CN111047469A - 一种能源在线监测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种能源在线监测系统,系统采用ARM Cortex A8处理器、嵌入式操作系统构建而成主机,数据通过GPRS 4G/5G无线方式或有线方式传输到数据中心平台,该系统中,主机包括主控单元、数据传输模块、数据采集模块、电源模块,主控单元输入端与数据采集模块输出端相连接;主控单元与数据传输模块之间采用RS232接口相连接。该发明系统,终端采用模块化的设计方案,采用多层通讯模型、中间件的技术,除可实现数据采集、实时监视、本地存储、查询和上传等基本功能外,还可实现对数据的管理、统计分析、日志管理等高级应用。

Description

一种能源在线监测系统及方法
技术领域
本发明属于能源在线监测技术领域,具体涉及一种能源在线监测系统及方法。
背景技术
在能源使用过程中,有必要采用合适的方式采集数据,并进行在线监测,以便获得合适的实时使用状态。由于能源在线监测涉及到多种数据,有必要采用合适的方式进行数据监控,并将采集的数据进行转发和处理。一般的数据采集方式,大多没有考虑能源数据的多样化,采用单一的数据采集和在线监测方式,不利于数据分析,也不利于远程或者移动采集数据,有必要进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能源在线监测系统及方法,以便更好地针对能源进行在线监测,方便采集数据,也方便转发和传输数据,改善和提升了能源在线监测效率和数据处理效率,便于根据需要使用。
为了实现上述目的,本发明的技术方案如下。
一种能源在线监测系统,系统采用ARM Cortex A8处理器、嵌入式操作系统构建而成主机,数据通过GPRS 4G/5G无线方式或有线方式传输到数据中心平台,该系统中,主机包括主控单元、数据传输模块、数据采集模块、电源模块,主控单元输入端与数据采集模块输出端相连接;主控单元与数据传输模块之间采用RS232接口相连接;电源模块输出端分别与数据采集模块、主控单元、数据传输模块的供电端相连接;数据传输模块采用无线或者有线方式连接有PC机或者移动平台。
进一步地,该系统中,供电方式为,主机通过空气开关接入交流220V供电以后,经过通用接线端子给24V电源模块供电;电源模块24V给数据传输模块、数据采集模块、主控单元供电。
进一步地,该系统中,数据采集步骤为:主控单元采集端子外接设备的模拟量、开关量、控制量等信息,并进行控制、处理,然后通过RS232接口和无线数据传输模块连接,无线数据传输模块通过4G/5G GPRS无线方式或ADSL/LAN/WAN等有线方式将数据传输到PC机或者移动平台。
进一步地,该系统中,主控单元中的CPU为ARM Cortex A8,主频为1.0G,内存为512DDRⅡRAM,存储设备为,512NAND FLASH,可扩展至32G。
进一步地,该系统中,无线数据传输模块采用IR714四网口路由器,IR714四网口路由器具有1个WAN端口,1个DMZ端口,2个LAN端口;WAN端口用于和外网通信,DMZ用于对外开放服务终端;LAN端口口用于内部网络的通信;当LAN口不够用时,也可以把DMZ当成LAN端口使用;四网口IR700路由器可以实现有线网络和无线网络之间链路备份。
进一步地,该系统设置有智能电源模块,具备本地和远程的供电恢复能力,具备本地和远程的网络设备重启功能;供电可以远程重启,网络设备如遇死机可本地重启,备远程定时加断电功能。
进一步地,该系统还设置有软件,采用的监测系统软件具有以下功能模块:
(1)图形配置功能:设有基本控件,包括按钮,标签,编辑框,线,矩形,圆形,图片(支持PNG,JPG等,图片支持透明效果);Windows控件:多选框,列表框,单选框,树;高级控件:实时趋势控件,历史趋势控件,报警控件(可查询,可导出EXCEL),报表控件(可查询,可导出EXCEL),也设有其他控件,包括流体动画控件,定时器控件,触发器控件。
(2)窗体功能模块:用户可以自由配置画面,画面可自定义大小,支持分组;
(3)控件功能:通过绑定变量,支持常见属性变化(颜色,显示隐藏,旋转,移动等),通过JS脚本,可以对控件属性自由操作;
(4)报警功能模块:支持实时报警和历史报警,可查询,可导出EXCEL;支持报警分组,支持短信报警(增加短信猫即可);
(5)历史数据功能模块:最大2G历史数据(100个浮点历史数据,1分钟保存一次,1年,大约250M);支持定义报表(随意配置即可);支持多种语言;
