CN104765348A - 一种能源量计量*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能源量计量***，包括待测设备、数据采集模块、数据传输模块和数据处理模块，所述待测设备、数据采集模块、数据传输模块和数据处理模块依次相连，所述数据传输模块包括RS485总线和232/485转换器，所述数据处理模块包括上位机、显示器和打印机，所述显示器和打印机均与所述上位机相连。本发明的能源量计量***，适用于中小型水泥企业的能源量计量，能够满足设备多、计量节点多的水泥企业能源量计量的要求。

Description

一种能源量计量***

技术领域

本发明属于计算机应用技术领域，具体涉及一种能源量计量***。

背景技术

建立企业信息化***是企业实现现代化管理、增效节能的手段之一，同时，也促进信息技术的发展，提高其在经济和社会等领域的应用水平。目前，多数中小水泥企业用电量计量与结算，往往采取月底由现场值班人员依次抄录各个电能表的显示值，制作相应的用电量汇总表，再由手工完成月统计报表等。该操作方式存在诸多不足，包括：

(1)读表时，因视觉误差等人为因素往往会造成读取数据不准确；

(2)因时钟差异造成分时电能表时间不统一，人工抄表无法保证同时完成，势必引起统计误差；

(3)大量用电量数据由人工录入计算机进行处理，工作量巨大，也会因人为的原因造成数据出错，增加了统计的难度、结果出错；

(4)具备年产50万吨以上生产规模的水泥企业往往有上百个能源量计量点，现场抄写计量数据消耗大量人力，又不能满足计量数据准确和实时性要求；

(5)不能生成日报表，也缺乏设备运行状态实时监测、报警及事件处理、耗电量实时检测与显示、历史数据查询等功能。

针对常规人工统计存在的缺陷，先后提出了基于计算机网络的各种电能计量及管理***，计量方式大都限于对电量进行结算和管理。

经对现有技术的文献检索发现，中国发明专利CN2004100102891提出了一种基于GSM通讯技术的电能计量预付费及多费率管理***，适用于电能量的计量和管理，但是，不具备设备状态监测，报警和事件处理，以及实时检测与显示等功能，无法满足设备多、计量节点多的水泥企业能源量计量的要求。同时，水泥企业关心的还有企业主要生产设备的运行状态，如，起、停等工况，以及设备的日耗电量等信息。显然，现有能源量计量手段无法满足水泥企业能源量实时计量的要求，以及准确、及时掌握生产现场设备运行状态等需要。

发明内容

本发明的目的，就是为了解决上述现有技术存在的问题，而提供一种能源量计量***，适用于中小型水泥企业的能源量计量***，具有能源量在线计量和设备运行工况在线监测等功能，能够满足设备多、计量节点多的水泥企业能源量计量的要求。

实现上述目的的技术方案是：一种能源量计量***，包括待测设备、数据采集模块、数据传输模块和数据处理模块，所述待测设备、数据采集模块、数据传输模块和数据处理模块依次相连，所述数据传输模块包括RS485总线和232/485转换器，所述数据处理模块包括上位机、显示器和打印机，所述显示器和打印机均与所述上位机相连，其中：

所述数据采集模块用于检测所述待测设备的用电参数，并将该用电参数传输给所述数据传输模块；

所述数据传输模块接收用电参数，并将该用电参数依次通过所述RS485总线、232/485转换器和所述上位机的RS232串行接口传输给所述上位机；

所述上位机对用电参数进行分析处理，实时显示所述待测设备的用电参数，所述上位机采用整点方式存储所述待测设备的用电参数，生成报表，并根据用户需要将所述待测设备的用电参数通过网络发送到SQL Server数据库，SQL Server数据库保存这些信息，供用户通过网络远程浏览和监测所述待测设备的用电参数，进而监测所述待测设备的运行状态；

所述显示器用于实时显示所述待测设备的用电参数；

所述打印机用于打印所述报表。

上述的一种能源量计量***，其中，所述数据采集模块采用EDA9033A三相电参数采集模块。

上述的一种能源量计量***，其中，所述待测设备包括若干水泥磨、若干生料磨和若干风机，所述若干风机包括若干立窑风机和若干旋窑风机。

上述的一种能源量计量***，其中，每个所述水泥磨、每个生料磨、每个立窑风机和每个旋窑风机均连接一个所述EDA9033A三相电参数采集模块。

上述的一种能源量计量***，其中，所述用电参数包括电压、电流、功率、功率因数和电量参数。

上述的一种能源量计量***，其中，所述数据采集模块选用4kHz采样频率采集待测设备的用电参数，并将该用电参数经模数转换后再以数据采集模块量程百分比的形式输出给所述数据传输模块。

