(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211106619.1 (22)申请日 2022.09.13 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115204751 A (43)申请公布日 2022.10.18 (73)专利权人 东方电子股份有限公司 地址 264000 山东省烟台市芝罘区机场路2 号 (72)发明人 方正基　董文杰　曲明辉　陆洋　 张明宝　张占朋　 (74)专利代理 机构 烟台上禾知识产权代理事务 所(普通合伙) 37234 专利代理师 金丽丽 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/26(2012.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 16/215(2019.01) G06F 17/18(2006.01) (56)对比文件 CN 114169856 A,2022.03.11 CN 112162519 A,2021.01.01 CN 114115147 A,202 2.03.01 WO 2022148077 A1,202 2.07.14 CN 114048629 A,2022.02.15 刘义等.基于数字孪生的智能车间管控. 《制 造业自动化》 .2020,(第07期), 审查员 李五俊 (54)发明名称 一种基于区块链的智慧综合能源管控系统 (57)摘要 本发明涉及用 于管理和预测的数据处理系 统技术领域， 具体公开了一种基于区块链的智慧 综合能源管控系统， 包括中央控制器， 中央控制 器连接有分析选择块， 分析选择块连接有分布式 控制器和利用数字孪生技术模拟分布式控制器 设计的孪生控制器， 孪生控制器包括数据处理模 块和数据预测模块。 本发明通过孪生控制器能够 监控分布式控制器运行， 结合历史数据利用数据 处理模块剔除不合理的运行参数， 并填补更加合 理科学的插补值， 利用数据预测模块对设备运行 参数进行预测计算， 解决了分布式控制器故障 时， 无法及时向生产设备提供调控指令的问题， 避免生产中断给工厂的生产效益带来 不良影响。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 115204751 B 2022.12.09 CN 115204751 B 1.一种基于区块链的智慧综合 能源管控系统， 其特征在于， 包括中央控制器， 所述中央 控制器连接有分析选择块， 所述分析选择块连接有分布式控制器和利用数字孪生技术模拟 所述分布式控制器设计的孪生控制器， 所述孪生控制器包括数据处理模块和数据预测模 块， 所述数据 处理模块与所述数据预测模块相连， 所述数据预测模块利用所述数据 处理模 块的数据处理结果预测设备运行参数， 所述数据预测模块将预测的设备运行参数记为 ， 预测的设备运行参数 的预测公式为： ， 式中： 记为存储芯片记录的历史数据， 记为历史数据中的最小值， 记为历 史数据中的最大值， 记为插补数据的标准差， 记为每个数据与均值的差值， 记为 历史数据的均值， 记为异常数据的均值， K为正态曲线预测值； 所述中央控制器包括运算 块、 中央电脑以及通过区块技术与中央电脑相连接的若干台分机电脑， 所述中央电脑和所 述分机电脑中均设有存储芯片； 所述数据 处理模块包括异常值剔除模块、 空缺值插补模块 和数据计算器， 所述异常值剔除模块与所述空缺值插补模块相连接， 所述空缺值插补模块 与所述数据计算器相连接； 所述基于区块链的智慧综合能源管控系统的工作流 程如下： 步骤一： 运算块对整体的能源管理系统和设备进行管控， 并将最终的管理结果命令传 输给分析选择块； 步骤二： 分析选择块将运算块的管控命令数据传输给每台生产设备的分布式控制器， 将管控命令数据传输给孪生控制器； 步骤三： 分布式控制器利用管控命令对生产设备的运行数据进行调整， 管理控制生产 设备的运行， 孪生控制器将管控 命令传输过去， 对分布式控制器的运行状态进行监控； 步骤四： 在整个生产活动进行的过程中， 中央电脑利用区块链技术对生产数据进行数 据传输、 备份和加密， 分机电脑利用区块链技术负责将各个产区的生产设备进 行备份、 储存 和加密， 并传输给中央电脑； 步骤五： 当分布式控制器出现故障时， 孪生控制器监控发现故障信 息， 并将故障信息报 备给数据 处理模块， 通过存储芯片 中记录的历史运行参数信息， 首先利用异常值剔除模块 剔除历史数据中的异常值， 再将剔除异常值后的历史数据传输给空缺值插补模块， 对空缺 处填补运行参数数据， 再将整理完的数据传输给数据计算器， 将数据无量纲 化， 再计算正态 曲线预测值； 步骤六： 利用数据预测模块计算出设备运行参数的预测值， 使用预测的设备运行参数 调控生产设备。 2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的智慧综合 能源管控系统， 其特征在于： 所述 异常值剔除模块将从所述存储芯片 中收集的n个历史数据按照 从小到大 的顺序排列， 得到 ， 然后将标准化顺序 统计量记为g， 当数据取最小可疑值 时，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115204751 B 2， 当数据取最大可疑值 时， ， 设置显著水平值 ， 设置临界判别值 ， S记为数据样本的标准差， 当 时判定值为可疑值， 舍 去， 在判定出第一个异常的历史运行参数后对剩 下的数据进行相同的判定， 直至所有的异 常值都被剔除， 保证选取历史数据的典型性和可靠性， 将剔除的数据个数记为m。 3.根据权利要求2所述的一种基于区块链的智慧综合 能源管控系统， 其特征在于： 所述 空缺值插补模块将所述异常值剔除模块剔除的m个可 疑值进行插补， 将待补的数据记为 ， 将待补的数值按照从小到大排列形成 ， 待补的数据 公式为 ， 其中 取y按照从小到大排列时第一个剔除数据的前一个正常 值y， 取正常值y的平均值。 4.根据权利要求3所述的一种基于区块链的智慧综合 能源管控系统， 其特征在于： 所述 数据计算器接收所述空缺值插补模块插补后由正常值和插补值构成新的可信历史数据 ， 将新建的可信历 史数据全部缩放至[0,1]区间内， 其中无量纲转化公式 为： ， 处理后的数据满足标准差为1， 均值为0的正态分布， 利用正态分布曲线结合故障前最 后一个历史运行 数据对故障后的运行 数据进行 预测， 所述 正态曲线预测值K的公式为： ， 式中， 记为故障前最后一个历史运行 数据， 记为无量纲化后的历史数据的标本 差， 记为无量纲化后所有历史数据的均值。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115204751 B 3