(6)驱动方式:支持OPC,支持ModbusRTU,支持ModbusTCP,支持ModbusTCP/RTU转发;支持万能协议;支持能源国标上传协议;支持通讯优化(仅当前打开的画面,其包含的变量,进行通讯);支持脚本、系统启动运行、条件触发运行、循环运行。
该发明的有益效果在于:该发明系统,终端采用模块化的设计方案,采用多层通讯模型、中间件的技术,除可实现数据采集、实时监视、本地存储、查询和上传等基本功能外,还可实现对数据的管理、统计分析、日志管理等高级应用。多种类型的数据输入接口功能:支持数字信号接口扩展、支持RS232/485扩展、工业百兆以太网口等。支持Web发布,可通过Internet网络远程操作,如通过用户名和密码查看、配置能源在线监测系统智能终端并导出历史数据与日志等。支持手机、笔记本等移动设备无线登录终端。可通过显示屏查看数据采集状态。支持VPN客户端。支持本地或远程配置维护。采集协议可配置(非标问答式协议需定制开发)。界面可配置,可以自定义流程画面。支持GPRS 4G/5G/ADSL/WLAN等多种通讯方式。具备本地和远程的供电恢复能力,具备本地和远程的网络设备重启功能等。
附图说明
图1是本发明实施例中所使用系统模块框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式进行描述,以便更好的理解本发明。
实施例
本实施例中的能源在线监测系统,系统采用ARM Cortex A8处理器、嵌入式操作系统构建而成主机,数据通过GPRS 4G/5G无线方式或有线方式传输到数据中心平台,该系统中,主机包括主控单元、数据传输模块、数据采集模块、电源模块,主控单元输入端与数据采集模块输出端相连接;主控单元与数据传输模块之间采用RS232接口相连接;电源模块输出端分别与数据采集模块、主控单元、数据传输模块的供电端相连接;数据传输模块采用无线或者有线方式连接有PC机或者移动平台,如图1所示。
该系统中,供电方式为,主机通过空气开关接入交流220V供电以后,经过通用接线端子给24V电源模块供电;电源模块24V给数据传输模块、数据采集模块、主控单元供电。数据采集步骤为:主控单元采集端子外接设备的模拟量、开关量、控制量等信息,并进行控制、处理,然后通过RS232接口和无线数据传输模块连接,无线数据传输模块通过4G/5G GPRS无线方式或ADSL/LAN/WAN等有线方式将数据传输到PC机或者移动平台。主控单元中的CPU为ARM Cortex A8,主频为1.0G,内存为512DDRⅡRAM,存储设备为,512NAND FLASH,可扩展至32G。
无线数据传输模块采用IR714四网口路由器,IR714四网口路由器具有1个WAN端口,1个DMZ端口,2个LAN端口;WAN端口用于和外网通信,DMZ用于对外开放服务终端;LAN端口口用于内部网络的通信;当LAN口不够用时,也可以把DMZ当成LAN端口使用;四网口IR700路由器可以实现有线网络和无线网络之间链路备份。该系统设置有智能电源模块,具备本地和远程的供电恢复能力,具备本地和远程的网络设备重启功能;供电可以远程重启,网络设备如遇死机可本地重启,备远程定时加断电功能。
该系统还设置有软件,采用的监测系统软件具有以下功能模块:
(1)图形配置功能:设有基本控件,包括按钮,标签,编辑框,线,矩形,圆形,图片(支持PNG,JPG等,图片支持透明效果);Windows控件:多选框,列表框,单选框,树;高级控件:实时趋势控件,历史趋势控件,报警控件(可查询,可导出EXCEL),报表控件(可查询,可导出EXCEL),也设有其他控件,包括流体动画控件,定时器控件,触发器控件。
(2)窗体功能模块:用户可以自由配置画面,画面可自定义大小,支持分组;
(3)控件功能:通过绑定变量,支持常见属性变化(颜色,显示隐藏,旋转,移动等),通过JS脚本,可以对控件属性自由操作;
(4)报警功能模块:支持实时报警和历史报警,可查询,可导出EXCEL;支持报警分组,支持短信报警(增加短信猫即可);
(5)历史数据功能模块:最大2G历史数据(100个浮点历史数据,1分钟保存一次,1年,大约250M);支持定义报表(随意配置即可);支持多种语言;
(6)驱动方式:支持OPC,支持ModbusRTU,支持ModbusTCP,支持ModbusTCP/RTU转发;支持万能协议;支持能源国标上传协议;支持通讯优化(仅当前打开的画面,其包含的变量,进行通讯);支持脚本、系统启动运行、条件触发运行、循环运行。
