CN111399400A - 利用zigbee技术的空压站能效在线监测系统 - Google Patents

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CN111399400A CN201910026914.8A CN201910026914A CN111399400A CN 111399400 A CN111399400 A CN 111399400A CN 201910026914 A CN201910026914 A CN 201910026914A CN 111399400 A CN111399400 A CN 111399400A
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徐爱明
成青衡
孙杰
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Guangdong Liufeng Energy Service Co ltd
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本专利是一种利用zigbee技术的空压站能效在线监测系统，包括包括：监控主机、具有数据存储功能的通信管理机、两个以上的zigbee全功能设备(以下简称FFD)模块、根据需要配置的多个zigbee精简功能设备(以下简称RFD)模块、压缩空气流量计量模块、压缩空气压力监测模块、空压机电量消耗计量模块，通信管理机内具有RS485转以太网模块。根据权利要求书所述，其特征在于：现有空压站一般都有2台以上的空压机，各空压机的能效状况没有在线监测、对比分析。本发明利用zigbee技术的空压站在线监测系统具有实时监测，实现空压机能效监测的智能化和自动化。另外利用433MHz通讯模块进行数据传输，可以轻松实现通信无线化。

Description

利用zigbee技术的空压站能效在线监测系统
技术领域
本专利涉及数据采集与传输、空压站能效在线监测系统，具体的说是一种利用zigbee技术的空压站能效在线监测系统。
背景技术
当前，工业空压站作为企业的主要耗能设备之一，其运行能效监测已引起广泛地重视，通常已设置总电表和总流量计对空压站的整体运行状态进行现场人工监测，主要作用是保证企业用气和定期统计空压站的总用电量，缺乏对每台压缩机运行状态的实时、全面监测和运行能效水平的评估，无法准确地反映出空压站的运行能效状态和节能运行潜力。绝大部分的空压站运行监测仪器没有与企业整体生产系统的运行能效平台相联接。
随着信息化、网络化和智能化的快速发展，可以高速网络通信平台为信息传输基础，自动完成信息采集、测量和检测等基本功能，因此如何准确采集，特别是可靠传输这些数据就变得非常重要。根据空压机能效的相关计算标准开发编制系统软件，在实时监控、分析系统软件的配合下，能完成空压站能效在线监测和分析。因此，利用zigbee技术空压站能效监测的数字化、网络化、信息化是空压站能效监测的发展方向，即利用zigbee技术的空压站能效在线监测系统是发展方向。
发明内容
针对现有空压站能效监测存在的不足与缺陷，本发明的目的在于提供一种利用zigbee技术的空压站能效在线监测系统。
本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：
一、一种基于zigbee通讯的数据收集管理系统，包括：监控主机、具有数据存储功能的通信管理机、两个以上的zigbee全功能设备（以下简称FFD）模块、根据需要配置的多个zigbee精简功能设备（以下简称RFD）模块与智能数据采集设备，通信管理机内具有RS485转以太网模块。多个FFD模块中，一个FFD模块作为主设备与通信管理机连接，另外的FFD模块作为从设备路由与其它的FFD从设备路由或者RFD模块连接，RFD模块作为终端设备与智能数据采集设备连接。
作为本发明的优选技术方案，所述通信管理机上设有一个RJ45接口与多个COM接口。
作为本发明的优选技术方案，所述zigbee通讯模块的通信频率为433MHz。
作为本发明的优选技术方案，所述zigbee技术FFD主设备不仅可以连接FFD从设备，也可以连接RFD终端设备。
作为本发明的优选技术方案，所述zigbee技术FFD从设备不仅作为路由使用，也可以连接RFD终端设备，之间设有一个或多个通信中继站。
作为本发明的优选技术方案，所述zigbee技术RFD模块仅作为终端使用。
作为本发明的优选技术方案，所述zigbee技术FFD主模块与通信管理机之间的连接线分别为RS485总线。
作为本发明的优选技术方案，所述zigbee技术RFD模块与部分智能数据采集设备之间的连接为模块嵌入，与另外部分智能数据采集设备之间的连接为RS485/RS232总线。
二、空压站能效实时监控、分析软件系统，包括压缩空气流量计量模块、压缩空气压力监测模块、空压机电量消耗计量模块。
根据在线采集空压机的压缩空气压力、流量、耗电量，通过软件系统开发实时计算空压机的能效，自动生成各空压机的能效对比分析报表。
根据系统自动生成各空压机的能效对比分析报表，企业调度开启空压机更加合理，优先开启能效高的空压机，优先停运能效低的空压机，达到节能的目的。
与现有技术相比，本发明采用zigbee技术433MHz通讯模块进行数据传输，具有低功耗、组网方便、施工简单、可靠性高、传输距离远、网络容量大等优点，可以轻松实现通信无线化。，解决了对每台压缩机运行状态的实时、全面监测和运行能效水平的评估，准确地反映出空压站的运行能效状态和节能运行潜力，达到节能的目的。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步说明：
图1为本发明利用zigbee技术的空压站能效在线监测系统结构原理图。
具体实施方式
请参阅图1，为本发明利用zigbee技术的空压站能效在线监测系统结构原理图。
该利用zigbee技术的空压站能效在线监测系统包括数据采集与传输系统与空压站能效实时监控、分析软件系统。
主要包括相互连接的监测主机1、通信管理机3、接口4、zigbee通讯模块主设备5、zigbee通讯模块从设备6、压缩空气流量计量模块7、压缩空气压力监测模块8、空压机电量消耗计量模块9。
压缩空气流量计量模块7安装在各台空压机的出口管道，用于计量各台空压机生产的压缩空气量，利用zigbee技术进行监测数据的传输到监测主机1。
压缩空气压力监测模块8安装在各台空压机的出口管道，用于监测各台空压机生产的压缩空气压力，利用zigbee技术进行监测数据的传输到监测主机1。
空压机电量消耗计量模块9安装在各台空压机的配电线路，用于计量各台空压机的耗电量，利用zigbee技术进行监测数据的传输到监测主机1。
该监测主机1为空压站能效在线监测系统数据的处理服务终端，其通过网线2与通信管理机3有线连接，该通信管理机3具有数据存储功能，其内部嵌有RS485转以太网模块（图未示），接口4内设置RS485总线连接于zigbee通讯模块主设备5，该zigbee通讯模块主设备5与zigbee通讯模块从设备6和终端数据采集模块采用无线通信，zigbee通讯模块从设备6和终端数据采集模块采用有线连接或者模块嵌入连接，各zigbee通讯模块之间通过433MHz的高频无线电波进行信号的传输，在传输距离比较远时，还可在两zigbee通讯模块从设备6之间设置一个或多个通信中继站，以扩大系统的通信范围。
系统进行数据在线采集时，监测主机1向通信管理机3发出数据采集命令，数据采集命令通过RS485总线传输至zigbee通讯模块主设备5，zigbee通讯模块主设备5将RS485总线上的电平信号转换为电波信号，通过433MHz（免申请频段）无线电波发送至另一组zigbee通讯模块6，接收端的zigbee通讯模块再将433MHz电磁波的信息还原为电平信号，并通过RS485总线将电平信号传输至终端数据采集模块，此时，通信管理机3对终端数据采集模块采集的数据进行存储，然后再将数据通过以太网形式上传至监测主机1，实现监测主机1对终端数据采集模块的数据通过系统软件进行采集、分析、计算，在主机屏幕按需求进行屏幕显示，并根据所得数据和计算结果实现在线分析、自动生产对比报表。对空压站能效进行在线监测。
以上所述仅为本发明的代表性实施例，并非用来限定本发明的实施范围；凡是依本发明所作的等效变化与修改，都被本发明权利要求书的范围所覆盖。

