專(zhuān)利名稱(chēng)：基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子信息技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)，涉及ー種基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的エ業(yè)節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
エ業(yè)是我國(guó)能源消費(fèi)的最大行業(yè)，特別是エ業(yè)生產(chǎn)使用的大型生產(chǎn)設(shè)備功率高，耗能量大。由于沒(méi)有完善、便捷的節(jié)能監(jiān)測(cè)手段，通常企業(yè)工作人員節(jié)能意識(shí)不強(qiáng)，導(dǎo)致設(shè)備低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)或空轉(zhuǎn)、車(chē)間、辦公室等場(chǎng)所經(jīng)常出現(xiàn)長(zhǎng)明燈、在沒(méi)人的情況下空調(diào)、烤火爐照樣工作等現(xiàn)象，浪費(fèi)能源情況嚴(yán)重?，F(xiàn)有的無(wú)線(xiàn)抄表系統(tǒng)，僅僅抄收的是單一能源品種的總能耗量，僅作為收費(fèi)依據(jù)，通常沒(méi)有考慮設(shè)備加工產(chǎn)品的數(shù)量，不能針對(duì)エ序能耗、単位產(chǎn)品能耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，達(dá)不 到監(jiān)瞀節(jié)能與激勵(lì)節(jié)能的效果。專(zhuān)利號(hào)為ZL201020224939. 3的實(shí)用新型“ー種小型便攜式實(shí)時(shí)能耗監(jiān)測(cè)裝置”、專(zhuān)利號(hào)為ZL201120320637. 0的實(shí)用新型“數(shù)控機(jī)床實(shí)時(shí)能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”僅能現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的能耗，沒(méi)有考慮通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的方式解決エ業(yè)生產(chǎn)中設(shè)備眾多、需要進(jìn)行分布式數(shù)據(jù)采集的問(wèn)題。專(zhuān)利號(hào)為ZL200820211890. 0的實(shí)用新型和專(zhuān)利號(hào)為ZL200920069055. 2的實(shí)用新
型各披露了一種無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集終端，終端都包括主控模塊和無(wú)線(xiàn)通信模塊，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)采集和無(wú)線(xiàn)傳輸。這些實(shí)用新型為電能質(zhì)量集中終端的研發(fā)提供了技術(shù)基礎(chǔ)，但沒(méi)有達(dá)到分布式部署、多種類(lèi)型數(shù)據(jù)采集的エ業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集的要求。專(zhuān)利號(hào)為ZL200710147826. 0的發(fā)明專(zhuān)利“節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”披露了ー種節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括多個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置、與數(shù)據(jù)采集裝置連接的綜測(cè)儀以及與綜測(cè)儀連接的后臺(tái)計(jì)算機(jī)；可以進(jìn)行電力、熱能等多種數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算和遠(yuǎn)程傳輸。專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110315495. 3的發(fā)明專(zhuān)利“ー種能效數(shù)據(jù)集中終端”披露了ー種能效數(shù)據(jù)集中終端，通過(guò)集群式部署，可以對(duì)多種能效參數(shù)進(jìn)行采集。但這類(lèi)專(zhuān)利同樣沒(méi)有考慮產(chǎn)品的產(chǎn)量數(shù)據(jù)的采集，沒(méi)有考慮エ序能耗和單位產(chǎn)品能耗的統(tǒng)計(jì)分析，且都采用GPRS或以太網(wǎng)作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖侄?，存在通信網(wǎng)絡(luò)需要付費(fèi)使用的缺點(diǎn)。專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110219423. 9的發(fā)明專(zhuān)利“能效監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”披露了ー種能夠適用于多企業(yè)接入的大規(guī)模應(yīng)用的能效監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集終端、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、WEB服務(wù)器和客戶(hù)端等組成，能夠采用智能手機(jī)、移動(dòng)終端等作為客戶(hù)端進(jìn)行監(jiān)控。但該技術(shù)方案只考慮了企業(yè)用電能耗的測(cè)量，也沒(méi)按設(shè)備、車(chē)間、企業(yè)三級(jí)模式考慮能源使用效率。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述背景技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的主要目的是提供一種エ業(yè)生產(chǎn)節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及相應(yīng)的終端裝置?