技术领域
[0001] 本
发明涉及一种用于管理电气设备的设备管理方法，所述电气设备包括多个电气元件，该电气元件适用于确保
电流从起点至电分配点的流动，并且涉及用于管理这样的电气设备的管理系统。
背景技术
[0002] 在电气设备领域，已知惯例是使用形成电气设备并且能够实现电分配的多个电气元件。电气元件、也称作预制元件，是例如电源单元、电功率传输元件、包括一个或多个分接出口的电功率分配元件的部件。这些设备被分类成预制的电气设备并且适合被用在
建筑物中，例如工业、商业或办公建筑物等。
[0003] 这些设备在
位置中的安装或装配期间，已知的实践是按照工程-设计部
门所开发的预定模板安装其各种组成元件，每个元件包括能够经由标签读取器读取的、用于存储唯一标识符(unique identifier)的存储标签。由此可以确定在设备位置中安装或装配期间布置在建筑物中的元件数以及形成所述设备的组成元件。
[0004] 但是，采用这样的设备，当需要额外于工程-设计部门开发的模型模板的补充元件时，模型模板必须手动更新。因此电气设备的管理手动地进行，而且其构造是静态的。由此，
修改并且管理电气设备是复杂和昂贵的。
[0005] 因此，本发明的目的是提供一种用于管理电气设备的管理方法，能够实现电气设备动态以及改良的管理。
发明内容
[0006] 为此，本发明的目标涉及一种用于管理电气设备的设备管理方法，所述电气设备包括多个电气元件，其用以确保电流从起点至电分配点的流动，每个元件包括用于存储与所述第一元件相关联的唯一标识符的第一记忆存储装置，所述方法包括以下步骤：
[0007] a)经由识别装置，获取属于所述设备的每个元件的所述第一标识符。
[0008] 根据本发明，第一记忆存储装置还能够保存和存储对应的元件的几何数据，所述数据在数据获取步骤a)期间经由所述识别装置被获取，并且与所述对应的第一标识符相关联，并且所述方法另外包括以下步骤：
[0009] b)经由计算单元，基于所述获取的几何数据，计算所述电气设备的模拟。
[0010] 由于本发明，计算单元能够基于存储在每个电气元件的第一记忆存储装置中的几何数据模拟电气设备。因此，所述管理方法提供了在设备的每个元件在建筑物中安装在位之后模拟电气设备的能
力以及经由与每个第一标识符相关联的几何数据识别每个元件的位置的能力。这样，所述设备以动态的方式被模拟并且设备的与预先构建的模型模板相比的任何修改则具有被记录的能力，这提供了确保电气设备的构造和管理的程序简化的能力。
[0011] 根据本发明的其它有利方面，所述方法包括单独考虑或根据任何技术可行的组合考虑的、一个或多个以下特有的特征：
[0012] -在数据获取步骤a)期间，所述识别装置按照所述电气设备中所述元件的位置方面的安装或装配顺序获取每个第一标识符和所述的相关的几何数据，从对应于电源单元的起点元件开始，直到相对于所述设备的其余部分与所述起点元件相反设置的终点元件，对被执行的所述模拟的计算按照所述元件位置方面的所述安装或装配顺序执行；
[0013] -所述元件包括至少一个电功率分配元件，每个功率分配元件具有预定数量的电分接出口，所述电分解出口每个能够连接至电分接箱，其特征在于，每个对应的第一记忆存储装置包括分接出口的所述数量，并且对于每个功率分配元件，模拟的计算基于所获取的分接出口的数量执行；
[0014] -所述电气元件包括至少一个电功率分配元件，每个功率分配元件具有能够连接至电分接箱的至少一个电分接出口，而所述方法在计算步骤b)之前包括以下步骤：
[0015] a’)一个或多个电分接箱至一个或多个分接出口的连接，所述电分接出口或每个电分接出口包括第二记忆存储装置，用于存储与所述出口相关联的唯一参考数；
[0016] a＂)连接至电分接箱的每个分接出口的参考数的获取；
[0017] 在所述参考数获取的步骤a＂)之后，对于每个电分接箱，所述方法包括以下步骤：
