，播放CD、MP3、FM任由选择，并可调节音量的大小。 ③ 电动窗帘的角度可以通过遥控器、触摸屏控制，也可以定时控制：如每到晚上就自动关上，天亮时自 动打开。 ④ 床头设置场景开关，设计如下场景：休闲、温馨、看书、休息、起夜、全关。按下“起夜”模式，卧 室的小夜灯缓缓点亮，而不会打扰伴侣的休息，同时通向卫生间的走廊灯光也已经亮起，在回到卧室在 按下一键“休息”随时灯光将一一关闭。 ⑤ 智能插座管理两个床头灯。同时边接到控制系统当中，可实现“起夜”“全关”等功能。
-
LIGHTING CONTROL
✓ 灯光亮度调节 ✓ 遥控灯光 ✓ 灯光自动控制 ✓ 舒适的场景
休闲 晚餐
家庭影院
聚会
-
舒适
灯光控制 自动化控制 背景音乐
安全
防盗报警 技术报警
家居CCTV
能源管理系统(EMS)(一)
能源管理系统(EMS)（一）引言概述：能源管理系统(EMS)是一种全面管理和控制能源消耗的系统，可以实时监测能源使用情况，提高能源利用效率，降低环境污染。
本文将详细介绍EMS的重要性和功能，并探讨其在能源管理中的应用。
正文内容：1. 能源管理系统简介- 定义：能源管理系统是指通过综合利用计算机、通信和自动化技术，对能源使用进行全面的监测、管理和控制的系统。
- 目的：提高能源利用效率、降低能源成本、减少环境污染。
- 组成：传感器、数据采集系统、数据处理系统、监控与控制系统等。
2. 能源管理系统的重要性- 资源紧缺：能源是人类社会发展的重要基础，健全的能源管理系统可以帮助合理利用有限的能源资源。
- 环境保护：高效能源管理可以减少能源消耗和碳排放，有效降低环境污染。
- 经济效益：优化能源利用可以降低能源成本，在企业和个人层面创造经济效益。
3. 能源管理系统的功能- 监测与测量：通过传感器实时监测各种能源的使用情况，如电力、燃气、水等。
- 数据分析与报告：对所收集到的数据进行分析，生成能源使用报告，帮助用户了解能源消耗情况。
- 能源计划与优化：根据能源需求和供应情况，制定合理的能源计划，优化能源利用。
- 异常报警与故障处理：通过监测与分析，能及时发现能源使用异常和故障，并进行快速处理。
- 节能措施管理：根据数据分析结果，制定有效的节能措施，并监测其执行效果。
4. 能源管理系统的应用领域- 工业领域：对生产线能源消耗进行监控和管理，优化能源配置，提高生产效率。
- 商业建筑：监测和控制建筑能耗，实现智能化调控，降低能源成本。
- 公共设施：对公共交通、医疗设施、学校等的能源使用进行管理，实现能源节约。
- 居民生活：帮助居民了解能源使用情况，提供节能建议，促进低碳生活。
5. EMS未来发展方向- 基于云计算和大数据分析的能源管理系统：利用云计算将分布在不同地点的能源数据集中管理和分析，提高系统的智能化水平。
- 可再生能源整合：将可再生能源整合到能源管理系统中，提高系统的可持续性。
家庭能源管理系统HEMS应用
LIGHTING CONTROL
✓ 灯光亮度调节 ✓ 遥控灯光 ✓ 灯光自动控制 ✓ 舒适的场景
休闲 晚餐
家庭影院
聚会
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舒适
灯光控制 自动化控制 背景音乐
安全
防盗报警 技术报警
家居CCTV
音视频 CCTV
节能
温度控制
通讯
可视对讲 系统
控制
一体化
自动化
✓ 对门,窗，窗帘，喷水器，或者空调进行管理和控制 ✓ 远程控制 ✓ 设备程序化设计
✓ 远程开锁 ✓ 不同房间之间的对讲通话
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舒适
灯光控制 自动化控制
背景音乐
安全
防盗报警 技术报警
家居CCTV
音视频 CCTV
节能
温度控制
通讯
可视对讲 系统
控制
一体化
一体化
✓ 本地和远程控制
✓ 不同系统的一体化和自动管理 ✓ 可视化用电监控
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舒适
灯光控制 自动化控制
背景音乐
安全
防盗报警 技术报警
家居CCTV
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通过彩色触摸屏，平面图，浏览别墅中的各个系统；控制各个区域的灯光；查看视频监视；调节客厅
空调温度；设定背景音乐系统；
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起居室
The Living Room
设备设置：电动窗帘面板、背景音乐面板、RF多功能无线遥控器、三路调光模块、三路红外控制模块、 无线接收模块。