；诘凸淖越M網(wǎng)的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組建監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)設(shè)備、車(chē)間、企業(yè)三級(jí)的能耗數(shù)據(jù)、產(chǎn)量數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)的融合、匯總、分析、統(tǒng)計(jì)，得到三級(jí)能耗數(shù)據(jù)，即生產(chǎn)設(shè)備級(jí)エ序能耗、車(chē)間級(jí)單位產(chǎn)品能耗、企業(yè)級(jí)單位產(chǎn)品能耗，結(jié)合生產(chǎn)時(shí)間周期，同時(shí)可以獲得三級(jí)的生產(chǎn)效率。通過(guò)精確監(jiān)測(cè)各級(jí)能耗和生產(chǎn)效率，結(jié)合節(jié)能激勵(lì)機(jī)制，能有效促進(jìn)各級(jí)人員節(jié)能意識(shí)和節(jié)能主觀能動(dòng)性的提高，有效促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)效率的提高，真正達(dá)到節(jié)能增效的目的。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種エ業(yè)節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)由監(jiān)控主機(jī)、協(xié)調(diào)器終端、數(shù)據(jù)采集終端、與數(shù)據(jù)采集終端相連接的能耗計(jì)量?jī)x表(如電能表、水表、熱能表等)和產(chǎn)量計(jì)數(shù)傳感器組成，數(shù)據(jù)采集終端與協(xié)調(diào)器終端基于低功耗自組網(wǎng)的ZigBee協(xié)議組建無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集終端分兩類(lèi)，一類(lèi)是能耗數(shù)據(jù)采集終端，采用以下技術(shù)方案基于先進(jìn)的エ業(yè)級(jí)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)和傳感器技術(shù)，由帶有8051內(nèi)核的ZigBee芯片、通信接ロ電路、天線(xiàn)、電源模塊組成，能耗數(shù)據(jù)采集終端連接能耗計(jì)量?jī)x表(如電能表、水表、熱能表等)，完成能耗數(shù)據(jù)的收集工作，同時(shí)兼有無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)功能，還兼有無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)路由器功能，即能耗數(shù)據(jù)采集終端是一類(lèi)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)全功能節(jié)點(diǎn)(FFD)0另ー類(lèi)是設(shè)備數(shù)據(jù)采集終端，設(shè)備數(shù)據(jù)采集終端同時(shí)完成生產(chǎn)設(shè)備的產(chǎn)量數(shù)據(jù)和能耗數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲(chǔ)、顯示、傳輸?shù)裙δ?，同樣，終端兼有無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)和路由器功能，即設(shè)備數(shù)據(jù)采集終端也是ー類(lèi)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)全功能節(jié)點(diǎn)(FFD)。所述エ業(yè)節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括一個(gè)協(xié)調(diào)器終端，協(xié)調(diào)器終端是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)組織的管理者，管理其網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)(路由和子節(jié)點(diǎn)，本發(fā)明中能耗數(shù)據(jù)采集終端和設(shè)備數(shù)據(jù)采集終端都可以根據(jù)組網(wǎng)的需要成為路由或子節(jié)點(diǎn))。所述エ業(yè)節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)至少包括一個(gè)數(shù)據(jù)采集終端，根據(jù)需要可以通過(guò)添加路由器終端來(lái)提高系統(tǒng)的組網(wǎng)通信能力。所述エ業(yè)節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的監(jiān)控主機(jī)安裝有監(jiān)測(cè)軟件，完成數(shù)據(jù)抄收、存儲(chǔ)、三級(jí)能耗數(shù)據(jù)的分析、統(tǒng)計(jì)功能，井根據(jù)客戶(hù)需要生產(chǎn)報(bào)表。本發(fā)明采用無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)采集和傳輸數(shù)據(jù)，無(wú)需布線(xiàn)施工，可大大降低工程造價(jià)和運(yùn)行維護(hù)成本。上述節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述全部數(shù)據(jù)采集終端和協(xié)調(diào)器終端的ZigBee芯片優(yōu)選地采用TI公司的CC2530芯片。上述節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述全部數(shù)據(jù)采集終端是一類(lèi)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)全功能節(jié)點(diǎn)(FFD)，既具有數(shù)據(jù)采集功能，又能根據(jù)需要在組網(wǎng)時(shí)自動(dòng)配置成路由器功能，另外還具有數(shù)據(jù)透明傳輸功能，即在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與監(jiān)控主機(jī)之間起到無(wú)線(xiàn)透明連接的功能，方便用戶(hù)實(shí)時(shí)獲取現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的參數(shù)和信息，也方便傳達(dá)用戶(hù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的操作指令。上述節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述全部數(shù)據(jù)采集終端和協(xié)調(diào)器終端的天線(xiàn)優(yōu)選地采用SMA接ロ、增益為3dBi的2. 4GHz天線(xiàn)，終端工作于2. 4GHz國(guó)際エ業(yè)科學(xué)醫(yī)療(ISM)頻段，無(wú)需頻段使用費(fèi)。