[0018] a＇＇＇)所述对应的参考数以及与所述电分接箱(20)相关联的第二唯一标识符至所述计算单元(26)的传输，所述计算单元(26)能够在计算步骤b)期间实现每个电分接箱(20)的模拟并且能够在模拟
框架中将它与所述对应的出口(18)的位置相关联；
[0019] -在计算步骤b)之后，所述方法包括以下步骤：
[0020] c)对于每个电分接箱，有关所述电气设备的一个或多个电气数据的测量；
[0021] d)所述一个或多个被测量的数据变量至所述计算单元的传输，
[0022] e)在所述模拟框架中所述被测量的电气数据变量与对应的电分接箱以及与它在所述电气设备中的位置的关联；
[0023] -每个第一记忆存储装置包括无线电
频率标签(tag)，并且在数据获取步骤a)期间，数据的获取借助无线电电波完成；
[0024] -每个电气元件包括至少两个连接端部，其中一个是参考端部，所述几何数据包括相对于所述参考端部的所述连接端部的位置，而且，所述计算单元能够计算每个连接端部相对于所述起点元件的位置，
[0025] -每个电气元件包括至少两个连接端部，所述几何数据包括在与所述电气设备相关联的参考构架中、所述对应的元件的所述连接端部的位置，
[0026] -所述几何数据包括涉及在所述两个连接端部之间的所述对应的元件的形状或形式。
[0027] 本发明的目标还涉及一种用于管理电气设备的设备管理系统，包括多个电气元件，用以确保电流从起点到电分配点的流动，每个元件包括第一记忆存储装置，用于存储与所述元件相关联的第一唯一标识符，所述系统包括能够获取所述对应的第一标识符、用来识别术语所述设备的每个元件的识别装置，其特征在于，每个第一记忆存储装置还能够保存和存储所述对应的元件的几何数据，所述识别装置能够获取所述几何数据并且将它们与所述对应的第一标识符相关联，而且，它还另外包括用来基于通过所述识别装置所获取的几何数据、执行所述设备的模拟的计算单元。
[0028] 根据本发明的其它有利方面，所述系统还包括一个或多个以下特有的特征，单独考虑或根据任何技术可行的组合考虑：
[0029] -所述电气元件包括至少一个电功率分配元件，每个功率分配元件具有能够连接至电分接箱的至少一个电分接出口，而所述电分接出口或每个电分接出口包括第二记忆存储装置，用于存储与所述分接出口相关联的唯一参考数，而每个电分接箱包括能够获取所述一个或多个分接出口的参考数的识别构件，所述电分接箱连接至所述一个或多个分接出口；
[0030] -每个第一记忆存储装置和第二记忆存储装置包括能够借助无线电电波分别与所述识别装置和所述识别构件通信的无线电频率标签。
附图说明
[0031] 借助纯粹地通过非限制性实例并且参考附图给出的以下说明，本发明将得到更好的理解而且本发明的其它优势将变得更加明显。
[0032] 图1是包括用于管理根据本发明所述的电气设备的管理系统和所述电气设备的电气组件的示意图，
[0033] 图2是根据本发明所述的用于管理图1所示电气设备的方法的
流程图。
具体实施方式
[0034] 在图1中，电气组件10包括电气设备12和用于管理电气设备12的管理系统14。
[0035] 电气设备12包括多个电气元件16A、16B、16C，其在一建筑物(未示出)中形成电功率分配系统，也就是说，能够确保电流从起点到电分配点的流动。在图1所示的实例中，电气设备12包括电源单元16A、与功率传输
电缆类似的五个电功率传输元件16B、以及三个电功率分配元件16C，每个电功率分配元件16C包括能够连接至电分接箱(tap off box)20的多个电分接出口18。
[0036] 管理系统14包括可动终端24，以及
电子数据集中器26，也称作计算单元。
