CN1838006A

CN1838006A - 水泥企业能源量计量系统

Info

Publication number: CN1838006A
Application number: CN 200610025657
Authority: CN
Inventors: 王志新; 王文华; 谢星岸
Original assignee: Shanghai Jiaotong University
Current assignee: Shanghai Jiaotong University
Priority date: 2006-04-13
Filing date: 2006-04-13
Publication date: 2006-09-27

Abstract

一种计算机应用技术领域的水泥企业能源量计量系统，包括数据采集部分、数据传输部分和数据处理部分，所述的数据采集部分，采集主要生产设备的用电参数，并通过将这些数据进行模数转换，再以模块量程百分比的形式输出；所述的数据传输部分，将数据采集部分输出的数据传输到上位机数据处理部分进行数据处理；所述的数据处理部分，实时显示各个生产设备的用电参数，采用整点方式存储数据，生成报表，并根据用户需要将设备运行状态信息和重要数据通过网络发送到服务器，服务器保存这些信息，供用户通过网络远程浏览和监测设备用电参数和设备运行状态。本发明具有实时、可靠、易扩展、结构简单、易于实现、运行和维护成本低等特点。

Description

水泥企业能源量计量系统

技术领域

本发明涉及一种计算机应用技术领域的系统，具体地说，涉及的是一种水泥企业能源量计量系统，尤其适用于中小型水泥企业的能源量计量等。

背景技术

建立企业信息化系统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系统，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(申请号：CN200410010289.1)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系统，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

本发明的目的在于针对水泥企业目前能源量计量方法存在的不足，提出一种适用于中小型水泥企业的能源量计量系统，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。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：数据采集部分、数据传输部分和数据处理部分。所述的数据采集部分，采集主要生产设备的用电参数，并通过将这些数据进行模数转换，再以模块量程百分比的形式输出：所述的数据传输部分，将数据采集部分输出的数据传输到上位机数据处理部分进行数据处理；所述的数据处理部分，实时显示各个生产设备的用电参数，采用整点方式存储数据，生成报表，并根据用户需要将设备运行状态信息和重要数据通过网络发送到服务器，服务器保存这些信息，供用户通过网络远程浏览和监测设备用电参数和设备运行状态。

所述的数据采集部分，由采集模块采集(4kHz采样频率)水泥磨、生料磨和立窑、旋窑风机等主要生产设备的电压、电流、功率、功率因数、电量等数据，通过将这些数据进行模数转换，再以模块量程百分比的形式输出。数据采集的数据分别涉及水泥磨、生料磨和立窑、旋窑风机。

所述的数据传输部分，基于RS-485总线和EDA232/485转换器，数据采集部分输出的数据经RS-485总线和EDA485/232转换器，传输到上位机进行数据处理。

所述的数据处理部分，实时显示水泥磨等生产设备的用电参数，按照整点方式存储数据，生成日报表、月报表和年报表，并根据用户需要将设备运行状态信息和重要数据通过网络发送到服务器。服务器保存这些信息，供用户通过网络(因特网、以太网)浏览和监测设备用电参数和设备运行状态等。其中，数据处理选用组态软件为设计平台，实现实时数据显示、历史数据查询、报表处理(日报表、月报表、年报表)、报警与事件操作、安全管理，以及数据导出等六项功能，能够实时显示每一台设备的用电参数和报警与事件操作信息等。

本发明水泥企业能源量计量系统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。

本发明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本发明硬件系统示意图

图2本发明系统功能示意图

具体实施方式

如图1所示，本发明由数据采集、数据传输和数据处理三个部分组成。其中，所述的数据采集部分，采集主要生产设备的用电参数，并通过将这些数据进行模数转换，再以模块量程百分比的形式输出；所述的数据传输部分，将数据采集部分输出的数据传输到上位机数据处理部分进行数据处理；所述的数据处理部分，实时显示各个生产设备的用电参数，采用整点方式存储数据，生成报表，并根据用户需要将设备运行状态信息和数据通过网络发送到服务器，服务器保存这些信息，供用户通过网络远程浏览和监测设备用电参数和设备运行状态。

所述的数据采集部分，由采集模块采集(4kHz采样频率)水泥磨、生料磨和立窑、旋窑风机等主要生产设备的电压、电流、功率、功率因数、电量等参数，将这些参数进行模数转换，再以模块量程百分比的形式经模块的485端口输出。其中，采集模块可以采用山东立创科技有限公司2003年生产的EDA9033A智能采集模块。

所述的数据传输部分，由RS-485总线和EDA485/232转换器组成。RS-485总线将数据采集部分输出的数据传输到EDA485/232转换器，经EDA485/232转换器将数据传送到上位机的RS-232串行接口。