上述節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述全部數(shù)據(jù)采集終端的電源模塊包括ー個(gè)自動(dòng)切換電路，當(dāng)市電斷開(kāi)時(shí)自動(dòng)切換到備用的可充高容量鋰電池，在鋰電池電量低于50%容量時(shí)市電同時(shí)給鋰電池充電。上述節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述能耗數(shù)據(jù)采集終端的通信接ロ包括ー個(gè)RS485接ロ， 實(shí)現(xiàn)RS485協(xié)議與ZigBee協(xié)議之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，方便與帶RS485接ロ的水、電、熱、氣、汽等測(cè)量?jī)x表實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，用于采集和發(fā)送儀表的數(shù)據(jù)。上述節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述終端的MCU主控芯片優(yōu)選的采用C8051F系列低功耗單片機(jī)，C8051F系列是ー種小封裝、高性能、低功耗混合信號(hào)片上系統(tǒng)型MCU，適合于測(cè)控系統(tǒng)、儀器儀表等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。片內(nèi)集成外設(shè)的很多先進(jìn)特性可以節(jié)省應(yīng)用代碼空間和CPU執(zhí)行時(shí)間。上述節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述設(shè)備數(shù)據(jù)采集終端的通信接ロ包括ー個(gè)RS485接ロ，實(shí)現(xiàn)RS485協(xié)議與ZigBee協(xié)議之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，方便與帶RS485接ロ的水、電、熱、氣、汽等能耗計(jì)量?jī)x表實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，用于采集和發(fā)送儀表的數(shù)據(jù)。所述設(shè)備數(shù)據(jù)采集終端還包含一個(gè)計(jì)數(shù)傳感器接ロ電路，完成生產(chǎn)設(shè)備的產(chǎn)量記錄。上述節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)采集終端的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊優(yōu)選地采用SPI接ロ、大容量的AT24C32芯片，對(duì)MCU芯片存儲(chǔ)器容量進(jìn)程擴(kuò)充，完成歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。
上述節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)采集終端的按鍵顯示模塊優(yōu)選地設(shè)計(jì)ー個(gè)復(fù)位清零鍵和ー個(gè)查詢(xún)功能鍵，方便操作工人現(xiàn)場(chǎng)記錄當(dāng)期數(shù)據(jù)和查詢(xún)歷史數(shù)據(jù)。所述生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)采集終端的第一優(yōu)選方案是，同時(shí)完成所監(jiān)測(cè)設(shè)備的產(chǎn)量數(shù)據(jù)和能耗數(shù)據(jù)的采集，采用三組LED數(shù)碼管分別顯示產(chǎn)量數(shù)據(jù)、能耗數(shù)據(jù)和エ序能耗。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)方案對(duì)比，具有更好更全面的技術(shù)效果，如下。I、通過(guò)三級(jí)節(jié)能監(jiān)測(cè)，獲得設(shè)備エ序能耗、車(chē)間級(jí)單位產(chǎn)品能耗、企業(yè)級(jí)單位產(chǎn)品能耗，有效促進(jìn)企業(yè)各級(jí)員エ提高節(jié)能的意識(shí)，減少長(zhǎng)明燈、減少設(shè)備低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)或空轉(zhuǎn)時(shí)間。2、通過(guò)三級(jí)節(jié)能監(jiān)測(cè)，有效促進(jìn)企業(yè)各級(jí)員エ提高節(jié)能主觀能動(dòng)性，探索、總結(jié)和采用有效的節(jié)能方式方法。3、通過(guò)三級(jí)節(jié)能監(jiān)測(cè)，為企業(yè)建立節(jié)能約束激勵(lì)機(jī)制提供技術(shù)支持,配合節(jié)能獎(jiǎng)懲制度，能有效促進(jìn)節(jié)能減排、提聞加能源效率。4、通過(guò)三級(jí)節(jié)能監(jiān)測(cè)，方便掌握企業(yè)能耗消費(fèi)的的重點(diǎn)環(huán)節(jié)所在，為生產(chǎn)線(xiàn)或生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)改造和節(jié)能改造提供準(zhǔn)確的依據(jù)。5、系統(tǒng)還具有生產(chǎn)效率監(jiān)測(cè)功能，方便各級(jí)員エ了解實(shí)際生產(chǎn)效率，為企業(yè)管理層安排生產(chǎn)任務(wù)，以及確定與客戶(hù)簽訂加工合同的期限提供重要的決策依據(jù)。6、系統(tǒng)基于先進(jìn)的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，因而具有低功耗自組網(wǎng)且免費(fèi)使用的優(yōu)點(diǎn)。


附圖I是本發(fā)明的整體硬件結(jié)構(gòu)和組網(wǎng)示意圖。附圖2是本發(fā)明的協(xié)調(diào)器終端硬件結(jié)構(gòu)示意圖。附圖3是本發(fā)明的能耗數(shù)據(jù)采集終端硬件結(jié)構(gòu)示意圖。附圖4是本發(fā)明的設(shè)備數(shù)據(jù)采集終端硬件結(jié)構(gòu)示意圖。附圖5是本發(fā)明的終端ZigBee芯片與RF前端連接電路圖。附圖6是本發(fā)明的協(xié)調(diào)器終端主程序流程圖。附圖7是本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集終端應(yīng)用層軟件流程圖。附圖8是本發(fā)明的ZigBee模塊發(fā)送數(shù)據(jù)流程圖。附圖9是本發(fā)明的ZigBee模塊接收數(shù)據(jù)流程圖。附圖10是本發(fā)明的上位機(jī)命令協(xié)調(diào)器終端采集數(shù)據(jù)的命令格式。