功能描述： ① 用1只触控开关取代普通的多个开关，客厅设计出如下场景：会客、休闲、明亮、全关等；餐厅设置 如下多个场景：用餐、酒会、烛光、全关等。不同场合，弹指之间，灯光瞬息变换，细微处彰显气派和 尊贵。 ② 通过LCD背景音乐面板，随时选定不同的音乐，播放CD、MP3、FM任由选择，并可调节音量的大小。 ③ 灯光和窗帘同样可以通过RF遥控器轻松操作。 ④ 如果发生危险的事情，可以触动紧急按钮报警。报警时，触摸屏显示报警区域，拨打指定的电话，并 发送报警信息到手机,输入密码，可以消除报警。 ⑤ 电动窗帘的角度可以通过遥控器、触摸屏控制，也可以定时控制：如每到晚上就自动关上，天亮时自 动打开。
家庭能源管理系统研究综述
家庭能源管理系统研究综述摘要：随着新能源技术的广泛应用和智能化技术的兴起，电网结构从传统电网向智能电网变化。
作为智能电网在居民侧的延伸，家庭能源管理系统（HEMS）也是智能电网的研究热点。
与传统电网相比，智能电网能够提高电能质量、增强电网系统可靠性和安全性。
在智能电网的背景下，家庭能源管理系统能够优化家庭中的能源使用情况，在保证用户舒适度的情况下提高能源的利用率和用电经济性。
关键词：智能电网；家庭能源管理系统；HEMSReview of Home Energy Management SystemsAbstract: With the widespread application of new energy technologies and the rise of intelligent technologies, the structure of the power grid has changed from the traditional grid to the smart grid. As an extension of the smart grid on the residential side, the home energy management system (HEMS) is also a research hotspot of the smart grid. Compared with traditional power grids, smart grids can improve power quality and enhance grid system reliability and security. In the context of a smart grid, a home energy management system can optimize energy use in the home, and improve energy efficiency and power economy while ensuring user comfort.Key words: smart grid; home energy management system; HEMS1 引言随着社会的不断发展，人们对于电力的需求也越来越高，据我国国家能源局发布的数据显示，2019年，全社会用电量72255亿千瓦时，同比增长4.5%,其中城乡居民生活用电量10250亿千瓦时，同比增长5.7%[1]。
能源管理系统（EMS）方案资料
能源管理系统（EMS）⽅案资料能源管理系统(E M S)⽅案Contents1系统⽅案概述 (3)1.1数采终端（能源⼦站） (4)1.2数据监控系统（能源实时监控⼦系统） (5)1.2.1能源实时监控服务器 (5)1.2.2能源实时监控客户机 (6)1.3数据管理与发布(能源管理和能源监控系统) (6)1.3.1能源管理分析服务器 (7)1.3.2能源管理系统客户机 (8)2系统功能概述 (9)2.1概述 (9)2.2⽅案总体说明 (9)2.3系统功能 (10)2.3.1能源数据采集 (10)2.3.2能源监控系统动态监视 (10)2.3.3能源档案系统 (12)2.3.4成本分析与分配系统 (14)2.3.5能耗标准设定 (17)2.3.6⾃定义能源报表 (18)2.3.7其他能源分析⼿段 (22)1系统⽅案概述改能源管理系统⽅案是以罗克韦尔⾃动化的核⼼软件产品实时监控软件FTView SE、能源管理平台软件RSEnergyMetrix、以及开放性关系型数据库MSSQL为基础，并融合了现场通信技术、数据库技术、Web技术、SCADA/HMI技术、C/S及B/S技术等的⼀体化的数据采集监控系统⽅案。