上述的一种能源量计量***，其中，所述上位机经其上的RS232串行接口接收所述待测设备的用电参数，并对用电参数进行分析和处理，按照整点方式存储所述待测设备的用电参数，生成日报表、月报表和年报表。

上述的一种能源量计量***，其中，所述上位机选用组态软件设计平台，所述上位机包括报表处理单元、数据导出单元、报警与事件操作单元、安全管理单元、实时数据显示单元和历史数据查询单元，其中：

所述报表处理单元与所述打印机相连，所述报表处理单元通过组态软件提供的命令语言来实现报表的生成，所述报表处理单元利用组态软件命令语言中事件命令，即当事件发生时，自动执行程序一次，并据此保证数据的唯一性，同时，还利用组态软件的报表生成函数对所述待测设备的用电参数进行整点记录，生成日报表、月报表和年报表，并以报表格式保存在指定目录；

所述数据导出单元与所述SQL Server数据库(关系数据库管理***)相连，所述数据导出单元通过组态软件SQL访问管理器进行工作，导出数据时，所述数据导出单元首先要连接SQL Server数据库，在所述SQL访问管理器中创建记录体，然后再在数据源中创建数据库、在数据库中创建表格，且要求字段与记录体中的字段属性和记录体中关联变量的属性一致，这样在组态软件运行时就会把同一记录体中的变量的数据记录到SQL Server数据库中，备份重要数据，确保数据安全，同时，借助因特网就能够进行远程浏览SQL Server数据库的数据；

所述报警与事件操作单元利用组态软件报警功能进行工作，记录用户登陆、退出、待测设备运行出现异常或恢复事件和报警信息，并保存到指定文件，供查询相应的报警事件；

所述安全管理单元用于实现所述上位机的安全管理；

所述实时数据显示单元采用实时数据和实时数据曲线两种显示方式；

所述历史数据查询单元，采用历史数据曲线方式或者根据组态软件命令语言编制程序的方式来查询。

本发明的能源量计量***，通过实时采集和处理现场数据，实时显示水泥企业主要生产设备用电参数，生成日报表、月报表和年报表，监测设备状态等；同时，有利于水泥企业能源的平衡调配和生产指挥调度，实现增效节能并提高水泥企业现代化生产经营水平；能够满足中小型水泥企业能源量计量要求，具有实时、可靠、易扩展、结构简单、易于实现、运行和维护成本低等特点，有助于提高企业生产效率、增效节能，并增强企业的市场竞争力。

附图说明

图1是本发明的能源量计量***的结构示意图；

图2是本发明的能源量计量***的数据处理模块的软件功能图。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步说明。

请参阅图1和图2，本发明的实施例，一种能源量计量***，包括待测设备1、数据采集模块2、数据传输模块3和数据处理模块4，待测设备1、数据采集模块2、数据传输模块3和数据处理模块4依次相连，数据传输模块3包括RS485总线31和232/485转换器32，数据处理模块4包括上位机41、显示器42和打印机43，显示器42和打印机43均与上位机41相连。

数据采集模块2用于检测待测设备1的用电参数，并将该用电参数传输给数据传输模块3；数据传输模块3接收用电参数，并将该用电参数依次通过RS485总线31、232/485转换器32和所述上位机的RS232串行接口传输给上位机41；上位机41对用电参数进行分析处理，实时显示待测设备1的用电参数，上位机41采用整点方式存储待测设备1的用电参数，生成报表，并根据用户需要将所述待测设备的用电参数通过网络发送到SQL Server数据库5，SQLServer数据库5保存这些信息，供用户通过网络远程浏览和监测所述待测设备的用电参数，进而监测待测设备1的运行状态；显示器42用于实时显示待测设备1的用电参数；打印机43用于打印报表。

