DE19546711A1 - Verwendung einer Datenbank zur von einem Bediener frei wählbaren Erfassung, Analyse und/oder Auswertung von durch elektrische Signale charakterisierten Betriebsdaten - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung einer Datenbank zur von einem Bediener frei wählbaren Erfassung, Analyse und/oder Auswertung von durch elektrische Signale charakterisierten Betriebsdaten.

Zur Senkung von z. B. Heiz- und/oder Stromkosten in Betrie­ ben und Unternehmen sind Management-Systeme bekannt. So kann z. B. ein Energie-Management-System in Modulbauweise Erfassungsgeräte, einen Auswerterechner zur Auswertung der Arbeitsweise der Erfassungsgeräte sowie eine Zentralein­ heit zur Koordinaten des Datenaustausches zwischen den Erfassungsgeräten und dem Auswerterechner umfassen. Dabei können die Erfassungsgeräte (wie z. B. Maximum-Optimierung- Rechner, Netzüberwachungsgeräte Blindleistungsregler, Kostenstellenzähler) sowohl Betriebsdaten erfassen als auch regeln, anzeigen und speichern sowie zusammen mit der Zentraleinheit im wesentlichen automatisch einen wirt­ schaftlichen und sicheren Netzbetrieb durchführen. Für die Gewährleistung eines störungsfreien Betriebes der Erfas­ sungsgeräte ist eine Überwachung und Nachregulierung not­ wendig. Dies wird mittels des Auswerterechners durch Da­ tenaufbereitung und -weiterverarbeitung, d. h. Darstellung der Daten direkt auf dem Monitor des Auswerterechners, bewerkstelligt. Durch die Verwendung eines Datenbusses für die Vernetzung der Erfassungsgeräte ist keine Änderung der Verdrahtung bei Nutzungsänderung, sondern nur eine Umpro­ grammierung notwendig. Darüber hinaus kann das Management- System mittels des Datenbusses einfacher erweitert und an andere Systeme angebunden werden. Eine dazu erforderliche Anpassung (zentrale Inbetriebnahme) der Erfassungsgeräte kann über den Auswerterechner vorgenommen werden. Derarti­ ge Systeme weisen jedoch die Nachteile auf, daß üblicher­ weise nur vom Hersteller fest vorgegebene Auswertemöglich­ keiten bestehen und die Systeme zur Erfüllung von kunden­ spezifischen Wünschen mit einem großen Aufwand abgeändert werden müssen, sowie durch die Aufnahme neuer Geräte und Änderungen der Systemarchitektur erforderliche Anpassungen der fest vorgegebenen und insbesondere der kundenspezifis­ chen Auswertemöglichkeiten nur mit einem relativ hohen Aufwand durchgeführt werden können.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, bei z. B. einem Management-System zu ermöglichen, daß durch elektri­ sche Signale charakterisierte Betriebsdaten nach neben vorgegebenen Kriterien ohne große Änderungen am System (Hard- und Software) und auch mit geringerem Aufwand bei Änderungen hinsichtlich der Anzahl der Erfassungsgeräte und der Systemarchitektur auch nach frei vom Bediener wählbaren Kriterien ausgewertet werden können. Die Ergeb­ nisse sollen in geeigneter Form dargestellt, übergeben und weiterverarbeitet werden können. Weiterhin soll es möglich sein, die angeschlossenen Meß- und Erfassungsgeräte von einem Auswerterechner aus zu konfigurieren.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch die Verwen­ dung einer Datenbank zur von einem Bediener frei wählbaren Erfassung, Analyse und/oder Auswertung von durch elektri­ sche Signale charakterisierten Betriebsdaten, z. B. Zustands- und/oder Verbrauchsgrößen eines Stromversor­ gungsnetzes, wobei die elektrischen Signale von Erfas­ sungsgeräten erfaßt, über einen Datenbus einer Sammelein­ heit zugeführt und von dieser On-Line oder Off-Line ent­ koppelt einer Datenbank zugeleitet und dort verarbeitet werden.

Dabei können die Betriebsdaten nicht-elektrische Daten sein und durch geeignete Meßgeräte erfaßt, in elektrische Signale umgewandelt sowie der weiteren Verarbeitung unter­ zogen werden.

Weiterhin kann vorgesehen sein, daß der Datenbus ein se­ rieller Bus ist.