附圖11是本發(fā)明的協(xié)調(diào)器終端返回確定信息給主機(jī)的數(shù)據(jù)格式。附圖12是本發(fā)明的協(xié)調(diào)器終端發(fā)送數(shù)據(jù)給主機(jī)的數(shù)據(jù)格式。附圖13是本發(fā)明的設(shè)備級(jí)エ序能耗監(jiān)測(cè)及節(jié)能效果圖。附圖14是本發(fā)明的車(chē)間級(jí)單位產(chǎn)品能耗監(jiān)測(cè)及節(jié)能效果圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步說(shuō)明。先就本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和硬件組成做詳細(xì)說(shuō)明。下面介紹本發(fā)明中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
如附圖I所示，本發(fā)明提供ー種基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的エ業(yè)節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)由協(xié)調(diào)器終端A、能耗數(shù)據(jù)采集終端B、設(shè)備數(shù)據(jù)采集終端C、與協(xié)調(diào)器A連接的監(jiān)控主機(jī)、與能耗數(shù)據(jù)采集終端B連接的能耗計(jì)量?jī)x表(如電能表、水表、熱能表等)、以及連接在設(shè)備數(shù)據(jù)采集終端C上的能耗計(jì)量?jī)x器和產(chǎn)量計(jì)數(shù)傳感器等組成。如附圖I所示，本發(fā)明所述系統(tǒng)的硬件設(shè)備的部署分三層。第一層是設(shè)備層，即設(shè)備數(shù)據(jù)采集終端C通過(guò)連接的能耗計(jì)量?jī)x表和產(chǎn)量計(jì)數(shù)傳感器獲取設(shè)備的能耗和加工產(chǎn)量數(shù)據(jù)。第二層是車(chē)間層，即通過(guò)能耗數(shù)據(jù)采集終端B采集車(chē)間消耗的各類(lèi)能耗數(shù)量，如果某ー車(chē)間的水、電、熱、氣、汽等能源計(jì)量?jī)x器安裝在比較集中的位置，則通過(guò)485總線(xiàn)ー并接入一個(gè)能耗數(shù)據(jù)采集終端B，如果能耗計(jì)量?jī)x器不方便安裝在一個(gè)較為集中的地方，且485布線(xiàn)不方便，則可以給不方便485布線(xiàn)的能耗計(jì)量?jī)x器單獨(dú)連接ー個(gè)能耗數(shù)據(jù)采集終端B。第三層是企業(yè)層，參照車(chē)間層的數(shù)據(jù)終端部署原則，至少安裝一個(gè)能耗數(shù)據(jù)采集終端B，計(jì)量企業(yè)運(yùn)行所消耗的所有能耗，同時(shí)企業(yè)層還包含一個(gè)協(xié)調(diào)器終端A，協(xié)調(diào)器A連接安裝有監(jiān)控軟件的主機(jī)，完成整個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)、管理和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的集中匯總
等工作。 下面介紹本發(fā)明中的系統(tǒng)硬件終端。如附圖2所示，協(xié)調(diào)器終端A由MCU主控芯片、ZigBee芯片、RF前端芯片、RS232電平轉(zhuǎn)換芯片、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片、電源模塊和天線(xiàn)組成，上述模塊電連接成為ー個(gè)整體，除天線(xiàn)和必要的接ロ之外，其余全部電路安裝在ー個(gè)密封的金屬外殼內(nèi)，有效屏蔽惡劣的エ業(yè)環(huán)境下的電磁干擾。為了減輕ZigBee芯片的負(fù)擔(dān)，確保整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的健壯性和穩(wěn)定性，協(xié)調(diào)器中含有一個(gè)MCU主控芯片，MCU主控芯片優(yōu)選地采用C8051F系列低功耗單片機(jī)，完成協(xié)調(diào)器的無(wú)線(xiàn)通信之外的其余工作，包括負(fù)責(zé)定期執(zhí)行數(shù)據(jù)采集任務(wù)、處理和融合各數(shù)據(jù)終端發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)和定期更新EEPROM芯片中的數(shù)據(jù)、完成上位機(jī)的其它任務(wù)通信。協(xié)調(diào)器的ZigBee芯片優(yōu)選地采用TI公司生產(chǎn)的CC2530芯片，完成無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)通信任務(wù)。協(xié)調(diào)器的RF前端芯片優(yōu)選地采用TI公司生產(chǎn)的CC2591芯片，完成射頻收發(fā)信號(hào)的前端處理，曾強(qiáng)射頻收發(fā)信號(hào)的功率。協(xié)調(diào)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片優(yōu)選地采用SPI接ロ、大容量的AT24C32芯片，對(duì)MCU芯片存儲(chǔ)器容量進(jìn)程擴(kuò)充，完成監(jiān)測(cè)歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。協(xié)調(diào)器的RS232電平轉(zhuǎn)換芯片優(yōu)選地采用Sipex公司的SP3232芯片，采用3. 3V供電，與ZigBee芯片供電電壓一致。如附圖3所示，能耗數(shù)據(jù)采集終端B由ZigBee芯片、RF前端芯片、RS485電平轉(zhuǎn)換芯片、電源模塊和天線(xiàn)組成，上述模塊電 連接成為ー個(gè)整體，除天線(xiàn)和必要的接ロ之外，其余全部電路安裝在ー個(gè)密封的金屬外殼內(nèi)，有效屏蔽惡劣的エ業(yè)環(huán)境下的電磁干擾。能耗數(shù)據(jù)采集終端的ZigBee芯片、RF前端芯片的優(yōu)選方案與協(xié)調(diào)器終端相同。能耗數(shù)據(jù)采集終端的RS485電平轉(zhuǎn)換芯片優(yōu)選地采用Sipex公司的SP3232芯片，采用3. 3V供電，與ZigBee芯片供電電壓一致。