数据采集模块2采用山东立创科技有限公司2003年生产的EDA9033A三相电参数采集模块21；待测设备1包括若干水泥磨11、若干生料磨12和若干风机，若干风机包括若干立窑风机13和若干旋窑风机14。每个水泥磨11、每个生料磨12、每个立窑风机13和每个旋窑风机14均连接一个EDA9033A三相电参数采集模块21。用电参数包括电压、电流、功率、功率因数和电量参数。数据采集模块2选用4kHz采样频率采集待测设备的用电参数，并将该用电参数经模数转换后再以数据采集模块量程百分比的形式输出给数据传输模块3，即每个EDA9033A三相电参数采集模块选用4kHz采样频率采集相应的待测设备的用电参数，并把相应的待测设备的用电参数经模数转换后再以数据采集模块量程百分比的形式输出给数据传输模块3。

数据传输模块3中，RS485总线31将数据采集模块2输出的用电参数传输到485/232转换器32，经485/232转换器32将用电参数传送到上位机41的RS232串行接口，上位机41经其上的RS232串行接口接收待测设备的用电参数，并对用电参数进行分析和处理，按照整点方式存储所述待测设备的用电参数，生成日报表、月报表和年报表。232/485转换器32选用EDA485/232转换器。

数据处理模块4采用北京亚控公司2003年组态王King View6.5来实现数据处理工作。上位机41选用组态软件设计平台，上位机41包括报表处理单元411、数据导出单元412、报警与事件操作单元413、安全管理单元414、实时数据显示单元415和历史数据查询单元416。上位机41能够实时显示每一台待测设备1的用电参数、报警与事件操作信息，通过将待测设备的用电参数和待测设备状态等信息导出到外部数据库即SQL Server数据库5，还能够供用户进行远程浏览和监测。

报表处理单元411与打印机43相连，报表处理单元411通过组态软件提供的命令语言来实现报表的生成，报表处理单元411利用组态软件命令语言中事件命令，即当事件发生时，自动执行程序一次，并据此保证数据的唯一性，同时，还利用组态软件的报表生成函数对所述待测设备的用电参数进行整点记录，生成日报表、月报表和年报表，并以报表格式保存在指定目录，打印机43可以实现日报表、月报表和年报表的本地打印处理。

数据导出单元412与SQL Server数据库5相连，数据导出单元412通过组态软件SQL访问管理器进行工作，导出数据时，数据导出单元412首先要连接SQL Server数据库，在SQL访问管理器中创建记录体，然后再在数据源中创建数据库、在数据库中创建表格，且要求字段与记录体中的字段属性和记录体中关联变量的属性一致，这样在组态软件运行时就会把同一记录体中的变量的数据记录到SQL Server数据库5中，备份重要数据，确保数据安全，同时，借助因特网就能够进行远程浏览SQL Server数据库5的数据。数据导出单元412作为B/S***(browser/server，浏览器/服务器***)的基础数据，借助因特网就能够进行远程浏览数据导出单元412中的数据。

报警与事件操作单元413利用组态软件报警功能进行工作，记录用户登陆、退出、待测设备运行出现异常或恢复事件和报警信息，并保存到指定文件，供查询相应的报警事件。

安全管理单元414用于实现上位机41的安全管理，应用***的安全不容忽视，尤其针对多种类型用户的复杂***，要求采取授权等安全性措施。如利用组态软件提供的基于用户的安全管理***，通过在开发***中对工程进行加密，且在运行***中要求访问者的优先级比被访问对象的优先级高，访问者的操作安全区限定在被访问对象的安全区内等技术措施。

实时数据显示单元415采用实时数据和实时数据曲线两种显示方式。

历史数据查询单元416采用历史数据曲线方式或者根据组态软件命令语言编制程序的方式来查询。

上位机41还包括检测周期单元，检测周期单元通过编程实时监测待测设备1运行状态，检测周期选为5s。

综上所述，本发明的能源量计量***，数据处理模块具有实时数据显示，历史数据查询，日报表、月报表、年报表处理，报警与事件操作，安全管理，以及数据导出功能，并能够实时显示每一台设备的用电参数、报警与事件操作信息。本发明的能源量计量***，通过实时采集和处理现场数据，实时显示水泥企业主要生产设备用电参数，生成日报表、月报表和年报表，监测设备状态等；同时，有利于水泥企业能源的平衡调配和生产指挥调度，实现增效节能并提高水泥企业现代化生产经营水平；能够满足中小型水泥企业能源量计量要求，具有实时、可靠、易扩展、结构简单、易于实现、运行和维护成本低等特点，有助于提高企业生产效率、增效节能，并增强企业的市场竞争力。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (8)