Claims (9)

1.一种利用zigbee技术的空压站能效在线监测系统包括数据采集与传输系统与空压站能效实时监控、预警、分析软件系统。
2.主要包括相互连接的监测主机、通信管理机、接口、zigbee通讯模块主设备、zigbee通讯模块从设备、压缩空气流量计量模块、压缩空气压力监测模块、空压机电量消耗计量模块。
3.根据权利要求1所述的利用zigbee技术的空压站能效在线监测系统，其特征在于：所述通信管理机上设有一个RJ45接口与多个COM接口。
4.根据权利要求1所述的利用zigbee技术的空压站能效在线监测系统，其特征在于：所述zigbee通讯模块的通信频率为433MHz。
5.根据权利要求1所述的利用zigbee技术的空压站能效在线监测系统，其特征在于：所述zigbee技术FFD主设备不仅可以连接FFD从设备，也可以连接RFD终端设备。
6.根据权利要求1所述的利用zigbee技术的空压站能效在线监测系统，其特征在于：所述zigbee技术FFD从设备不仅作为路由使用，也可以连接RFD终端设备，之间设有一个或多个通信中继站。
7.根据权利要求1所述的利用zigbee技术的空压站能效在线监测系统，其特征在于：空压机能效实时监控、分析软件系统，包括压缩空气流量计量模块、压缩空气压力监测模块、空压机电量消耗计量模块。
8.根据权利要求1所述的利用zigbee技术的空压站能效在线监测系统，其特征在于：根据在线采集空压机的压缩空气压力、流量、耗电量，通过软件系统开发实时计算空压机的能效，自动生成各空压机的能效对比分析报表。
9.根据权利要求1所述的利用zigbee技术的空压站能效在线监测系统，其特征在于：根据系统自动生成各空压机的能效对比分析报表，企业调度开启空压机更加合理，优先开启能效高的空压机，优先停运能效低的空压机，达到节能的目的。
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