能源管理系统实时监控与信息管理系统的总⽬标是建⽴⼀个全局性的能源管理系统，构成覆盖能源信息采集及能源信息管理两个功能层次的计算机⽹络系统，实现对电能、天然⽓、压缩空⽓、采暖⽔、循环⽔和⾃来⽔等能源介质的⾃动监测，进⽽完成能源的优化调度和管理，实现安全、优良供能、提⾼⼯作效率、降低能耗，从⽽达到降低产品成本的⽬的。
系统包括3⼤部分内容：能源数据采集，能源数据实时监控和能源数据分析发布管理。
其主要功能是实现对所有与能源有关的数据采集，并在能源管理部门范围内实现数据的发布，并可以为企业管理级的MES、ERP系统提供⽤能信息。
整个能源管理系统是以稳定可靠的⼯控PLC和上位管理服务器为核⼼并采⽤流⾏的、可靠的计算机⽹络构成的集中式数据采集监控分析管理系统。
能源管理系统(EMS)
能源管理系统(EMS) 1.引言1.1 目的1.2 范围1.3 定义1.4 参考文献2.系统概述2.1 系统架构2.2 功能介绍2.3 系统界面2.4 系统组成部分①数据采集模块②数据存储模块③数据分析模块④报警与预警模块⑤监控与控制模块3.系统安装与配置3.1 硬件要求3.2 软件要求3.3 安装过程3.4 配置选项①数据源配置②用户权限配置③报警设置④数据展示配置4.系统使用指南4.1 登录与注销4.2 主界面介绍4.3 数据展示与分析 4.4 历史数据查询 4.5 报警与预警处理 4.6 监控与控制操作 4.7 用户管理4.8 系统日志5.系统维护与故障排除5.1 数据库备份与恢复5.2 系统维护任务5.3 故障排除①常见问题解决②日志分析与问题定位6.系统更新与升级6.1 更新需求分析6.2 更新计划6.3 更新过程6.4 升级须知7.法律法规7.1 能源管理相关法律名词及注释 7.1.1 可再生能源法7.1.2 节能法7.1.3 碳排放限制法7.1.4 能源备份法7.2 法律法规遵守事项8.附录8.1 附件1：系统接口说明8.2 附件2：数据报表示例8.3 附件3：用户手册补充材料9.结束语本文档涉及附件：1.附件1：系统接口说明2.附件2：数据报表示例3.附件3：用户手册补充材料本文所涉及的法律名词及注释：1.可再生能源法：规定了可再生能源的开发与利用政策。
2.节能法：要求单位和个人在生产、生活中采取节能措施，提高能源利用效率。
3.碳排放限制法：限制碳排放，以减少温室气体排放，应对气候变化。
4.能源备份法：要求能源供应商提供稳定的能源供应，确保能源的可靠性。
配备储能的家庭能源管理系统将成家庭能源控制中心
配备储能的家庭能源管理系统将成家庭能源控制中心
曾有报道指出家庭储能系统在日本及德国等海外地区的良好市场态势。
日本作为一个地理环境特殊、频发自然灾害的国家，民众对综合性的家庭能源管理系统的需求十分迫切。
伴随家庭储能系统的热销，可以实现家庭能源消费精密管理的家庭能源管理系统(HEMS)正逐渐成为焦点。
家庭能源管理系统的基本原理为：与配电盘相连的电能计量单元测量电视和空调等电器的耗电量和太阳能发电系统的发电量，然后把信息汇总到“家
庭能源管理系统控制器”。
家庭能源管理系统控制器经路由器向互联网发送信息，储存在远程的服务器中。
住户可以通过电视、个人电脑、专用监视器，确认耗电量和发电量等信息。
日本积水化学工业公司今年4 月推出的环保住宅“SMART HEIM”标配太阳能发电系统和家庭能源管理系统。
家庭能源管理系统控制器能够获取配电盘每条线路的耗电量和太阳能发电系统发电量的信息。
向外部服务器发送信息。
使用者可以使用接入互联网的个人电脑和智能手机浏览用电情况。
松下公司的家庭能源管理系统“Lifinity”如上图所示
随着采用家庭能源管理系统的住宅增加、日本全国的用电量和发电量数据增加，厂商将能够按照地区、家庭结构、生活方式，更细致地提供建议。
甚至有望根据消费者的希望，通过控制家电使其自动实现节能运转。
同时，配备燃料电池、蓄电池储能系统、电动汽车的家庭也在逐渐增加。
参照天气预报。
家庭能源管理系统中的能量优化与调度策略研究
家庭能源管理系统中的能量优化与调度策略研究家庭能源管理系统（Home Energy Management System，HEMS）是一种智能化的系统，通过监测和控制家庭内各个电气设备的能源消耗，帮助家庭实现能源的高效利用和节约。
对于HEMS的准确定能优化与调度策略的研究，可以使家庭能源的使用按需调度，降低能源浪费，提高能源利用率，从而达到可持续发展的目标。
能量优化策略是在HEMS中实现能源高效利用的关键。
在家庭中，有多种能源消耗设备，例如照明、空调、电视等。
如果能在这些设备的使用上做到最优化，将能够有效降低家庭能源的消耗。
一种常见的优化策略是基于能源需求和价格的优化控制。
