CN103345234A - 基于ontop fio系列智能控制器的能源计量管理系统 - Google Patents

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CN103345234A CN2013103011770A CN201310301177A CN103345234A CN 103345234 A CN103345234 A CN 103345234A CN 2013103011770 A CN2013103011770 A CN 2013103011770A CN 201310301177 A CN201310301177 A CN 201310301177A CN 103345234 A CN103345234 A CN 103345234A
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黄建军
徐和平
李明东
刘福潮
李扬
高敬更
田美德
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LANZHOU DA FANG ELECTRONIC Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Gansu Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Gansu Electric Power Co Ltd
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LANZHOU DA FANG ELECTRONIC Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Gansu Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Gansu Electric Power Co Ltd
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
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Abstract

本发明公开了一种基于ONTOP FIO系列智能控制器的能源计量管理系统，包括LonWorks智能控制器、路由器、现场采集仪表、监控主机、数据库服务器、管理工作站和车间数据发布终端，所述LonWorks智能控制器、路由器和现场采集仪表构成底层控制网络，所述监控主机、数据库服务器、管理工作站和车间数据组成管理网络，所述多个现场采集仪表通过路由器电连接在LonWorks智能控制器上，所述LonWorks智能控制器和监控主机电连接，所述数据库服务器电连接在监控主机上，所述管理工作站和车间数据发布终端通过以太网连接在数据库服务器上。实现简单、准确的掌握各种能耗数据的优点。

