’99济钢信息化工作会议演示之三

能源数据采集网络系统简介

一、概述

智能建筑已经在世界各地蓬勃的发展起来了，并成为21世纪建筑业发展的主流，智能建筑集现代建筑技术、现代通讯技术、现代控制技术、现代仪器仪表技术和现代计算机技术于一体，为人们提供高质量的工作和生活环境，并实现节能和环保。近年来，随着人们对居住环境要求提高，也将“智能”的概念引进到住宅当中。出于经济上、认识上等各种原因，目前国内对智能住宅的认识还不够深刻，对智能化住宅的智能程度要求也不高，而且对住宅智能化建设的一次性投入也不大，这是目前中国住宅智能化建设的现实国情。新型智能化住宅管理系统包括能源数据采集系统、防盗监控系统、门铃对讲/可视对讲系统、紧急呼叫及报警和家电控制系统、广播语音系统、物业管理系统和计算机网络系统等系统。

基于这样一个背景，济钢自动化部采用具有世界先进水平的LONWORKS现场总线技术，成功研制了能源数据采集网络系统，该系统是新一代的具有城市性自动化计量收费管理系统。它解决了长期传统进户验表的难题，改人工验表方式为远程集中式计算机自动验表，做到自动抄表、制票和收费，使城市管理水平产生飞跃性改观，是对传统计量收费管理模式的一次改革。为用户提供了方便及安全因素，为中国住宅产业与国际接规提供了先进模式，并为逐步实现城市管理现代化奠定了良好的基础,具有很高的推广应用价值。

目前该系统已顺利通过了山东省计量科学研究所的测试和检定。

二、系统简介

1、目前能源数据采集的状况

无论工厂的能耗计算，还是供能部门能源营销的首要环节是准确、低成本地抄录能源基表的指示数。目前的抄表方法主要有两种：一种是最普遍的人工抄表，另一种是掌上机抄表。

人工抄表即由抄表人员挨家挨户记录能源基表的指示数，然后再回去对这些数据分析处理。掌上机抄表在一些较发达地区有应用。抄表员将能源基表的指示数输入掌上电脑，然后，转入能源管理部门的计算机中。这都是非自动抄表的方法，容易估抄、漏抄、错抄，工作量大、成本高、管理复杂。

智能能源数据网络采集系统同其他抄表形式的比较：

方式 ----------------------- 项目	人工抄表	室外集中抄表	网络智能抄表
楼宇档次	档次低，难促销	一般	档次高，促销快
管理档次	低	一般	高
售楼宣传	不利	一般	智能化产品，体现时代特色
住户安全性	不好	较好	好
抄表	工作量大，难度大数据须输入电脑再进行处理，易出错	用手持抄表器到每个集中点抄数，数据须输入电脑再进行处理，工作量大	远程自动抄表，抄数快速、准确，对计量数据进行自动处理并保存，工作效率高
收费	常因住户外出，出现估抄、漏抄		抄表、计费、收费自动完成，可进行数据分析，对费用进行有效的控制
节能	不利于节能	不利于节能	有利于节能
能源公司管理	工作量大，效率低，不利于管理	工作量较大，效率一般	可随时获得用户的能源量信息，并可有效的对能源费用进行控制，及时、准确的获得产销量对比信息，有利于能源公司进行成本核算，工作效率高，管理水平高。
投资	根据国家政策，今后要改成智能抄表	根据国家政策，今后要改成智能抄表	一步到位

2、为什么用LONWORKS®

能源数据采集网络系统提供了能源管理整体自动解决方案。包括抄表、计算机数据处理、计费、收费、监控、打印报表等。它的核心采用了美国ECHELON公司的LONWORKS现场总线技术。

LONWORKS是美国90年代推出的先进的现场总线技术
被美国建筑、加油站、铁路车辆等领域定为行业标准
基本单元是以神经元芯片为核心的节点，多个节点通过通讯介质组成一个现场总线网络
具有完善的通讯协议－LONTALK。提供OSI参考模型所定义的全部7层服务
LONWORKS支持以不同通讯介质。包括双绞线、电力线、同轴电缆、无线、光纤等。
完美的开放性。一旦选择了LONWORKS，用户将得到全球LONWORKS产品供应商的支持。这将意味着用户将得到更多的利益。
预计近几年内在国内会得到蓬勃发展，占领可观的市场份额。
网络结构最简单，维护成本低。