如图2所示，所述的数据处理部分，通过对由计算机的RS-232串行接口读取的数据进行分析和处理，实时显示水泥磨、生料磨和立窑、旋窑风机的用电参数，按照整点方式存储数据，生成日报表、月报表和年报表，并根据用户需要将设备运行状态信息和重要数据通过网络发送到服务器保存，供用户通过因特网、以太网浏览和监测设备用电参数和设备运行状态。数据处理选用组态软件设计平台，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。通过将设备用电量和设备状态等信息导出到外部数据库，还能够供用户进行远程浏览和监测。

所述的数据处理部分可以采用北京亚控公司2003年组态王King View6.5来实现。其中：

(1)实时数据显示：分别采用实时数据和实时数据曲线两种显示方式；

(2)历史数据查询：按曲线查询，也可以根据报表函数等命令语言编制的程序来查询；

(3)报表处理：通过组态王提供的一种类似C语言的程序，即命令语言来实现。报表的生成利用了组态王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，还利用组态王报表生成函数对由现场设备采集的数据进行整点记录，生成日报表、月报表、年报表，并以报表格式保存在指定目录；

(4)报警与事件操作：利用组态王报警功能，记录用户登陆、退出、设备运行出现异常或恢复等事件和报警等信息，并保存到指定文件，可供查询相应的报警事件等；

(5)安全管理系统：应用系统的安全不容忽视，尤其针对多种类型用户的复杂系统，要求采取授权等安全性措施。如，利用组态王提供的基于用户的安全管理系统，通过在开发系统中对工程进行加密，且在运行系统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；

(6)检测周期：通过编程实时监测现场设备运行状态，检测周期选为5s；

(7)数据导出：通过组态王SQL访问管理器，导出数据时，首先要连接数据库，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，要求字段和记录体中的字段属性与记录体中关联变量的属性一致，这样在组态王运行时就可以把同一记录体中变量的数据记录到外部数据库SQLServer中，进行数据备份以确保数据安全；同时，作为B/S系统的技术数据，使得借助因特网可以进行远程浏览。

Claims

1.一种水泥企业能源量计量系统，包括：数据采集部分、数据传输部分和数据处理部分，其特征在于，所述的数据采集部分，采集主要生产设备的用电参数，并通过将这些数据进行模数转换，再以模块量程百分比的形式输出；所述的数据传输部分，将数据采集部分输出的数据传输到上位机数据处理部分进行数据处理；所述的数据处理部分，实时显示各个生产设备的用电参数，采用整点方式存储数据，生成报表，并根据用户需要将设备运行状态信息和重要数据通过网络发送到服务器，服务器保存这些信息，供用户通过网络远程浏览和监测设备用电参数和设备运行状态。

2.根据权利要求1所述的水泥企业能源量计量系统，其特征是：所述的数据采集部分，由采集模块选用4kHz采样频率采集水泥磨、生料磨和立窑、旋窑风机的电压、电流、功率、功率因数、电量参数，经模数转换后再以采集模块量程百分比的形式输出。

3.根据权利要求1所述的水泥企业能源量计量系统，其特征是：所述的数据传输部分，基于RS-485总线和EDA232/485转换器，通过将数据采集部分输出的数据经RS-485总线、EDA232/485转换器和上位机的RS-232串行口，传输到上位机进行处理。

4.根据权利要求1所述的水泥企业能源量计量系统，其特征是：所述的数据处理部分，通过对由计算机的RS-232串行接口读取的数据进行分析和处理，实时显示水泥磨、生料磨和立窑、旋窑风机的用电参数，按照整点方式存储数据，生成日报表、月报表和年报表，并根据用户需要将设备运行状态信息和重要数据通过网络发送到服务器保存，供用户通过因特网、以太网浏览和监测设备用电参数和设备运行状态，其中，数据处理选用组态软件设计平台，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。

5.根据权利要求1或者4所述的水泥企业能源量计量系统，其特征是：所述的数据处理部分，其实时数据显示分别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，采用按曲线方式，或者根据命令语言编制程序的方式来查询。

6.根据权利要求1或者4所述的水泥企业能源量计量系统，其特征是：所述的数据处理部分，其报表处理通过组态软件提供的一种类似C语言的程序，即命令语言来实现，报表的生成利用了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，还利用组态软件报表生成函数对由现场设备采集的数据进行整点记录，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。

7.根据权利要求1或者4所述的水泥企业能源量计量系统，其特征是：所述的数据处理部分，其报警与事件操作是利用组态软件报警功能是实现的，记录用户登陆、退出、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。

8.根据权利要求1或者4所述的水泥企业能源量计量系统，其特征是：所述的数据处理部分，其数据导出是通过组态软件SQL访问管理器完成，导出数据时，首先要连接数据库，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外部数据库SQL Server中，备份重要数据，确保数据安全，同时，作为B/S系统的技术数据，借助因特网就能够进行远程浏览。