基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的能源管控系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的能源管控系統(tǒng)，系統(tǒng)包括現(xiàn)場(chǎng)層；通信網(wǎng)絡(luò)層；管理層，所述網(wǎng)絡(luò)通信層采用ZigBee通信協(xié)議。本發(fā)明同時(shí)公開了一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的能源管控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：包括能源計(jì)劃管理、能源實(shí)績(jī)管理、能源質(zhì)量管理、能源分析預(yù)測(cè)管理和能源運(yùn)行支持管理模塊。本發(fā)明可以提高能源企業(yè)的管理、生產(chǎn)調(diào)度指揮的效率。
【專利說(shuō)明】基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的能源管控系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，特別是基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的能源管控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前能源數(shù)據(jù)采集方式主要有RS485總線、GPRS、WiFi等。RS485總線具有抗噪聲干擾性良好、傳輸距離長(zhǎng)、多站、數(shù)據(jù)自定義等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛，目前市場(chǎng)上的智能儀表基本上都支持RS485協(xié)議。GPRS具有無(wú)線長(zhǎng)距離的通信能力和實(shí)時(shí)性，系統(tǒng)容量大，數(shù)據(jù)傳輸量大，網(wǎng)絡(luò)傳送速率理論上可達(dá)171.2kbit/s。WiFi作為無(wú)線傳輸方式，具有無(wú)需布線、數(shù)據(jù)傳輸量大的優(yōu)點(diǎn)。
[0003]以上三種方式的不足:采用RS48總線接口的產(chǎn)品廠家各自為政，數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，用戶需要重新編程；GPRS網(wǎng)絡(luò)所使用的900 MHz (1800 MHz)工作頻段需要授權(quán)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建、維護(hù)、運(yùn)行均需當(dāng)?shù)谿PRS網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商支持，網(wǎng)絡(luò)總成本較高，且工作區(qū)域嚴(yán)格受限于當(dāng)?shù)谿PRS網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，靈活性差，擴(kuò)展不方便；WiFi技術(shù)單點(diǎn)覆蓋距離太短，且不具備休眠模式，功耗大，在電池獨(dú)立供電的情況下連續(xù)工作時(shí)間短。
[0004]ZigBee無(wú)線通信協(xié)議基于IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，具有強(qiáng)大的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)能力。與目前普遍應(yīng)用的WiF1、藍(lán)牙等短距離無(wú)線通信技術(shù)相比，ZigBee網(wǎng)絡(luò)具有覆蓋范圍大，網(wǎng)絡(luò)容量大，成本低，速率低、時(shí)延短，工作周期短，可靠性和安全性高，無(wú)須申請(qǐng)無(wú)線執(zhí)照，開發(fā)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]針對(duì)現(xiàn)有能源數(shù)據(jù)采集方式的現(xiàn)狀，需要綜合利用已有方式，揚(yáng)長(zhǎng)避短，同時(shí)引入新的采集方式，使數(shù)據(jù)采集更加全面、準(zhǔn)確和及時(shí)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為提高能源企業(yè)的管理、生產(chǎn)調(diào)度指揮效率，本發(fā)明提出了一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的能源管控系統(tǒng)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，本系統(tǒng)包括:
現(xiàn)場(chǎng)層；
通信網(wǎng)絡(luò)層；
管理層。
[0008]所述現(xiàn)場(chǎng)層主要是由現(xiàn)地計(jì)量裝置和數(shù)據(jù)采集單元構(gòu)成；
所述通信網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)采集器和能源控制中心集中器間的信息交互，集中器能可靠、準(zhǔn)確、及時(shí)、快速地匯集各個(gè)電氣室的采集器數(shù)據(jù)；
所述網(wǎng)絡(luò)通信層采用ZigBee無(wú)線通信協(xié)議；
所述管理層通過(guò)運(yùn)行能源監(jiān)控系統(tǒng)軟件完成對(duì)數(shù)據(jù)采集、能源數(shù)據(jù)海量存儲(chǔ)、聯(lián)網(wǎng)、查詢等功能，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，將分析結(jié)果提交決策層用來(lái)做決策的參考。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，本系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)方法為:
包括能源計(jì)劃管理、能源實(shí)績(jī)管理、能源質(zhì)量管理、能源分析預(yù)測(cè)管理和能源運(yùn)行支持管理模塊。
[0010]所述能源計(jì)劃管理模塊，根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃，編制能源供需計(jì)劃，安排能源生產(chǎn)計(jì)劃及檢修；同時(shí)制訂能源消耗和產(chǎn)出計(jì)劃，對(duì)能源的利用進(jìn)行統(tǒng)籌優(yōu)化，產(chǎn)生能源平衡表，以達(dá)到能源優(yōu)化和降低成本的目的。
