CN103632524A

CN103632524A - 一种接入方式多样的多平台能耗监测系统

Info

Publication number: CN103632524A
Application number: CN201310662980.7A
Authority: CN
Inventors: 李玮; 邓中恒; 吴晓闯; 陶波; 王玉宏; 田涛; 张建江; 柳飞荣; 吴彦; 李鹏; 王耀华
Original assignee: TAIYUAN ROCKONTROL Corp
Current assignee: TAIYUAN ROCKONTROL Corp
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2014-03-12

Abstract

本发明涉及一种接入方式多样的多平台能耗监测系统，包括若干计量装置、智能网关和至少一个数据中心平台；计量装置为不同协议的计量仪表及传感器，用于采集现场的能耗数据；智能网关，用于通过有线和/或无线方式对不同协议的计量装置进行数据采集并处理后通过网络将能耗数据传输到至少一个数据中心平台；数据中心平台，用于对已经上传的能耗数据进行计算与处理后提出建议并对数据进行展示和共享。本发明的监测能耗系统的数据传输支持网线及无线3G通信模式；系统的无线数据采集采用ZigBee技术支持Mesh组网和多级路由功能；系统同一总线接口支持不同协议计量装置的同时接入；系统能耗数据传输兼容多种数据中心平台。

Description

一种接入方式多样的多平台能耗监测系统

技术领域

本发明涉及一种能耗监测系统，特别涉及一种接入方式多样的多平台能耗监测系统。

背景技术

现代能源科学管理的特点是：定量化、标准化、系统化、制度化。要达到以上目的，要在计量、成本核算管理、系统优化上下工夫。采用节能型新设备建立能耗监测系统，达到节能增效、安全生产运行；奖励先进，督促落后，激励节能措施的实施；积累各类设备的实际用能数据，科学制定符合实际的能耗标准，使节能工作建立在定量化的基础上，符合国家政策导向和适应企业发展需求。

现在市场上的能耗监测系统存在：能耗数据采集方式单一，在建筑物内环境日益复杂的情况下，不能满足现场仪表设备的数据采集需求；支持采集点数量偏少，几十、几百个采集点的能耗数据采集能力不能满足规模越来越大的建筑物及建筑物集群；在国家节能减排的政策号召下，越来越多的已建好建筑需要进行能耗监测应用，因此传统的有线单一协议采集，使工程施工难度大和成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种接入方式多样的多平台能耗监测系统，具有采集方式多样，采集能力强大，协议配置灵活，支持上传多种平台的特点。

本发明解决其技术问题的技术方案为：

一种接入方式多样的多平台能耗监测系统，包括若干计量装置、智能网关和至少一个数据中心平台；

所述计量装置为不同协议的计量仪表及传感器，用于采集现场的能耗数据；

所述智能网关，用于通过有线和/或无线方式对不同协议的计量装置进行数据采集并处理后通过网络将能耗数据传输到至少一个数据中心平台；

所述数据中心平台，用于对已经上传的能耗数据进行计算与处理后提出建议并对数据进行展示和共享。

进一步的，所述智能网关对同一有线总线接口下的不同协议的计量装置进行同时采集。

进一步的，所述智能网关进行数据采集的协议支持DL/T645-1997、CJ/T188-2004、Modbus-RTU、GB/T19582-2008标准仪表协议和主流厂家仪表多种非标准协议。

进一步的，所述智能网关通过ZigBee无线采集方式对所述计量装置进行数据采集。

进一步的，所述无线ZigBee采集方式是通过智能数据采集仪和智能网关的无线通信实现。

进一步的，所述智能数据采集仪与所述计量装置有线连接，该智能数据采集仪包括能耗数据采集模块、能耗数据处理模块和能耗数据上传模块；

所述能耗数据采集模块，用于通过RS485总线接口对不同协议的计量装置进行数据采集；

所述能耗数据处理模块，用于将采集到数据解析，打包成基于ZigBee通信的能耗数据通信协议的数据，然后完成对智能网关基于ZigBee通信的能耗数据通信协议的数据解析；