[0037] 每个电气元件16A、16B、16C包括第一记忆存储构件28，其用于存储与对应的电气元件16A、16B、16C相关联的第一唯一标识符。电气元件16A、16B、16C通常是预制的电气元件，使其能够彼此组装用以形成电气设备12。每个电气元件16A、16B、16C包括两个连接端部29、30，用于连接至另外的电气元件16A、16B、16C。
[0038] 电源单元16A通常能够输送
低电压，也就是，低于1000伏特的电压。
[0039] 电功率传输元件16B包括直线元件和具有肘形形式的元件，用于在建筑物内的电传输。
[0040] 电功率分配元件16C能够经由电分接出口18和电分接箱20分配一部分
电能(其流过电气设备12并且由电源单元16A输送)至各个需要被供以电力的电气构件，例如电灯器具或
电机器，未示出。每个功率分配元件16C包括预定数量的分接出口18。
[0041] 每个分接出口18包括第二记忆存储构件32，用于存储与对应的出口18相关联的唯一参考数(unique reference number)。在图1中，仅示出自由分接出口18，即，未连接至其中一个电分接箱20的分接出口，连接至其中一个电分接箱20的分接出口18被对应的电分接箱20遮住。
[0042] 每个电分接箱20类似于连接至其中一个电分接出口18的电气面板。每个电分接箱20包括第一识别构件34，其能够读取与其相关联的电分接出口18的第二记忆存储构件32，也就是说，能够与该第二记忆存储构件32通信，优选地通过无线电电波，以便获取第二记忆存储构件32中包含的数据。然后每个电分接箱20能够获取与它连接的电分接出口18的参考数。
[0043] 每个电分接箱20包括
传感器36，其用于测量有关电气设备12的电气数据变量，例如流过电分接箱的电流、或流过对应的功率分配元件16C的电流、或甚至例如来自对应的功率分配元件16C的电压。
[0044] 每个电分接箱20还包括第一无线电频率通信构件38，例如无线电发射器-接收器和第一无线电天线40。
[0045] 可动终端24包括
数据处理构件42、第二识别构件43、以及第二无线电频率通信构件44，所述无线电频率通信构件能够经由第二无线电天线46将第一信息M1传送至数据集中器单元26。可动终端24还包括显示屏48。
[0046] 数据集中器单元26包括数据处理单元50、显示构件52、第三无线电频率通信构件54和第三无线电天线56。
[0047] 除了与对应的电气元件16A、16B、16C相关联的第一唯一标识符，每个第一记忆存储构件28能够存储对应的电气元件16A、16B、16C的几何数据。几何数据包括对应的元件16A、16B、16C的两个连接端部29、30在与电气设备12相关联的参考构架中的位置。
[0048] 有利地，几何数据还包括信息项目，所述信息项目对应于在两个连接端部29、30之间的元件16A、16B、16C的形状和形式。
[0049] 每个第一记忆存储构件28能够借助无线电电波与可动终端24、也就是与第二识别构件43通信。每个第一记忆存储构件28例如为无线的无线电频率通信标签的形式，例如基于
近场通信(NFC，来自于普遍接受的英文术语Near Field Communication)的标签或基于无线电频率(PFID，来自于普遍接受的英文术语Radio Frequency Identification)的识别标签。
[0050] 此外，每个电功率分配元件16C的每个第一记忆存储构件28包括与对应的功率分配元件16C相关联的分接出口18的数量。
[0051] 每个第二记忆存储构件32例如是无线电频率标签的形式，例如近场通信标签(NFC)或无线电频率识别标签(RFID)。
[0052] 每个识别构件34能够获取包含在第二记忆存储构件32中的数据，也就是，对应的分接出口18的参考数。
[0053] 每个第一通信构件38和相关的第一无线电天线40能够通过