Insbesondere kann vorgesehen sein, daß der serielle Bus ein Feldbus ist.

Günstigerweise ist der Feldbus ein 2-Draht-Feldbus.

Weiterhin kann vorgesehen sein, daß die elektrischen Si­ gnale in der Sammeleinheit in optische Signale umgewandelt und über mindestens einen Lichtwellenleiter weitergeleitet werden.

Andererseits kann auch vorgesehen sein, daß die elektri­ schen Signale von der Sammeleinheit über mindestens eine Telefonleitung weitergeleitet werden.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden die Signale von der Sammeleinheit direkt einer in einem Auswerterechner eingerichteten Datenbank zugeleitet.

Andererseits kann auch vorgesehen sein, daß die Signale von der Sammeleinheit über einen Auswerterechner einer in einem weiteren Rechner eingerichteten Datenbank zugeleitet werden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung bil­ den die über den Datenbus mit der Sammeleinheit verbunde­ nen Erfassungsgeräte und der Auswerterechner ein Manage­ ment-System.

Dabei kann vorgesehen sein, daß das Management-System zur Optimierung des Energieverbrauches dient.

Ferner kann vorgesehen sein, daß die Datenbank hierar­ chisch ist.

Andererseits kann auch vorgesehen sein, daß die Datenbank relational ist.

Schließlich kann auch vorgesehen sein, daß die Datenbank vernetzt ist.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß durch die Verwendung einer Datenbank ein Bediener in sehr einfacher Weise, d. h. insbesondere ohne einen hohen Software-Aufwand, völlig neue, nicht vorgegebene Auswer­ tungen definieren und durchführen kann. Die Auswertung kann dabei auf jeder beliebigen Kombination und Verknüp­ fung der eingespeicherten Daten basieren. Die Komplexität der Auswertung wird nur durch technische Randbedingungen begrenzt. Die Bedienerfreundlichkeit und Unterstützung bei der Generierung von neuen Auswertungen hängt von dem ge­ wählten Datenbank-Managementsystem und weiteren zur Ver­ fügung gestellten Tools ab. Sowohl eventuell bereits vom Hersteller des Management-Systems festgelegte als auch die selbst definierten Auswertungen können sehr einfach an firmenspezifische und an sich verändernde Anforderungen angepaßt werden. Insbesondere können durch die Aufnahme neuer Geräte (Erweiterung) und Änderungen der Systemarchi­ tektur bedingte Anpassungen der vom Hersteller fest vor­ gegebenen und insbesondere der kundenspezifischen Auswer­ temöglichkeiten sehr einfach durchgeführt werden. Die leichte Anpaßbarkeit und Erweiterbarkeit bringt wiederum eine hohe Flexibilität mit sich.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachstehenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der schematischen Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Aus der Zeichnung ist ein Energie-Management-System ersichtlich, das mehrere Stromzähler, von denen hier nur einer 10 zu sehen ist, einen Maximum-Optimierungsrechner 12, eine Netzüberwa­ chungseinheit 14, eine Blindleistungskompensationsanlage 16, eine Sammeleinheit und-einen Auswerterechner 20 umfaßt und mit einer Datenbank 22 verbunden ist. Die Komponenten des Energie-Management-Systems sind über einen Datenbus (Starkstrom-Bus) 24 mit dem Auswerterechner 20 verbunden. Mit dem Stromzähler 10 wird der elektrische Energiever­ brauch gemessen. Sofern mehrere Stromzähler eingesetzt werden, ermöglicht dies die verursachergerechte Zuordnung und Abrechnung des Energiebedarfs von Kostenstellen. Zusätzlich können weitere Geräte zum Erfassen des Ver­ brauchs von Gas, Wasser, Strom etc. zur Ermittlung des gesamten Energiebedarfs vorgesehen sein. Der Maximum-Op­ timierungsrechner 12 senkt durch gezieltes Steuern ausge­ wählter Verbraucher innerhalb von Spitzenzeiten das Leis­ tungsmaximum betriebsverträglich und reduziert somit die Energiekosten. Die Netzüberwachungseinheit 14 mißt, analy­ siert, vergleicht, speichert und überwacht alle relevanten Daten (Scheinleistung, Wirkleistung, Blindleistung, Leis­ tungsfaktor, Frequenz, Asymmetrie). Die Blindleistungskom­ pensationsanlage 16 optimiert den Leistungsfaktor. Damit wird eine deutliche Blindstromentlastung des Netzes 26 er­ reicht. Die Sammeleinheit 18 dient zur Aufbereitung aller Informationen der Maximum-Optimierung, Netzüberwachung, Blindstrom-Kompensation und Energieverbrauchszähler. In der Sammeleinheit 18 werden die Daten aufbereitet, kompri­ miert, zwischengespeichert und zu von einem Benutzer be­ stimmten, beliebigen Zeitpunkten an den Auswerterechner 20 weitergegeben. In dem Auswerterechner 20 werden die Daten wiederum zwischengespeichert. Sie können von dem Benutzer visualisiert und nach festgelegten Kriterien vorausgewer­ tet werden. Ebenso ist von dem Auswerterechner 20 eine Umkonfigurierung der Meß- und Erfassungsgeräte über die Sammeleinheit 18 und den Datenbus 24 möglich. Innerhalb des Auswerterechners 20 werden die Daten an die Datenbank 22 übergeben. In dieser Datenbank 22 laufen auf den einge­ speicherten Daten vorgebbare Auswertungen (Abfragen). Dabei können durch die Verwendung der Datenbank 22 die vorgegebenen Abfragen sehr einfach durch den Benutzer ge­ ändert und den jeweiligen Bedürfnissen angepaßt werden. Sowohl die festgelegten als auch die selbst definierten Auswertungen können sehr einfach an firmenspezifische und an sich verändernde Anforderungen angepaßt werden. Darüber hinaus können durch die Aufnahme neuer Geräte und Änderun­ gen der Systemarchitektur erforderliche Anpassungen sehr einfach durchgeführt werden. Durch die einfache Anpaßbar­ keit können nachträgliche Erweiterungen bezüglich der Aus­ wertungen und/oder des Systems sehr einfach vorgenommen werden. Schließlich führen die leichte Anpaßbarkeit und der Erweiterbarkeit zu einer hohen Flexibilität.