所述能耗数据上传模块，用于将处理好的能耗数据上传给智能网关。

进一步的，所述智能网关通过网络线通信和3G无线通信进行网络数据传输。

进一步的，所述的数据中心平台为佳华云中心平台、大型公共建筑及办公建筑数据平台与可再生能源建设数据平台中的一个或多个。

进一步的，所述的数据中心平台之间支持并发通信。

本发明的有益效果：本发明支持有线方式数据采集功能，可以采集支持Modbus-RTU协议、DL/T 645-1997协议、CJ/T 188-2004协议和主流仪表厂家多种非标准协议的各种水、电、气、冷、热量计量仪表的能耗数据；支持无线数据采集方式，可通过无线汇集建筑能耗数据采集仪上传的能耗数据，解决了现场传统有线方式数据采集存在的布线困难；支持能耗数据远传到能耗监测数据中心或“佳华云中心”；支持同时与多个服务器间的通信；系统相关产品按照工业级产品的要求设计，充分的满足了用能单位能耗数据采集的需求，确保了现场能耗数据实时采集、准确传输，从而完成用能单位能耗监测系统的建设工作。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明能耗监测系统数据应用流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种接入方式多样的多平台能耗监测系统，包括若干计量装置、智能网关和至少一个数据中心平台；计量装置为不同协议的计量仪表及传感器，用于采集现场的能耗数据；智能网关，用于通过有线和/或无线方式对不同协议的计量装置进行数据采集并处理后通过网络将能耗数据传输到至少一个数据中心平台；数据中心平台，用于对已经上传的能耗数据进行计算与处理后提出建议并对数据进行展示和共享。

该能耗监测系统分为：数据采集，数据传输，数据应用三部分。

数据采集设计分为有线采集和无线采集两部分。

A.有线采集：智能网关通过总线方式支持对多种计量装置进行能耗数据采集功能，包括：电能表（单相电能表、三相电能表、多功能电能表）、水表、燃气表、热（冷）量表，数据采集协议支持：DL/T645-1997、CJ/T188-2004、GB/T19582-2008标准仪表协议和主流厂家仪表多种非标准协议；

智能网关在同一总线接口下实现对不同协议的计量装置的同时采集，智能网关的采集协议库采用模块化设计，在工程人员把不同协议的仪表接入后，可以在网关的配置界面选择仪表对应的通信协议从而实现采集仪表的能耗数据；降低了在工程施工时现场工程师布线及安装的复杂度。

B.无线采集：系统采用ZigBee通信技术，其支持Mesh组网和多级路由功能，保证了能耗数据的可靠传输，同时也解决了传统有线方式工程施工存在的布线困难问题，降低了工程安装的成本。

系统的无线采集主要通过智能数据采集仪和智能网关的无线通信实现。

智能数据采集仪主要由三个功能模块组成：能耗数据采集模块、能耗数据处理模块、能耗数据上传模块。

a)能耗数据采集，基于RS485总线依据多功能电能表通信规约DL/T 645—1997实现电能表的数据采集，依据CJ/T 188-2004协议实现对流量计、燃气表、水表和冷（热）量计的数据采集，以及支持基于Modbus-RTU协议的仪表的数据采集。

b)能耗数据处理，对下完成计量仪表的数据解析，打包成基于ZigBee通信的能耗数据通信协议的数据；对上完成对网关基于ZigBee通信的能耗数据通信协议的数据解析。

c)能耗数据上传，实现基于ZigBee技术的无线数据通信应用：接收来自智能网关的配置信息，完成设备配置；把采集处理好的能耗数据上传给智能网关。

通过以上三个功能模块的实现智能数据采集仪把计量装置的能耗数据采集出来，与智能网关实现无线数据交互。智能网关通过基于ZigBee技术的无线数据通信应用协议完成对智能数据采集仪的能耗数据的汇集。