通过分析家庭的能源需求和能源价格，可以合理安排各个设备的使用时段，避开高峰期，降低能源价格，实现能源的优化调度。
除了能量优化之外，能量调度策略也是HEMS中的重要部分。
能量调度是指根据能源生产能力和存储能力，合理分配家庭能源的使用，以满足家庭的各项需求。
在能量调度中，一个关键的问题是如何合理地利用可再生能源。
家庭中的可再生能源，如太阳能、风能，具有不稳定性和不可控性。
因此，根据可再生能源的特点，研究合理的能量调度策略，将可再生能源与传统能源进行有效的整合，实现最佳的能量利用效率，对于提高家庭能源的可持续发展能力具有重要意义。
为了实现上述的能量优化与调度策略，HEMS需要具备一定的技术支持和管理措施。
首先，HEMS需要通过传感器实现对家庭各个设备的能源消耗进行实时监测。
这些传感器将收集到的数据传输给中心控制系统，用于分析和决策。
其次，中心控制系统需要具备智能化的能力，能够根据监测到的数据和预设的策略，实时控制家庭各个设备的能源使用。
最后，为了确保能量优化和调度策略的有效推行，家庭成员需要具备对HEMS的认知和支持，积极参与到能源管理中。
虽然家庭能源管理系统中的能量优化与调度策略研究有着诸多好处，但是在实际应用过程中仍然存在一些挑战。
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防盗报警 技术报警
家居CCTV
音视频 CCTV
节能
温度控制
通讯
可视对讲 系统
控制
一体化 1
HOME CCTV
Audio & Video
✓ CCTV 监控 ✓ 报警的时候同时打开
相应的摄像头
舒适
灯光控制 自动化控制 背景音乐
安全
防盗报警 技术报警
家居CCTV
音视频 CCTV
节能
温度控制
通讯
可视对讲 系统
节能
温度控制
通讯
可视对讲 系统
控制
一体化 1
防盗报警
✓ 系统的分区覆盖 ✓ 远程的发布撤防 ✓远程的警示恐吓
舒适
灯光控制 自动化控制 背景音乐
安全
防盗报警 技术报警
家居CCTV
OR
音视频 CCTV
节能
温度控制
通讯
可视对讲 系统
控制
一体化
1
技术报警
水溢探测保护
煤气的探测和保护
舒适
灯光控制 自动化控制 背景音乐
•
通过彩色触摸屏，平面图，浏览别墅中的各个系统；控制各个区域的灯光；查看视频监视；调节客厅
空调温度；设定背景音乐系统；
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起居室
The Living Room
设备设置：电动窗帘面板、背景音乐面板、RF多功能无线遥控器、三路调光模块、三路红外控制模块、 无线接收模块。
功能描述： ① 用1只触控开关取代普通的多个开关，客厅设计出如下场景：会客、休闲、明亮、全关等；餐厅设置 如下多个场景：用餐、酒会、烛光、全关等。不同场合，弹指之间，灯光瞬息变换，细微处彰显气派和 尊贵。 ② 通过LCD背景音乐面板，随时选定不同的音乐，播放CD、MP3、FM任由选择，并可调节音量的大小。 ③ 灯光和窗帘同样可以通过RF遥控器轻松操作。 ④ 如果发生危险的事情，可以触动紧急按钮报警。报警时，触摸屏显示报警区域，拨打指定的电话，并 发送报警信息到手机,输入密码，可以消除报警。 ⑤ 电动窗帘的角度可以通过遥控器、触摸屏控制，也可以定时控制：如每到晚上就自动关上，天亮时自 动打开。
安全
防盗报警 技术报警
家居CCTV
音视频 CCTV
节能
温度控制
通讯
可视对讲 系统
控制
一体化
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触摸屏
报警中心主机
安全
煤气探测器
节能
温度探测器
舒适
卷帘百叶窗
背景音乐功放
通讯 控制
家庭网关
监控摄像头
内部室内 免提分机 Video Display
1
The Entrance
门厅
设备设置：二路调光模块、可视智能终端机、6键场景触控面板、彩色触摸屏。
控制
一体化
1
温度控制
✓ 在每个房间设定你喜欢的温度 ✓ 温度的程序化设定 ✓ 多达 30% 节约能源
Morning Evening
Afternoon Night
舒适
灯光控制 自动化控制 背景音乐
安全
防盗报警 技术报警
家居CCTV
音视频 CCTV
节能
温度控制
通讯
可视对讲 系统
控制
一体化
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可视对讲系统
家庭能源管理系统 HEMS应用方案
工程技术部 Hems小组 2014/01/15
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智能家居解决方案业务全貌