1.一种能源量计量***，其特征在于，包括待测设备、数据采集模块、数据传输模块和数据处理模块，所述待测设备、数据采集模块、数据传输模块和数据处理模块依次相连，所述数据传输模块包括RS485总线和232/485转换器，所述数据处理模块包括上位机、显示器和打印机，所述显示器和打印机均与所述上位机相连，其中：

所述数据采集模块用于检测所述待测设备的用电参数，并将该用电参数传输给所述数据传输模块；

所述数据传输模块接收用电参数，并将该用电参数依次通过所述RS485总线、232/485转换器和所述上位机的RS232串行接口传输给所述上位机；

所述上位机对用电参数进行分析处理，实时显示所述待测设备的用电参数，所述上位机采用整点方式存储所述待测设备的用电参数，生成报表，并根据用户需要将所述待测设备的用电参数通过网络发送到SQL Server数据库，SQL Server数据库保存这些信息，供用户通过网络远程浏览和监测所述待测设备的用电参数，进而监测所述待测设备的运行状态；

所述显示器用于实时显示所述待测设备的用电参数；

所述打印机用于打印所述报表。

2.根据权利要求1所述的一种能源量计量***，其特征在于，所述数据采集模块采用EDA9033A三相电参数采集模块。

3.根据权利要求2所述的一种能源量计量***，其特征在于，所述待测设备包括若干水泥磨、若干生料磨和若干风机，所述若干风机包括若干立窑风机和若干旋窑风机。

4.根据权利要求3所述的一种能源量计量***，其特征在于，每个所述水泥磨、每个生料磨、每个立窑风机和每个旋窑风机均连接一个所述EDA9033A三相电参数采集模块。

5.根据权利要求1所述的一种能源量计量***，其特征在于，所述用电参数包括电压、电流、功率、功率因数和电量参数。

6.根据权利要求1所述的一种能源量计量***，其特征在于，所述数据采集模块选用4kHz采样频率采集待测设备的用电参数，并将该用电参数经模数转换后再以数据采集模块量程百分比的形式输出给所述数据传输模块。

7.根据权利要求1所述的一种能源量计量***，其特征在于，所述上位机经其上的RS232串行接口接收所述待测设备的用电参数，并对用电参数进行分析和处理，按照整点方式存储所述待测设备的用电参数，生成日报表、月报表和年报表。

8.根据权利要求1所述的一种能源量计量***，其特征在于，所述上位机选用组态软件设计平台，所述上位机包括报表处理单元、数据导出单元、报警与事件操作单元、安全管理单元、实时数据显示单元和历史数据查询单元，其中：

所述报表处理单元与所述打印机相连，所述报表处理单元通过组态软件提供的命令语言来实现报表的生成，所述报表处理单元利用组态软件命令语言中事件命令，即当事件发生时，自动执行程序一次，并据此保证数据的唯一性，同时，还利用组态软件的报表生成函数对所述待测设备的用电参数进行整点记录，生成日报表、月报表和年报表，并以报表格式保存在指定目录；

所述数据导出单元与所述SQL Server数据库相连，所述数据导出单元通过组态软件SQL访问管理器进行工作，导出数据时，所述数据导出单元首先要连接SQL Server数据库，在所述SQL访问管理器中创建记录体，然后再在数据源中创建数据库、在数据库中创建表格，且要求字段与记录体中的字段属性和记录体中关联变量的属性一致，这样在组态软件运行时就会把同一记录体中的变量的数据记录到SQL Server数据库中，备份重要数据，确保数据安全，同时，借助因特网就能够进行远程浏览SQL Server数据库的数据；

所述报警与事件操作单元利用组态软件报警功能进行工作，记录用户登陆、退出、待测设备运行出现异常或恢复事件和报警信息，并保存到指定文件，供查询相应的报警事件；

所述安全管理单元用于实现所述上位机的安全管理；

所述实时数据显示单元采用实时数据和实时数据曲线两种显示方式；

所述历史数据查询单元，采用历史数据曲线方式或者根据组态软件命令语言编制程序的方式来查询。