无线电波与计算单元26、更精确地说是与第三无线电天线56和第三无线电频率通信构件54通信。每个第一无线电频率通信构件38能够经由第一天线40将第二信息M2传送至计算单元26。
[0054] 第二信息M2包括通过第一识别构件34获取的参考数，以及与每个对应的电分接箱20相关联并且能够通过计算单元26实现每个电分接箱20的识别的唯一地址。所述唯一地址对应于用于每个箱20的第二唯一标识符。
[0055] 在第二信息M2的传输之后，每个第一通信单元38能够将第三信息M3传送至计算单元26，所述第三信息M3包括由传感器36测量的电气数据变量，以及对应的电分接箱20的地址。
[0056] 有利地，第一通信构件38、第二通信构件44和第三通信构件54、以及第一天线40、第二天线46和第三天线56符合基于IEEE-802.15.4标准的通信协议ZIGBEE或ZIGBEE GREEN POWER。
[0057] 数据处理单元42能够处理通过第二识别构件43获取的数据。
[0058] 第二识别构件43能够通过无线电电波与每个第一记忆存储构件28建立通信，从而获取通过每个第一记忆存储构件28所存储的数据、也就是第一标识符和相关的几何数据，以及用于功率分配元件16C的可能的分接出口18的数量。第二识别构件43形成用于每个第一记忆存储构件28的读取器，并且例如是无线电频率标签读取器。
[0059] 第二识别构件43能够遵从在设备的元件的位置中的安装或装配顺序来获取每个第一标识符和相关的几何数据，也就是，从对应于电源单元16A的起点元件开始，直到相对于电气设备12的其余部分与起点元件16A相反设置的终点元件。在图1中终点元件对应于电功率传输元件16B。
[0060] 第二通信构件44能够将第一信息M1经由第二天线46传送至计算单元26。第二通信构件44由此能够与计算单元26、即与第三天线56和第三通信构件54建立无线电链路。
[0061] 第一信息M1包括第一标识符、与每个电气元件16A、16B、16C相关联的几何数据、以及用于每个功率分配元件16C的分接出口18的数量。在第一信息M1中通过第二识别构件43获取的数据按照电气设备12的元件的位置方面的安装或装配顺序被记录。
[0062] 显示装置48能够显示通过第二识别构件43所获取的信息，也就是，第一标识符、用于每个元件16A、16B、16C的几何数据、以及可能的用于每个功率分配元件16C的分接出口18的数量。
[0063] 数据处理单元50包括数据处理器60和与处理器60相关联的记忆存储62。
[0064] 显示单元52能够显示通过可动终端24和电分接箱20传送至计算单元26的数据。显示构件52还能够显示通过处理器60计算的信息项目。
[0065] 记忆存储62能够存储用于电气设备12的模型的计算的计算
软件应用64。
[0066] 计算软件应用64能够模拟每个电气元件16A、16B、16C，计算单元26针对所述电气元件经由第一信息M1接收第一标识符，这种模拟是经由第一信息M1获取和传送的出口数和几何数据的函数。计算软件64还能够模拟每个电分接箱20(它从该电分接箱接收第二信息M2)并且将它与对应的分接出口18关联。实际上，经由第二信息M2由电分接箱20传送的参考数通常包括对应于功率分配元件16C(包括对应的分接出口18)的第一标识符的一定数量的数位(digit)，以及对应于电分接出口18的数量的另外的符号，也就是说，在功率分配元件16C的其位置上。
[0067] 计算软件应用64还能够在接收第三信息M3之后在模拟中将通过每个传感器36测量的电气数据变量与对应的电分接箱20以及与它在电气设备12中的位置相关联。
[0068] 现将使用图2解释根据本发明的管理系统14的操作。