能耗數(shù)據(jù)采集終端是ー類(lèi)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)全功能節(jié)點(diǎn)(FFD)，除了負(fù)責(zé)執(zhí)行能耗數(shù)據(jù)采集命令之外，根據(jù)需要在組網(wǎng)時(shí)能自動(dòng)配置成路由器功能，另外還具有數(shù)據(jù)透明傳輸功能，即在現(xiàn)場(chǎng)儀表與監(jiān)控主機(jī)之間起到無(wú)線(xiàn)透明連接的功能，方便用戶(hù)實(shí)時(shí)獲取現(xiàn)場(chǎng)儀表的參數(shù)和信息，也方便傳達(dá)用戶(hù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)智能儀表的操作指令。如附圖4所示，設(shè)備數(shù)據(jù)采集終端C由MCU主控芯片、ZigBee芯片、RS485電平轉(zhuǎn)換芯片、存儲(chǔ)芯片、電源模塊、按鍵模塊、顯示模塊和天線(xiàn)組成，上述模塊電連接成為ー個(gè)整體，除天線(xiàn)、按鍵、顯示部分和必要的接ロ之外，其余全部電路安裝在ー個(gè)含電磁屏蔽層的密封塑料盒內(nèi)。設(shè)備數(shù)據(jù)采集終端C的MCU主控芯片優(yōu)選方案與前述協(xié)調(diào)器終端A采用的技術(shù)方案相同，即優(yōu)選地采用C8051F系列低功耗單片機(jī)。設(shè)備數(shù)據(jù)采集終端C的ZigBee芯片和存儲(chǔ)芯片的優(yōu)選方案與前述協(xié)調(diào)器終端A采用的技術(shù)方案相同，即分別優(yōu)選地采用CC2530和AT24C32芯片。設(shè)備數(shù)據(jù)采集終端C的RS485電平轉(zhuǎn)換芯片的優(yōu)選方案與前述能耗數(shù)據(jù)采集終端B采用的技術(shù)方案相同，即優(yōu)選地采用Sipex公司的SP3232芯片。如附圖5所示，ZigBee芯片與射頻前端芯片連接電路原理圖。作為ー個(gè)優(yōu)選方案，ZigBee芯片采用TI公司的CC2530，射頻前端芯片采用TI公司CC2591，具體電路連接如圖所示。下面介紹本發(fā)明中的終端軟件構(gòu)成。附圖6是本發(fā)明的協(xié)調(diào)器終端主程序流程圖。本發(fā)明所涉及的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括一個(gè)協(xié)調(diào)器終端，協(xié)調(diào)器終端負(fù)責(zé)建立并維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，具有自組網(wǎng)的功能，能夠發(fā)現(xiàn)其它數(shù)據(jù)采集終端申請(qǐng)加入網(wǎng)絡(luò)的請(qǐng)求，井根據(jù)客戶(hù)安裝前的設(shè)定，允許合法的數(shù)據(jù)采集終端加入網(wǎng)絡(luò)。協(xié)調(diào)器終端具有上電自復(fù)位功能,上電復(fù)位后,執(zhí)行以下基本操作。第一步是進(jìn)行硬件和軟件初始化工作。第二步是查詢(xún)可用的信道，選擇合適的信道建立網(wǎng)絡(luò)并設(shè)定網(wǎng)絡(luò)的PAN ID號(hào)。第三步是等待能耗采集終端或設(shè)備數(shù)據(jù)采集終端加入網(wǎng)絡(luò)申請(qǐng)，如果申請(qǐng)合法則分配ー個(gè)短地址給數(shù)據(jù)終端，并讀取數(shù)據(jù)終端的唯一標(biāo)識(shí)地址，即芯片里固化的全球唯一的IEEE地址，根據(jù)終端IEEE地址與安裝位置或測(cè)量?jī)x器(或生產(chǎn)設(shè)備)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(用戶(hù)可以使用客戶(hù)端軟件進(jìn)行設(shè)置和修改)來(lái)區(qū)分不同的測(cè)量數(shù)據(jù)。第四步是入網(wǎng)申請(qǐng)?zhí)幚硗戤叄瑳](méi)有新的申請(qǐng)時(shí)檢查是否有待處理的事件，如果待處理事件進(jìn)行相應(yīng)的處理，否則跳回第三歩。本系統(tǒng)中協(xié)調(diào)器需要處理的用戶(hù)層事件有主要有三個(gè)，(I)定期通知網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)終端采集相關(guān)數(shù)據(jù)并做處理、融合和存儲(chǔ)，(2)執(zhí)行監(jiān)控主機(jī)發(fā)來(lái)的傳送監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)給監(jiān)控主機(jī)的任務(wù)，(3)執(zhí)行監(jiān)控主機(jī)發(fā)來(lái)的檢查網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)采集終端狀態(tài)的任務(wù)。用戶(hù)層事件不限于上述三個(gè)，可以根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展。附圖7是本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集終端應(yīng)用層軟件流程圖。本發(fā)明所涉及的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括至少ー個(gè)數(shù)據(jù)采集終端，數(shù)據(jù)采集終端在本發(fā)明中有設(shè)計(jì)成兩類(lèi)，一類(lèi)是僅能通過(guò)RS485總線(xiàn)采集能耗數(shù)據(jù)的終端，即圖I中所述的能耗數(shù)據(jù)采集終端B，另ー類(lèi)是能采集能耗和產(chǎn)量的負(fù)責(zé)生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)采集的終端，即圖I中所述的設(shè)備數(shù)據(jù)采集終端C。數(shù)據(jù)采集終端應(yīng)用層程序基本相同，核心的執(zhí)行步驟如下。第一步是上電后進(jìn)行硬件和軟件初始化。第二步是查詢(xún)最優(yōu)的父節(jié)點(diǎn)，井向父節(jié)點(diǎn)發(fā)出入網(wǎng)請(qǐng)求。所述父節(jié)點(diǎn)包括路由器終端或協(xié)調(diào)器終端，本發(fā)明中的所有數(shù)據(jù)采集終端都兼有路由器功能，都是無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)全功能節(jié)點(diǎn)(FFD)，可以充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的父節(jié)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)終端的多跳通信。第三步是等待父節(jié)點(diǎn)的同意入網(wǎng)絡(luò)申請(qǐng)。第四步是成功申請(qǐng)入網(wǎng)后，檢查是否有待處理的事件，如果待處理事件進(jìn)行相應(yīng)的處理，否則進(jìn)入休眠狀態(tài)。