数据传输：

能耗监测系统中智能网关设计可靠的通信保障机制，在实现RJ45网线通信接口的同时设计支持3G无线路由功能，当有线网络发生故障时，3G无线网络可自动提供线路备份。

同时设计数据断点续传功能：远传数据发送失败或与数据中心连接断开时，在本地保存历史数据。重新连接数据中心后进行历史数据恢复，历史数据恢复分为主动恢复和被动恢复两种类型。主动恢复类型在数据采集装置重新连接数据中心后向数据中心发送历史数据恢复请求，数据中心回应允许发送历史数据后方可向数据中心发送历史数据。被动恢复类型则是在数据采集装置接收到来自数据中心的对某一段时间的数据请求后，向数据中心发送该时间段内的历史数据。

能耗监测系统中智能网关实现对多个数据中心平台的通信支持；包括：大型公建、可再生、佳华云中心，设计通过网关运行指令，运行不同的能耗数据中心平台通信协议，实现对不同数据中心平台的良好兼容。能耗监测系统中智能网关设计对多个服务器的并发通信，使不同级别如企业、省（市）的数据中心同时可以得到能耗监测的服务。

数据应用：

如图2所示，能耗监测系统提供更为有效，更为具有延续性的节能改造解决方案，以它为根据可以实施运行策略调整及节能改造，从而实现节能预期。

能耗数据监测系统设计功能：

a) 能耗数据的展示：对已接入公建的能耗数据进行展示。

b) 能耗数据的处理与分析：对已经采集的分类分项能耗数据进行计算与处理，并进行深层次挖掘，提出节能手段。

c) 定额管理：政府部门对所辖区域设定指标，进行定额管理。

d) 数据传输：能耗数据向上及向下的发送与接收，实现数据共享。

e) 节能降耗建议：通过分析建筑长期运行的数据，估算节能预期和改造潜力，提供最合理的改造方向建议。

本发明的监测能耗系统的数据传输支持网线及无线3G通信模式；系统的智能网关数据有线采集采用总线方式方便接入仪表扩展；系统的无线数据采集采用ZigBee技术支持Mesh组网和多级路由功能；系统智能网关可以结合多台智能数据采集仪实现无线采集的设备扩展；系统同一总线接口支持不同协议计量装置的同时接入；系统数据传输采用断点续传及网络冗余自动切换保证通信可靠性。系统能耗数据传输兼容多种数据中心平台。

Claims

1.一种接入方式多样的多平台能耗监测系统，其特征在于，包括若干计量装置、智能网关和至少一个数据中心平台；

2.根据权利要求1所述的一种接入方式多样的多平台能耗监测系统，其特征在于，所述智能网关对同一有线总线接口下的不同协议的计量装置进行同时采集。

3.根据权利要求1或2所述的一种接入方式多样的多平台能耗监测系统，其特征在于，所述智能网关进行数据采集的协议支持DL/T645-1997、CJ/T188-2004、Modbus-RTU、GB/T19582-2008标准仪表协议和主流厂家仪表多种非标准协议。

4.根据权利要求3所述的一种接入方式多样的多平台能耗监测系统，其特征在于，所述智能网关通过ZigBee无线采集方式对所述计量装置进行数据采集。

5.根据权利要求4所述的一种接入方式多样的多平台能耗监测系统，其特征在于，所述无线ZigBee采集方式是通过智能数据采集仪和智能网关的无线通信实现。

6.根据权利要求5所述的一种接入方式多样的多平台能耗监测系统，其特征在于，所述智能数据采集仪与所述计量装置有线连接，该智能数据采集仪包括能耗数据采集模块、能耗数据处理模块和能耗数据上传模块；

7.根据权利要求6所述的一种接入方式多样的多平台能耗监测系统，其特征在于，所述智能网关通过网络线通信和3G无线通信进行网络数据传输。

8.根据权利要求7所述的一种接入方式多样的多平台能耗监测系统，其特征在于，所述的数据中心平台为佳华云中心平台、大型公共建筑及办公建筑数据平台与可再生能源建设数据平台中的一个或多个。

9.根据权利要求8所述的一种接入方式多样的多平台能耗监测系统，其特征在于，所述的数据中心平台之间支持并发通信。