[0069] 在初始步骤100过程中，可动终端24、并且更确切地是第二识别构件43，进行以通过无线电通信、按照电气元件16A、16B、16C在电气设备12中的位置方面的安装或装配顺序读取每个记忆存储构件28。然后，第二识别构件43获取每个第一标识符和相关的几何数据。此外，在此数据获取100期间，第二识别构件43获取针对每个功率分配元件16C的对应的电分接出口18的数量。
[0070] 然后，在步骤102期间，可动终端24将获取的数据、即第一信息M1，传送至计算单元26，该计算单元将它们存储在其记忆存储62中。
[0071] 然后，在步骤104期间，电分接箱20连接至对应的
插件出口18，并且随后在步骤105期间经由识别构件34获取存储在第二记忆存储构件32中的数据。更确切地，第一识别构件34和第二记忆存储构件32
定位方式使得在其中一个电分接箱20与对应的分接出口18的连接期间，识别构件34进行以读取第二记忆存储构件32及其中包含的数据，即，分接出口18的参考数。
[0072] 在步骤106期间，每个电分接箱20将第二信息M2传送至计算单元26。
[0073] 接下来，在步骤108期间，计算软件应用64能够计算电气设备12的模拟，其基于经由第一信息M1和第二信息M2所接收的信息，也就是说，基于几何数据、参考数、第一和第二标识符、以及可能地还基于用于每个功率分配元件16C的分接出口18的数量。计算软件应用64也按照电气设备12的元件16A、16B、16C的位置方面的安装和装配顺序执行模拟计算，也就是说，从起点元件开始直到终点元件，因为第一信息M1包括以它们获取的顺序存储的数据。因此，在模拟计算步骤108期间，计算软件应用64模拟每个电分接箱20并且在模拟中将它与对应的分接出口18的位置相关联。
[0074] 在模拟步骤108之后，电气设备12被配置，并且管理系统14能够在所开发的模型/所执行的模拟的
基础上操作。由此，在步骤110期间，每个电分接箱20经由其传感器36测量电气数据变量。然后，在步骤112期间，每个电分接箱20将第三信息M3传送至计算单元26。
[0075] 接下来，在步骤114期间，计算软件64在模拟中将所测量的电气数据变量与对应的电分接箱20以及与其在电气设备12中的位置相关联。结果，每个电分接箱20通过知晓参考数和第二标识符、即电分接箱20的地址而与电分接出口18相关联。
[0076] 步骤110、112和114基于预定的周期频率重复，以使管理系统14能够规律地探知和确保电气设备12的正确操作。
[0077] 有利地，在电气设备12的管理的整个过程和程序中，计算软件应用64能够以动态方式模拟和计算连接至电分接箱20的电分接出口的数量，以及自由分接出口18的数量。结果，在电分接箱20被连接至分接出口18或与分接出口18断开的每个情况下，电分接箱能够传送第二信息M2。
[0078] 有利地，在经由例如补充的电气元件16A、16B、16C的增加的电气设备12的修改期间，操作者通过使用可动终端24重新得到包含在额外的电气元件的第一记忆存储构件28中的数据，并且然后识别电气元件，额外的电气元件被插入在这些电气元件之间。然后，计算软件64再执行用于电气设备12的模拟计算，用以适当地模拟被修改的电气设备。
[0079] 甚至更加有利地，传感器36还进行电压测量并且计算单元26计算对应的电能和/或电功率。
[0080] 由此，设备管理系统14使得可以实时管理电气设备12中任何点的电功率的有效性。另外，设备管理系统提供了确定电气设备12中电消耗
水平的能力。
[0081] 按照其位置的安装或装配的、对每个电气元件16A、16B、16C特定的数据的记录还使得可以按其位置的安装或装配顺序模拟这些项目并且确保有效地对应于电气设备12的合适的模拟。
[0082] 设备管理系统14使得能够更新电气设备12的结构。另外，通过所获取的关于每个分配元件16C的分接出口的数量的知识，管理系统14提供了探知和确保包括参考数内的每个分接出口18的数量不高于电分接出口的数量的能力，由此不存在涉及系统构造的误差。此外，管理系统14使得可以将通过电分接箱20所测量的所有电气数据变量与设备中电分接箱的位置相关联。因此在动力故障的情况下、也就是说例如在其中一个电气数据变量大于参考