3、系统构成

能源数据采集网络系统蕴涵了LONWORKS现场总线的技术优势。它包括以下设备：

采集器：靠近能源基表安装。与其它采集器、集中器、上位计算机通过双绞线连成网络。每只采集器采集24只能源表的脉冲数据，掉电后数据保存。

中继器：扩展通讯距离和采集器数量。每超过2700米或64个采集器增加1只。

网络适配器：上位计算机与LONWORKS网络的接口。

上位计算机：完成管理功能，如用户管理、收费管理、打印报表、保存历史数据等。

4、系统特点

功能强大：本系统可以准确的采集能源表的数据并传送给中心管理计算机进行数据管理；具有实时抄表和定时抄录功能；加装切断阀后，可以实现电、水、气切断等功能。

数据准确：本系统最大特征之一即为采用基表终端形式，即使通讯线路发生故障，采集器中的数据仍能保持与基表一致；采集器采用先进的神经元芯片，并采用低功耗设计，利用级间隔离技术和电路检测装置，能有效的防止干扰。

安全可靠：本系统采用安全模式设计，系统采用防雷电、防电弧等强电磁干扰设计，采集器能保证停电时用户数据不会丢失；管理系统设定了密码，并根据操作员的级别赋予不同的权限。

信息量大：本系统最多可接70多万只基表，数据库中存储了能源表的表常数、底数等原始数据和发生错误的结点、错误发生时间、恢复正常时间等信息。

5、系统功能

具有实时数据抄录功能：系统可通过上位计算机监视各能源基表的实时数量，也可定期抄录能源基表的数量。

具有网络通讯功能，网络信息传输速率78KB/S,网络不加中继器距离可达2700m。每增加一个中继器可扩展2700m。

可具有工厂、小区、村镇集中抄表功能，对于不同的地点，可采用不同的方案。

通过Modem进行远程数据传输，可通过电话对用户的计量表进行随时监察，并可将小区各能源量的统计分析值上报给有关的管理部门（如电业局、自来水公司等）。

后台处理中心可对用户进行参数设置，系统可设置各能源量的单价、系数及进行电量的峰、平、谷值的计算。

后台管理软件具有功能强大、扩展方便、操作简单等特点。

本装置每只可接24只脉冲能源基表。

停电后采集器的数据可保存10年。

多至32000多只采集器可连接成一个通讯网络，覆盖70余万只能源表。

系统可检测采集器通讯是否正常。

6、采集器技术参数

供电电源：AC220V（50Hz）

工作温度：-25℃—40℃

功耗：〈5W

输入脉冲宽度：≥60ms

系统误差：≤0.01%

分辨力：1个脉冲

7、系统应用方案

只需将采集器、中继器、网络适配器、上位计算机通过双绞线连在一起，接上远传水、电、气表，我们的能源数据采集网络系统就建成了。对，就这么简单。系统结构图如下：

三、系统扩展

随着智能化技术从大厦走向小区，迈进千家万户，智能小区应运而生。它依靠先进的设备和科学的管理，利用计算机及相关的高新技术，将传统的土木建筑与计算机技术、自动控制技术及信息技术等先进技术结合起来，实现了住宅使用功能的智能化。从而达到了节约能源，降低人工成本，提高住宅小区物业管理、安防以及信息服务自动化服务程度的目的，为小区住户提供了更加安全、舒适、方便、快捷的家居环境。

为了提高小区全局事件、物业管理、数据共享和综合服务功能，我们开发的能源数据采集网络系统可实现防盗报警、煤气泄漏报警、紧急求助报警安全防范和物业管理功能，并可通过拨号上网，将数据传递到有关部门，其系统图见附图一；为了工程施工方便、经济和小区管理部门管理的方便，在设计小区智能系统时，应将各个系统有机地结合起来，实现统一管理，最终为住户提供一个安全、方便、舒适、快捷的信息化生活空间。

开发单位：济南钢铁集团总公司自动化部传真：8982126 邮编：250101

联系人：耿晓宁电话：（0531）8985901—67168 E-MAIL:gxin@jigang.com.cn

白洪光电话：（0531）8985901—66567 E-MAIL:chfsh@jigang.com.cn

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