该发明系统,终端采用模块化的设计方案,采用多层通讯模型、中间件的技术,除可实现数据采集、实时监视、本地存储、查询和上传等基本功能外,还可实现对数据的管理、统计分析、日志管理等高级应用。多种类型的数据输入接口功能:支持数字信号接口扩展、支持RS232/485扩展、工业百兆以太网口等。支持Web发布,可通过Internet网络远程操作,如通过用户名和密码查看、配置能源在线监测系统智能终端并导出历史数据与日志等。支持手机、笔记本等移动设备无线登录终端。可通过显示屏查看数据采集状态。支持VPN客户端。支持本地或远程配置维护。采集协议可配置(非标问答式协议需定制开发)。界面可配置,可以自定义流程画面。支持GPRS 4G/5G/ADSL/WLAN等多种通讯方式。具备本地和远程的供电恢复能力,具备本地和远程的网络设备重启功能等。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种能源在线监测系统,其特征在于:系统采用ARM Cortex A8处理器、嵌入式操作系统构建而成主机,数据通过GPRS 4G/5G无线方式或有线方式传输到数据中心平台,该系统中,主机包括主控单元、数据传输模块、数据采集模块、电源模块,主控单元输入端与数据采集模块输出端相连接;主控单元与数据传输模块之间采用RS232接口相连接;电源模块输出端分别与数据采集模块、主控单元、数据传输模块的供电端相连接;数据传输模块采用无线或者有线方式连接有PC机或者移动平台。
2.根据权利要求1所述的能源在线监测系统,其特征在于:所述系统中,供电方式为,主机通过空气开关接入交流220V供电以后,经过通用接线端子给24V电源模块供电;电源模块24V给数据传输模块、数据采集模块、主控单元供电。
3.根据权利要求1所述的能源在线监测系统,其特征在于:所述系统中,数据采集步骤为:主控单元采集端子外接设备的模拟量、开关量、控制量等信息,并进行控制、处理,然后通过RS232接口和无线数据传输模块连接,无线数据传输模块通过4G/5G GPRS无线方式或ADSL/LAN/WAN等有线方式将数据传输到PC机或者移动平台。
4.根据权利要求1所述的能源在线监测系统,其特征在于:所述系统中,主控单元中的CPU为ARM Cortex A8,主频为1.0G,内存为512DDRⅡRAM,存储设备为,512NAND FLASH,可扩展至32G。
5.根据权利要求1所述的能源在线监测系统,其特征在于:所述系统中,无线数据传输模块采用IR714四网口路由器,IR714四网口路由器具有1个WAN端口,1个DMZ端口,2个LAN端口;WAN端口用于和外网通信,DMZ用于对外开放服务终端;LAN端口口用于内部网络的通信;当LAN口不够用时,也可以把DMZ当成LAN端口使用;四网口IR700路由器可以实现有线网络和无线网络之间链路备份。
6.根据权利要求1所述的能源在线监测系统,其特征在于:所述系统设置有智能电源模块,具备本地和远程的供电恢复能力,具备本地和远程的网络设备重启功能;供电可以远程重启,网络设备如遇死机可本地重启,备远程定时加断电功能。
7.根据权利要求1所述的能源在线监测系统,其特征在于:所述系统还设置有软件,采用的监测系统软件具有以下功能模块:
(1)图形配置功能:设有基本控件,包括按钮,标签,编辑框,线,矩形,圆形,图片(支持PNG,JPG等,图片支持透明效果);Windows控件:多选框,列表框,单选框,树;高级控件:实时趋势控件,历史趋势控件,报警控件(可查询,可导出EXCEL),报表控件(可查询,可导出EXCEL),也设有其他控件,包括流体动画控件,定时器控件,触发器控件;
(2)窗体功能模块:用户可以自由配置画面,画面可自定义大小,支持分组;
(3)控件功能:通过绑定变量,支持常见属性变化(颜色,显示隐藏,旋转,移动等),通过JS脚本,可以对控件属性自由操作;
(4)报警功能模块:支持实时报警和历史报警,可查询,可导出EXCEL;支持报警分组,支持短信报警(增加短信猫即可);
(5)历史数据功能模块:最大2G历史数据(100个浮点历史数据,1分钟保存一次,1年,大约250M);支持定义报表(随意配置即可);支持多种语言;
(6)驱动方式:支持OPC,支持ModbusRTU,支持ModbusTCP,支持ModbusTCP/RTU转发;支持万能协议;支持能源国标上传协议;支持通讯优化(仅当前打开的画面,其包含的变量,进行通讯);支持脚本、系统启动运行、条件触发运行、循环运行。
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