阈值的时候，系统可以指示操作者电气故障的方位以及涉及的故障电气元件16A、16B、
16C。
[0083] 另外，设备管理系统14提供了确保所执行的模拟确实与工程-设计部门开发的预定的模型模板一致的能力。系统14还提供了实时地管理分接出口18的有效性的能力。
[0084] 无线电频率标签的使用使得能够识别每个元件16A、16B、16C，并且几何数据的保存和存储能够实现电气设备12的更好的模拟。
[0085] 这样，设备管理系统14可以简化电气设备12的使用和修改。电气设备管理系统14提供了指示和记录在电气设备12构造中的任何修改的能力，以及用更有效方式管理其操作的能力。
[0086] 作为变体，在数据获取步骤100之前，一旦电气元件16A、16B、16C被安装到位，操作者使用可动终端24并且对于每个第一标识符设置一值、或者甚至将对设备管理系统14的操作特定的地址指派给每个电气元件16A、16B、16C，该地址被存储在第一记忆存储构件28中。在此变体实施方式中，在数据获取步骤100期间，可动终端24获取所述特定地址或第一标识符的最新设置值。
[0087] 根据另一变体实施方式，几何数据包括其中一个端部30相对于其它端部29的位置，形成参考端部。在此变体中，计算软件应用64在电气设备12的模拟期间能够计算每个元件16A、16B、16C相对于起点元件的位置，所述起点元件即在图1所示实例中电源单元16A。另外，在此变体中，在模拟计算期间，对于与起点元件16A不同的每个给定的元件16B、16C，分接箱将元件16B、16C的端部29的位置与相对于起点元件16A所限定的元件16B、16C的端部30(与给定的元件16B、16C相邻并且相对于电源单元16A恰好位于给定的元件前方)的位置相关联。
[0088] 根据另一变体实施方式，在数据获取步骤100期间，可动终端24、并且更确切地是第二识别构件43，对于每个功率分配元件16C获取通过第二记忆存储构件32所存储的数据。这使得可以确定包括在每个电功率分配元件16C中电分接出口的数量。
[0089] 根据另一变体实施方式，每个电分接箱、并且更确切地是第一无线电频率通信构件38和第一天线40，符合TCP/IP通信协议(传输控制协议/因特网协议)，以及第二和第三通信构件44、54和天线46、56也是。
[0090] 根据另一变体实施方式，数据处理构件42包括与计算软件应用64类似的计算软件应用。在此变体实施方式中，可动终端能够计算和显示模拟输出，这在电气元件位置的安装和设置期间特别地使得操作者可以检验和确保该设备合适地对应于预定的模型模板，例如工程-设计部门中所开发的模型模板。
[0091] 根据另一变体实施方式，每个分接箱能够执行
温度、湿度的测量或者甚至有关电气设备12的操作的任何其它类型的测量，并且能够将所述测量传送至数据集中器单元26。在此变体中，计算软件64然后与它在电气设备12中被测量的位置处测量的每个数据变量关联。
[0092] 根据另一变体实施方式，元件16A、16B、16C包括多于两个的连接端部。
[0093] 在上述说明中，计算软件应用64对应于软件指令，所述指令形成能够被计算机执行的
计算机程序。计算机对应于，例如数据处理单元50。
[0094] 此外，图2所示的方法由计算机实现。
[0095] 更一般地，在上述说明中，第二识别构件43是用来与每个第一记忆存储构件28通信的模
块。
[0096] 由此，识别构件43、第一记忆存储构件28和第二记忆存储构件32、以及计算单元26是参与实现图2所示方法的电子装置。
[0097] 各种不同实施方式和以上设想的变体的特有的特征可以互相组合。