Die in der vorangehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiede­ nen Ausführungsformen wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

10 Stromzähler
12 Maximun-Optimierungsrechner
14 Netzüberwachungseinheit
16 Blindleistungskompensationsanlage
18 Sammeleinheit
20 Auswerterechner
22 Datenbank
24 Datenbus
26 Stromnetz

Claims (14)

1. Verwendung einer Datenbank zur von einem Bediener frei wählbaren Erfassung, Analyse und/oder Auswertung von durch elektrische Signale Charakterisierten Betriebsdaten, z. B. Zustands- und/oder Verbrauchsgrößen eines Stromversor­ gungsnetzes, wobei die elektrischen Signale von Erfas­ sungsgeräten erfaßt über einen Datenbus einer Sammelein­ heit zugeführt und von dieser On-Line oder Off-Line ent­ koppelt einer Datenbank zugeleitet und dort verarbeitet werden.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsdaten nicht-elektrische Daten sind und durch geeignete Meßgeräte erfaßt, in elektrische Signale umge­ wandelt sowie der weiteren Verarbeitung unterzogen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Datenbus ein serieller Bus ist.

4. Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der serielle Bus ein Feldbus ist.

5. Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldbus ein 2-Draht-Feldbus ist.

6. Verwendung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die elektrischen Signale in der Sammeleinheit in optische Signale umgewandelt und über mindestens einen Lichtwellenleiter weitergeleitet werden.

7. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Signale von der Sam­ ineleinheit über mindestens eine Telefonleitung weiterge­ leitet werden.

8. Verwendung nach einen der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Signale von der Sammelein­ heit direkt einer in einem Auswerterechner eingerichteten Datenbank zugeleitet werden.

9. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale von der Sammeleinheit über einen Auswerterechner einer in einen weiteren Rechner ein­ gerichteten Datenbank zugeleitet werden.

10. Verwendung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die über den Datenbus mit der Sammeleinheit verbundenen Erfassungsgeräte und der Auswer­ terechner ein Management-System bilden.

11. Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Management-System zur Optimierung des Energiever­ brauches dient.

12. Verwendung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenbank hierarchisch ist.

13. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenbank relational ist.

14. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenbank vernetzt ist.