窗帘控制 温度控制 插座控制 幕布控制 远程遥控
智能门禁
红外监测 家庭安防
视频监控 门磁感应 烟感监控 燃气监控
家庭影院 频道直播 视频分享
灯光控制
色温控制 明暗控制 光线感应 人体感应
日常保健 远程诊断
✓ 可与门口主机和室内分机的对讲通话
✓ 远程开锁 ✓ 不同房间之间的对讲通话
舒适
灯光控制 自动化控制 背景音乐
安全
防盗报警 技术报警
家居CCTV
音视频 CCTV
节能
温度控制
通讯
可视对讲 系统
控制
一体化
1
一体化
✓ 本地和远程控制
✓ 不同系统的一体化和自动管理 ✓ 可视化用电监控
舒适
灯光控制 自动化控制 背景音乐
智能电表 节能储能
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Home Energy Management System
LAN / WAN
舒适
灯光 窗帘 场景 背景音乐
节能 温度控制 能源管理
控制
PC and PDA 数据库 (PC-TV) 管理 音视频监视的遥控控制
安全
入侵报警 技术报警 远程监控
CCTV
通讯
数字化的可视对讲系统房
设备设置：双路开关模块、厨房可视对讲分机、烟感。
功能描述： ① 厨房的灯光比较简单，通过开关模块，控制厨房的灯光。同时，开关是连接到灯光控制系统中的，可 以通过灯光系统进行控制。 ② 厨房可视分机，主人做饭时也可以收听音乐；客人来了，厨房可视分机可以直接查看来访者。 ③ 在烟雾浓度超标时，发出报警。 ④ 所有报警和灯光系统联动，报警发生时，整个别墅灯光通明，提醒主人。
舒适
灯光控制 自动化控制 背景音乐
安全
防盗报警 技术报警
家居CCTV
音视频 CCTV
节能
温度控制
通讯
可视对讲 系统
控制
一体化
1
背景音乐
✓ 听收音机和自定义的音乐 ✓ 通过外部设备的不同音源 ✓ 家庭广播代替其他的声音
舒适
灯光控制 自动化控制 背景音乐
安全
防盗报警 技术报警
家居CCTV
音视频 CCTV
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LIGHTING CONTROL
✓ 灯光亮度调节 ✓ 遥控灯光 ✓ 灯光自动控制 ✓ 舒适的场景
休闲 晚餐
家庭影院 聚会
舒适
灯光控制 自动化控制 背景音乐
安全
防盗报警 技术报警
家居CCTV
音视频 CCTV
节能
温度控制
通讯
可视对讲 系统
控制
一体化 1
自动化
✓ 对门,窗，窗帘，喷水器，或者空调进行管理和控制 ✓ 远程控制 ✓ 设备程序化设计
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The Bedroom
卧室
设备设置：三路调光模块、背景音乐面板、电动窗帘面板、智能插座、6键场景触控面板。
功能描述： ① 卧室的灯光比较简单，我们通过双路开关，控制卧室的2路灯光。同时，开关是连接到灯光控制系统 中的，可以通过灯光系统进行控制。 ② 通过LCD背景音乐面板，随时选定不同的音乐，播放CD、MP3、FM任由选择，并可调节音量的大小。 ③ 电动窗帘的角度可以通过遥控器、触摸屏控制，也可以定时控制：如每到晚上就自动关上，天亮时自 动打开。 ④ 床头设置场景开关，设计如下场景：休闲、温馨、看书、休息、起夜、全关。按下“起夜”模式，卧 室的小夜灯缓缓点亮，而不会打扰伴侣的休息，同时通向卫生间的走廊灯光也已经亮起，在回到卧室在 按下一键“休息”随时灯光将一一关闭。 ⑤ 智能插座管理两个床头灯。同时边接到控制系统当中，可实现“起夜”“全关”等功能。
功能描述：
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主人在入户门口，押下智能门锁的指纹辨识器，入户门打开。
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进门后进行安防系统撤防；出门时安防系统布防。
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安防系统报警，布防LCD屏幕上显示报警区域。
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6键场景触控面板“在家模式”，灯光受控制，“离家模式”，关闭所有的灯光，空调，灯光电器自
动设定到节能模式或关闭,离家设防,回家撤防。
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可视智能终端，完成与访客对讲，开门功能。