إدارة الطاقة وتحليل البيانات

مقدمة عامة

مشروع هو منصة رقمية ذكية تهدف إلى رفع كفاءة استهلاك الطاقة في الأبنية والمنشآت المختلفة (السكنية، التجارية، الصناعية)، من خلال جمع وتحليل بيانات الطاقة بصورة لحظية، وتقديم توصيات وتنبيهات ذكية تساعد على خفض التكاليف وتحسين الأداء التشغيلي.

الفكرة تقوم على الدمج بين التحليل البياني، الذكاء الصناعي، ولوحة تحكم تفاعلية تمنح المستخدم رؤية دقيقة وشاملة حول استهلاك الطاقة في المبنى.

---

️ المكونات الرئيسية للمشروع

1. لوحة تحكم مركزية (Dashboard)

واجهة ويب وتطبيق موبايل تفاعلي.

تُعرض فيها بيانات استهلاك الطاقة بشكل لحظي على شكل رسوم بيانية ومخططات واضحة.

تُظهر مؤشرات الأداء الرئيسية مثل:

الاستهلاك اليومي والشهري.

التوفير المحقق مقارنة بفترات سابقة.

أكثر الأقسام أو الأجهزة استهلاكاً للطاقة.

تحتوي على نظام تنبيهات فوري عند تجاوز الحدود المسموح بها أو عند رصد خلل في الأداء.

إمكانية توليد تقارير آلية (PDF أو Excel) قابلة للمشاركة مع الإدارة أو المستخدمين.

---

2. آلية جمع البيانات من الواقع (Data Integration Layer)

يعتمد النظام على استقبال بيانات الاستهلاك من عدادات أو مستشعرات طاقة ذكية موجودة مسبقاً في المبنى.

يتم ربط هذه الأجهزة بالخادم عبر واجهة برمجية (API) أو من خلال بوابة محلية (Gateway) تتصل بالإنترنت وترسل البيانات إلى النظام بشكل دوري.

يقوم المبرمج بإنشاء خدمة استقبال بيانات تحفظ القيم القادمة (كالجهد، التيار، الاستهلاك، درجة الحرارة…) في قاعدة بيانات مركزية.

يمكن للنظام التعامل مع أنواع متعددة من الأجهزة دون الحاجة لتغيير الكود الأساسي، فقط بتعريف مصدر البيانات الجديد في الإعدادات.

---

3. نظام التحليل والذكاء الصناعي (AI & Analytics)

يحلل النظام البيانات المسجلة ليكتشف أنماط الاستهلاك ويولّد توصيات ذكية مثل:

تنبيه المستخدم عند ارتفاع الاستهلاك عن المعدل الطبيعي.

اقتراح أوقات تشغيل مثالية للأجهزة الثقيلة.

التنبؤ بالفاتورة القادمة بناءً على سلوك الاستهلاك.

يمكن تطوير الخوارزميات تدريجياً باستخدام أدوات Python مثل pandas وscikit-learn مع توسع قاعدة البيانات.

---

4. الخادم المركزي (Backend Server)

مسؤول عن تخزين البيانات، إدارة المستخدمين، وإرسال التقارير.

يقدّم واجهات API لتطبيق الويب والموبايل.

يُبنى باستخدام:

Node.js / Express أو Python / FastAPI.

قاعدة بيانات PostgreSQL أو MongoDB.

يُستضاف على خوادم سحابية مثل AWS أو Google Cloud.

---

5. واجهة المستخدم (Frontend & App)

واجهة ويب حديثة وسريعة مبنية بتقنيات مثل React أو Angular.

تطبيق موبايل مرن (Flutter أو React Native).

تُعرض فيها الرسوم البيانية، التنبيهات، وحالة الأجهزة بطريقة مرئية سهلة.

إمكانية التحكم ببعض الأجهزة عن بعد (تشغيل/إيقاف).

نظام صلاحيات للمستخدمين (مدير – مراقب – مستخدم عادي).