休眠狀態(tài)可被定時(shí)器或外部中斷激活，激活后輪詢(xún)事件且做相應(yīng)的處理。本系統(tǒng)中能耗數(shù)據(jù)采集終端需要處理的用戶(hù)層事件有主要有兩個(gè)，(I)讀能耗計(jì)量表事件，即接收網(wǎng)絡(luò)的讀表指令，完成讀表操作并返回能耗數(shù)據(jù)，(2)數(shù)據(jù)透明傳輸事件，即只將網(wǎng)絡(luò)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給父節(jié)點(diǎn)或所有子節(jié)點(diǎn)。用戶(hù)層事件不限于兩個(gè)，可以根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展。本系統(tǒng)中設(shè)備據(jù)采集終端的ZigBee通信模塊需要處理的用戶(hù)層事件與能耗數(shù)據(jù)終端相同，但該數(shù)據(jù)終端還具有產(chǎn)量數(shù)據(jù)采集、顯示、存儲(chǔ)功能，這些功能由專(zhuān)用的MCU模塊控制實(shí)現(xiàn)。附圖8是本發(fā)明的ZigBee模塊發(fā)送數(shù)據(jù)流程圖。ZigBee模塊發(fā)送數(shù)據(jù)的基本步驟如下。第一歩，初始化硬件和軟件。第二步，配置DMA寄存器和RFD寄存器。第三步，判斷待發(fā)送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度，如果待發(fā)送數(shù)據(jù)長(zhǎng)度小于122字節(jié)，則全部寫(xiě)入TxFIFO先進(jìn)先出緩沖區(qū)，如果超過(guò)122字節(jié)則提取第一片共122字節(jié)寫(xiě)入TxFIFO先進(jìn)先出緩沖區(qū)。第四步，檢查RSSI指示值是否正常，如果正常表示信號(hào)符合發(fā)送要求，否則等待2ms重新檢查RSSI指示值，如此循環(huán)直到RSSI指示值正常。第五步，啟動(dòng)Tx發(fā)送數(shù)據(jù)。第六步，檢查本次發(fā)送數(shù)據(jù)是否全部發(fā)送完畢，發(fā)送完畢則進(jìn)入下一歩，否則返回第三步發(fā)送剩下的數(shù)據(jù)，如此循環(huán)直到發(fā)送完畢再進(jìn)入下一歩。第七步，等待確認(rèn)信號(hào)的到來(lái)。5ms內(nèi)收到確認(rèn)信號(hào)則成功返回，超過(guò)5ms沒(méi)收到確認(rèn)信號(hào)則重新發(fā)送全部數(shù)據(jù)，重發(fā)超過(guò)5次則返回不可到達(dá)信號(hào)。 附圖9是本發(fā)明的ZigBee模塊接收數(shù)據(jù)流程圖。ZigBee模塊接收數(shù)據(jù)的基本步驟如下。
第一歩，初始化硬件和軟件。第二歩，配置DMA寄存器、尋找空閑的DMA通道、啟動(dòng)Rx接收數(shù)據(jù)，等等數(shù)據(jù)的到來(lái)直到接收到數(shù)據(jù)再進(jìn)入下一歩。第三步，解析接收到的數(shù)據(jù)，獲取數(shù)據(jù)的目的地址。第四歩，對(duì)比數(shù)據(jù)目的地址與本設(shè)備的地址，如果數(shù)據(jù)目的地址不是本設(shè)備則直接返回，如果數(shù)據(jù)目的地址是本設(shè)備發(fā)送確認(rèn)信息后成功返回。下面介紹本發(fā)明中的監(jiān)控主機(jī)與協(xié)調(diào)器之間的通信協(xié)議。附圖10是本發(fā)明的上位機(jī)命令協(xié)調(diào)器終端采集數(shù)據(jù)的命令格式。上位機(jī)監(jiān)控軟件通過(guò)UART接ロ與協(xié)調(diào)器連接，相互串行通信，上位機(jī)軟件通過(guò)如附圖10所示的數(shù)據(jù)幀格式發(fā)出命令。按照附圖10所示的規(guī)定進(jìn)行命令生成。校驗(yàn)碼由程序計(jì)算生成，這里采用XOR校驗(yàn)。規(guī)定終端編號(hào)為0x00 0x00表示針對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)終端進(jìn)行操作，其它編號(hào)則表示只對(duì)該數(shù)據(jù)終端進(jìn)行操作。用戶(hù)命令參數(shù)可以根據(jù)需要設(shè)定成多種模式，例如規(guī)定用戶(hù)命令參數(shù)I和2為0x01 0x00 0x00 0x00表示命令數(shù)據(jù)終端采集所連接的測(cè)量?jī)x器的顯示值并發(fā)送回監(jiān)控主機(jī)，則編制如下命令數(shù)據(jù)幀(這里假設(shè)數(shù)據(jù)終端的編號(hào)為0x1234)
OxFE 0x07 0x29 0x01 0x12 0x34 0x08 0x08 0x01 0x00 0x00 0x00 加 I 字節(jié)的校驗(yàn)碼。如果要對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的中的終端進(jìn)行讀數(shù)命令，則編制如下格式命令
OxFE 0x07 0x29 0x01 0x00 0x00 0x08 0x08 0x01 0x00 0x00 0x00 加 I 字節(jié)的校驗(yàn)碼。附圖11是本發(fā)明的協(xié)調(diào)器終端返回確定信息給主機(jī)的數(shù)據(jù)格式。協(xié)調(diào)器終端執(zhí)行監(jiān)控主機(jī)的命令后，按照附圖11所示的格式返回確認(rèn)信息，例如上面例子中監(jiān)控主機(jī)發(fā)出對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的中的終端進(jìn)行讀數(shù)的命令，協(xié)調(diào)器執(zhí)行成功后返回
OxFE 0x01 0x69 0x01 0x00 0x00 0x01加I字節(jié)的校驗(yàn)碼，如果協(xié)調(diào)器執(zhí)行不成功則返回
OxFE 0x01 0x69 0x01 0x00 0x00 0x00 加 I 字節(jié)的校驗(yàn)碼。附圖12是本發(fā)明的協(xié)調(diào)器終端發(fā)送數(shù)據(jù)給主機(jī)的數(shù)據(jù)格式。本發(fā)明的協(xié)調(diào)器終端發(fā)送數(shù)據(jù)給主機(jī)的按照附圖12所示的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行。例如 OxFE 0x08 0x46 0x87 0x12 0x34 0x02 0x00 0x02 0x08 0x09 加 I 字節(jié)的校驗(yàn)碼 表示協(xié)調(diào)器將編號(hào)0x12 0x34的數(shù)據(jù)終端發(fā)來(lái)的共兩個(gè)字節(jié)(0x08 0x09)的數(shù)據(jù)發(fā)送