Description

基于ONTOP FIO系列智能控制器的能源计量管理系统
技术领域
本发明涉及能源计量领域，具体地，涉及一种基于ONTOP FIO系列智能控制器的能源计量管理系统。
背景技术
计量数据管理是耗能客户节能降耗管理工作中十分重要的基础性工作。计量数据采集的全面性、及时性、准确性都直接关系到耗能客户生产决策的制定和整体效益的提高。然而，在大多数用能客户中，由于生产工艺复杂，计量环节众多，加之各种计量介质的特性千差万别，无疑使计量数据管理成为复杂的一大难题。能源计量数据信息综合采集技术将按照节能服务体系建设总体要求和目标，明确数据采集的原则、范围、要求、过程、存储的具体要求，并制定出详细的能源计量数据信息综合采集处理规则。
在大多数用能客户中，由于生产工艺复杂，计量对象、计量环节众多，加之各种计量介质、计量器具的特性千差万别，缺乏有效、集中的计量数据统一管理平台，使计量数据采集成为复杂的一大难题。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种基于ONTOP FIO 系列智能控制器的能源计量管理系统，以实现简单、准确的掌握各种能耗数据的优点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种基于ONTOP FIO系列智能控制器的能源计量管理系统，包括LonWorks智能控制器、路由器、现场采集仪表、监控主机、数据库服务器、管理工作站和车间数据发布终端，所述LonWorks智能控制器、路由器和现场采集仪表构成底层控制网络，所述监控主机、数据库服务器、管理工作站和车间数据组成管理网络，所述多个现场采集仪表通过路由器电连接在LonWorks智能控制器上，所述LonWorks智能控制器和监控主机电连接，所述数据库服务器电连接在监控主机上，所述管理工作站和车间数据发布终端通过以太网连接在数据库服务器上。
进一步的，所述现场采集仪表为水表或气表。
进一步的，所述水表或气表为脉冲表、ModBus表或模拟变送器加上LonWorks模块的表。
进一步的，所述监控主机为接入互联网的工控机。
进一步的，所述管理工作站为计算机。
本发明的技术方案具有以下有益效果：
本发明的技术方案，通过将各种采集能耗的现场采集仪表通过路由器连接到LonWorks智能控制器上，并通过管理网络对采集的数据进行统计和分析，达到了实现简单、准确的掌握各种能耗数据的目的。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明实施例所述的基于ONTOP FIO系列智能控制器的能源计量管理系统的原理框图；
图2为本发明实施例所述的基于ONTOP FIO系列智能控制器的能源计量管理系统的拓扑图。
其中：1-现场采集仪表；2-路由器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种基于ONTOP FIO系列智能控制器的能源计量管理系统，包括LonWorks智能控制器、路由器、现场采集仪表、监控主机、数据库服务器、管理工作站和车间数据发布终端， LonWorks智能控制器、路由器和现场采集仪表构成底层控制网络，监控主机、数据库服务器、管理工作站和车间数据组成管理网络，多个现场采集仪表通过路由器电连接在LonWorks智能控制器上， LonWorks智能控制器和监控主机电连接，数据库服务器电连接在监控主机上，管理工作站和车间数据发布终端通过以太网连接在数据库服务器上。
基于ONTOP FIO系列智能控制器的能源计量管理系统如图2所示，图中服务器即数据库服务器，现场显示终端即为车间数据发布终端。
其中，现场采集仪表为水表或气表。水表或气表为脉冲表、ModBus表或模拟变送器加上LonWorks模块的表。监控主机为接入互联网的工控机。管理工作站为计算机。
本发明的技术方案，采用ONTOP FIO 系列智能控制器作为网络终端；覆盖蒸汽、水、电、煤、天然气、煤气、冷却媒介等各种能源计量数据信息的实时采集；采用LonWorks现场总线系统联络各子采集系统。
各种能源的计量由不同的一次仪表（现场变送器）实时测量，测量信号输入到LonWorks智能控制器中，数据在控制器中处理，然后通过控制器的通讯接口与LonWorks现场总线相连。通过iLon服务器（美国Echelon公司推出的一种高性能网络接口,可以连接Lonworks网络到企业IP网络或者Internet的服务器)把数据传输到的上位机。从而对数据进行进一步的处理分析、曲线显示、报表等处理。
水表和气表可采用脉冲表或ModBus表或模拟变送器加上LonWorks模块；利用iLon100表示将分布的计量装置连接到企业网络中，实现与企业信息系统对接。
上位机同时又挂在用户原有的局域网上，上位机的各种数据可通过网络共享让其它网内的显示终端计算机查看和设置。
其中，LonWorks技术是目前在国际上得到广泛应用的一种现场总线技术，由美国Echelon公司推出。LonWorks技术广泛应用于各个行业的复杂程度不一的控制网络，小到只有两个节点的简单网络大到包括成千上万个节点的复杂控制网，LonWorks现场总线技术均能满足用户要求。
LonWorks技术具有开放性，LonWorks协议是公开的，得到工业界的广泛接受和支持；具有互操作性，凡是符合LonMark互操作规范的产品都可以实现完全的互操作，从而为用户提供了更大的产品选择空间。 LonWorks技术除拥有一般现场级控制系统所要求的开放性、互操作性等特性外，还具有其他现场总线技术无法比拟的优势：一是，多介质传输，包括：双绞线，电力线，红外，射频，光纤等。二是，多种网络拓扑结构，包括：总线型，星型，环型和自由拓扑结构，可实现灵活而低成本的现场布线。三是，LonTalk通讯协议符合ISO/OSI七层网络协议模型，采用面向对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置，其通信速率从78kbps至1.25Mbps不等，直接通信距离可达2700米。
LonTalk协议的介质访问层MAC子层采用带预测的P-坚持CSMA（载波信号多路侦听）介质访问控制协议。带预测的P-坚持CSMA一种独特的现有的冲突避免算法，所有节点根据网络积压参数等待随机时间片来访问介质，有效避免了网络的碰撞；另外为了提高紧急事件的响应时间，提供了一个可选择的优先级机制，该机制允许用户为每一个需要优先级的节点分配一个特定的优先级时间片，加入优先级的节点总比非优先级的节点具有更快的响应时间。 MAC子层具有的这些优点，使得它支持低速网络，可以在重负载的情况下保持网络性能，支持大型网络。
LonWorks为现场总线是指以工厂内的测量和控制机器间的数字通讯为主的网络，也称现场网络。现场总线进入中国已近十年，已经成为现场总线领域内一种使用广泛、经受考验的成熟技术，其多拓扑结构、长传输距离、高度集成的通信控制等特色，不仅在楼控、交通、国防领域被广泛认可，也在工业自动化控制领域得到了越来越多的应用，lonworks的特点，尤其适合工厂能源计量。
ONTOP FIO为北京安拓普自动化技术公司所研发的一种智能工业现场总线技术。
ModBus为Modicon公司（现为施耐德电气公司）发明的，全球第一个真正用于工业现场的总线通信协议的计量表，或LonWorks模块为智能总线通信模块。 
图2中的Lon网中文名称为现场工业总线网。
本发明的技术方案还具有以下特点：
1．对各能源品种，包括蒸汽、上水、空气、氮气、溴化锂（七度水、九度水）、冷盐水、循环水、电、天然气等能源的流量瞬时值、温度、压力，三相电压、电流、各种功率、表底的峰、谷、平、尖峰电量、最大需量等参数进行采集。
2．对各抄表计量点的初始化、即时抄表、定时抄表时间设定、定时上报时间设定。
3.统计数据三相电压合格率、越上限时间、越下限时间、失压累计时间、断相累计时间。当月运行时间，总超限时间，总失压累计时间，总失流累计时间。
4.历史数据管理：对历史日、月数据、报警记录等数据存入网络数据库中。系统每日能根据操作员设定的时间定时从终端自动采集数据并存入数据库，以便形成统计报表。
5.实现了各能源品种计量数据的分站、分类、分级显示汇总。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于ONTOP FIO系列智能控制器的能源计量管理系统，其特征在于，包括LonWorks智能控制器、路由器、现场采集仪表、监控主机、数据库服务器、管理工作站和车间数据发布终端，所述LonWorks智能控制器、路由器和现场采集仪表构成底层控制网络，所述监控主机、数据库服务器、管理工作站和车间数据组成管理网络，所述多个现场采集仪表通过路由器电连接在LonWorks智能控制器上，所述LonWorks智能控制器和监控主机电连接，所述数据库服务器电连接在监控主机上，所述管理工作站和车间数据发布终端通过以太网连接在数据库服务器上。
2.根据权利要求1所述的基于ONTOP FIO系列智能控制器的能源计量管理系统，其特征在于，所述现场采集仪表为水表或气表。
3.根据权利要求2所述的基于ONTOP FIO系列智能控制器的能源计量管理系统，其特征在于，所述水表或气表为脉冲表、ModBus表或模拟变送器加上LonWorks模块的表。
4.根据权利要求1所述的基于ONTOP FIO系列智能控制器的能源计量管理系统，其特征在于，所述监控主机为接入互联网的工控机。
5.根据权利要求1所述的基于ONTOP FIO系列智能控制器的能源计量管理系统，其特征在于，所述管理工作站为计算机。
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