給監(jiān)控主機(jī)。下面介紹本發(fā)明中的節(jié)能監(jiān)測(cè)之能耗效率計(jì)算方法及節(jié)能監(jiān)測(cè)實(shí)際效果。附圖13是本發(fā)明的設(shè)備級(jí)エ序能耗監(jiān)測(cè)及節(jié)能效果示例圖。本發(fā)明中的設(shè)備級(jí)エ序能耗共兩種定義。一是設(shè)備的當(dāng)日エ序能耗，表示一天內(nèi)設(shè)備單個(gè)エ序的耗能數(shù)量，計(jì)數(shù)式為
Vjf □ 丁序“b柱—當(dāng)日設(shè)備能耗總值
一序恥1"—當(dāng)日設(shè)備加工產(chǎn)量
ニ是設(shè)備在一定時(shí)期內(nèi)的平均エ序能耗，計(jì)數(shù)式為平,エ序甜申^設(shè)備累計(jì)能耗總值十:M丄,丨予私耗-願(yuàn)...累獅エ嚴(yán)畺
上述兩式中，當(dāng)日設(shè)備能耗總值表示當(dāng)天的能耗總值，由電、水、熱、氣、汽等能耗進(jìn)行折算并相加得到；當(dāng)日設(shè)備加エ產(chǎn)量表示該設(shè)備執(zhí)行某項(xiàng)エ序加工的總量；設(shè)備累計(jì)能耗總值，表示某ー時(shí)間周期內(nèi)的能耗總值，由電、水、熱、氣、汽等能耗進(jìn)行折算并相加得到；設(shè)備累計(jì)加工產(chǎn)量表示某ー時(shí)間周期內(nèi)該設(shè)備執(zhí)行某項(xiàng)エ序加工的總量。例如，采用本發(fā)明監(jiān)測(cè)某活塞環(huán)生產(chǎn)企業(yè)的節(jié)能情況，針對(duì)一臺(tái)大型磨床，提取該磨床2012年3月份的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，獲 得如附圖13所示的分析結(jié)果。由附圖13可見(jiàn)，本發(fā)明能有效監(jiān)測(cè)生產(chǎn)設(shè)備的當(dāng)日エ序能耗和平均エ序能耗，且分析圖13可知，該生產(chǎn)設(shè)備的當(dāng)日エ序能耗雖有起伏變動(dòng)，但總體是下降的趨勢(shì)；平均エ序能耗清晰顯示出下降趨勢(shì)，表明本發(fā)明能起到節(jié)能效果。附圖14是本發(fā)明的車(chē)間級(jí)單位產(chǎn)品能耗監(jiān)測(cè)及節(jié)能效果示例圖。本發(fā)明中的車(chē)間級(jí)單位產(chǎn)品能耗計(jì)算式
車(chē)間單位產(chǎn)品能耗ニ
式中，車(chē)間能耗總值表示一個(gè)記錄周期內(nèi)的能耗總值，由電能、水、熱、氣、汽等能耗進(jìn)行折算并相加得到；車(chē)間加工產(chǎn)量表示一個(gè)記錄周期內(nèi)該車(chē)間加工的成品或半成品總量。例如，采用本發(fā)明監(jiān)測(cè)某活塞環(huán)生產(chǎn)企業(yè)的節(jié)能情況，針對(duì)一個(gè)高耗能生產(chǎn)車(chē)間(共有12臺(tái)高耗能的生產(chǎn)設(shè)備，全采用電驅(qū)動(dòng)，這里只需計(jì)算電能)，提取車(chē)間2012年3月份的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，獲得如附圖14所示的分析結(jié)果。由附圖14可見(jiàn)，本發(fā)明能有效監(jiān)測(cè)生產(chǎn)車(chē)間的能耗和車(chē)間級(jí)單位產(chǎn)品能耗，且分析圖14可知，該生產(chǎn)車(chē)間的單位產(chǎn)品能耗成下降趨勢(shì)，表明本發(fā)明能起到節(jié)能效果。同理，可得企業(yè)級(jí)的單位產(chǎn)品能耗，甚至單位產(chǎn)品增加值的能耗。本發(fā)明中的企業(yè)級(jí)單位產(chǎn)品能耗計(jì)算式為
企業(yè)單位產(chǎn)品能き1
式中，企業(yè)能耗總值表示的某一周期內(nèi)的該企業(yè)能耗總值，由電、水、熱、氣、汽等能耗進(jìn)行折算并相加得到；企業(yè)產(chǎn)量表示某ー時(shí)間周期內(nèi)該企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品總量。本發(fā)明公開(kāi)的エ業(yè)節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)設(shè)備、車(chē)間、企業(yè)三級(jí)監(jiān)測(cè)，有效獲取各級(jí)能耗和產(chǎn)量，進(jìn)行簡(jiǎn)單分析和對(duì)比，獲得三級(jí)能耗數(shù)據(jù)，即生產(chǎn)設(shè)備級(jí)エ序能耗、車(chē)間級(jí)單位產(chǎn)品能耗、企業(yè)級(jí)單位產(chǎn)品能耗，結(jié)合生產(chǎn)時(shí)間周期，同時(shí)可以獲得三級(jí)的生產(chǎn)效率。通過(guò)精確監(jiān)測(cè)各級(jí)能耗和生產(chǎn)效率，結(jié)合節(jié)能激勵(lì)機(jī)制，能有效促進(jìn)各級(jí)人員節(jié)能意識(shí)和節(jié)能主觀能動(dòng)性的提高，有效促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)效率的提高，真正達(dá)到節(jié)能增效的目的。
權(quán)利要求
1.ー種基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的エ業(yè)節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，由監(jiān)控主機(jī)、協(xié)調(diào)器終端、數(shù)據(jù)采集終端、與數(shù)據(jù)采集終端相連接的能耗計(jì)量?jī)x表和產(chǎn)量計(jì)數(shù)傳感器組成，其特征在于數(shù)據(jù)采集終端與協(xié)調(diào)器終端組成基于ZigBee協(xié)議的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)具有低功耗無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)的特點(diǎn)；通過(guò)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)設(shè)備、車(chē)間、企業(yè)三級(jí)的能耗和產(chǎn)量，得到三級(jí)能耗數(shù)據(jù)，即生產(chǎn)設(shè)備級(jí)エ序能耗、車(chē)間級(jí)單位產(chǎn)品能耗、企業(yè)級(jí)單位產(chǎn)品能耗，結(jié)合節(jié)能獎(jiǎng)懲制度，促進(jìn)能源效率的提高，達(dá)到節(jié)能增效的目的。
2.如權(quán)利要求I所述系統(tǒng)的協(xié)調(diào)器終端，其特征是由MCU主控芯片、ZigBee芯片、RF前端芯片、RS232電平轉(zhuǎn)換芯片、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片、電源模塊和天線(xiàn)組成，上述部件電連接成為ー個(gè)整體，除天線(xiàn)和必要的接ロ之外，其余部分安裝在ー個(gè)密封的金屬外殼內(nèi)，完成監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的組建和管理、執(zhí)行監(jiān)控主機(jī)的命令。
3.如權(quán)利要求I所述系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于數(shù)據(jù)采集終端分兩類(lèi)，一類(lèi)是能耗數(shù)據(jù)采集終端，連接能耗計(jì)量?jī)x表(如電能表、水表、熱能表等)，完成能耗數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)；另ー類(lèi)是設(shè)備數(shù)據(jù)采集終端，同時(shí)完成生產(chǎn)設(shè)備的產(chǎn)量數(shù)據(jù)和能耗數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)。
4.如權(quán)利要求3所述的能耗數(shù)據(jù)采集終端，其特征在干由ZigBee芯片、RF前端、通信接ロ電路、天線(xiàn)、電源模塊組成，除天線(xiàn)和必要的接ロ之外，其余部分密封在ー個(gè)金屬外盒中，具有無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)全功能節(jié)點(diǎn)功能(FFD )。
5.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于除了能耗數(shù)據(jù)采集終端的特征之外，設(shè)備數(shù)據(jù)采集終端還含有ー個(gè)MCU微控制器和ー個(gè)存儲(chǔ)芯片，它們主要功能是完成生產(chǎn)設(shè)備的產(chǎn)量數(shù)據(jù)和能耗數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲(chǔ)、顯示、查詢(xún)功能。
6.如權(quán)利要求I所述的節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其又一特征是生產(chǎn)設(shè)備的當(dāng)日エ序能耗和周期內(nèi)平均エ序能耗計(jì)算式分別為 與ロ T度砂*€—當(dāng)曰設(shè)備能耗總值 一 ロ丄片_和—當(dāng)日設(shè)備加工產(chǎn)量, 平均エ序肯^^= !Ji備* 十B匕 七心Ik 式中，當(dāng)日設(shè)備能耗總值表示當(dāng)天的能耗總值，由電、水、熱、氣、汽等能耗進(jìn)行折算并相加得到；當(dāng)日設(shè)備加エ產(chǎn)量表示該設(shè)備執(zhí)行某項(xiàng)エ序加工的總量；設(shè)備累計(jì)能耗總值，表示某ー時(shí)間周期內(nèi)的能耗總值，由電、水、熱、氣、汽等能耗進(jìn)行折算并相加得到；設(shè)備累計(jì)加工產(chǎn)量表示某ー時(shí)間周期內(nèi)該設(shè)備執(zhí)行某項(xiàng)エ序加工的總量。
7.如權(quán)利要求I所述的節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其又一特征是某監(jiān)測(cè)周期內(nèi)車(chē)間級(jí)單位產(chǎn)品能耗計(jì)算式為 靠fa由/食ロ臺(tái)b主:車(chē)I司能耗總'組 年問(wèn)單敘產(chǎn)。車(chē)同カエ產(chǎn)畺 式中，車(chē)間能耗總值表示某一周期內(nèi)的該車(chē)間能耗總值，由電、水、熱、氣、汽等能耗進(jìn)行折算并相加得到；車(chē)間加工產(chǎn)量表示某ー時(shí)間周期內(nèi)該車(chē)間加工的成品或半成品總量。
8.如權(quán)利要求I所述的節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其又一特征是某監(jiān)測(cè)周期內(nèi)企業(yè)級(jí)單位產(chǎn)品能耗計(jì)算式為企業(yè)單位產(chǎn)品能耗=企值 式中，企業(yè)能耗總值表示某一周期內(nèi)的該企業(yè)能耗總值，由電、水、熱、氣、汽等能耗進(jìn)行折算并相加 得到；企業(yè)加工產(chǎn)量表示某ー時(shí)間周期內(nèi)該企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品總量。
全文摘要
一種基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，由協(xié)調(diào)器終端、數(shù)據(jù)采集終端、能耗計(jì)量?jī)x表和產(chǎn)量計(jì)數(shù)傳感器組成。數(shù)據(jù)采集終端分為能耗數(shù)據(jù)采集終端和設(shè)備數(shù)據(jù)采集終端，前者通過(guò)RS485總線(xiàn)連接能耗計(jì)量?jī)x表，用以監(jiān)測(cè)車(chē)間和企業(yè)的能耗量，后者連接能耗計(jì)量?jī)x表和產(chǎn)量計(jì)量傳感器，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)量和能耗的監(jiān)測(cè)。協(xié)調(diào)器終端與監(jiān)控主機(jī)相連，與至少一個(gè)數(shù)據(jù)采集終端組成基于ZigBee協(xié)議的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)設(shè)備、車(chē)間、企業(yè)三級(jí)的能耗和產(chǎn)量，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到三級(jí)能耗數(shù)據(jù)，即生產(chǎn)設(shè)備級(jí)工序能耗、車(chē)間級(jí)單位產(chǎn)品能耗、企業(yè)級(jí)單位產(chǎn)品能耗。結(jié)合節(jié)能獎(jiǎng)懲制度，本發(fā)明能有效促進(jìn)企業(yè)能源效率的提高，達(dá)到節(jié)能增效的目的。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102637031SQ20121014492
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月11日
發(fā)明者楊宣兵, 童耀南, 羅朝明, 陳松 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙邦勝電子科技有限公司