[0011]所述能源實(shí)績(jī)管理模塊，根據(jù)各工序能源發(fā)生量、使用量、放散量及物料數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，同時(shí)根據(jù)每日能源消耗實(shí)績(jī)、月度、年度能源消耗實(shí)績(jī)、能源平衡表等報(bào)表，對(duì)生產(chǎn)實(shí)績(jī)、主要能耗指標(biāo)、生產(chǎn)能耗成本進(jìn)行分析。
[0012]所述能源質(zhì)量管理模塊，根據(jù)檢化驗(yàn)部門對(duì)能源介質(zhì)的檢驗(yàn)結(jié)果或在線檢測(cè)儀數(shù)據(jù)，對(duì)能源介質(zhì)的質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)控，確保整個(gè)能源系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定供應(yīng)。
[0013]所述生產(chǎn)調(diào)度運(yùn)行管理模塊，包括運(yùn)行方式管理、調(diào)度日志管理及事故應(yīng)急預(yù)案管理等功能；
所述運(yùn)行方式管理通過(guò)公司生產(chǎn)、設(shè)備管理部門的計(jì)劃編制單、運(yùn)行變更通知單的聯(lián)機(jī)處理實(shí)現(xiàn)運(yùn)行方式的可控、高效、閉環(huán)管理；
所述調(diào)度日志管理包括調(diào)度值班日志的記錄、查詢、打印。調(diào)度值班日志記錄時(shí)，將調(diào)度的班次、值班長(zhǎng)、交班人員、接班人員信息等作為基本信息輸入調(diào)度日志基本信息表中；運(yùn)行情況信息則輸入調(diào)度日志運(yùn)行情況標(biāo)準(zhǔn)中；將重要信息輸入調(diào)度日志交代情況表中，以便跟蹤管理；
所述事故應(yīng)急預(yù)案管理是將長(zhǎng)期以來(lái)積累的能源系統(tǒng)故障、生產(chǎn)運(yùn)行故障的處理方法整理為預(yù)案措施，以提高事故處理的效率。
[0014]所述能源分析預(yù)測(cè)管理模塊，能對(duì)能源生產(chǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、計(jì)算、預(yù)測(cè)。
[0015]所述能源決策支持管理模塊，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，實(shí)現(xiàn)能源供需計(jì)劃分析、能源供需實(shí)績(jī)分析、綜合能耗分析、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)查詢分析、能耗預(yù)測(cè)分析及主要指標(biāo)數(shù)據(jù)的計(jì)算，管理人員及有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)通過(guò)不同的權(quán)限進(jìn)行瀏覽查詢。
[0016]
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]附圖主要是用于提供對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的理解。附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并與本說(shuō)明書一起起到解釋本發(fā)明原理的作用。附圖中:
圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的能源管控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法。
[0018]
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面參照附圖1對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述，其中說(shuō)明本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
[0020]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的能源管控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法。分別包括:
能源計(jì)劃管理(a)、能源實(shí)績(jī)管理(b)、能源質(zhì)量管理(C)、能源分析預(yù)測(cè)管理(d)、能源運(yùn)行支持管理模塊(e)。
[0021]所述能源計(jì)劃管理模塊(a)，根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃，編制能源供需計(jì)劃，安排能源生產(chǎn)計(jì)劃及檢修；同時(shí)制訂能源消耗和產(chǎn)出計(jì)劃，對(duì)能源的利用進(jìn)行統(tǒng)籌優(yōu)化，產(chǎn)生能源平衡表，以達(dá)到能源優(yōu)化和降低成本的目的。
[0022]所述能源實(shí)績(jī)管理模塊(b)，根據(jù)各工序能源發(fā)生量、使用量、放散量及物料數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，同時(shí)根據(jù)每日能源消耗實(shí)績(jī)、月度、年度能源消耗實(shí)績(jī)、能源平衡表等報(bào)表，對(duì)生產(chǎn)實(shí)績(jī)、主要能耗指標(biāo)、生產(chǎn)能耗成本進(jìn)行分析。
[0023]所述能源質(zhì)量管理模塊(C)，根據(jù)檢化驗(yàn)部門對(duì)能源介質(zhì)的檢驗(yàn)結(jié)果或在線檢測(cè)儀數(shù)據(jù)，對(duì)能源介質(zhì)的質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)控，確保整個(gè)能源系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定供應(yīng)。
[0024]所述生產(chǎn)調(diào)度運(yùn)行管理模塊(d)，包括運(yùn)行方式管理、調(diào)度日志管理及事故應(yīng)急預(yù)案管理等功能；
所述運(yùn)行方式管理通過(guò)公司生產(chǎn)、設(shè)備管理部門的計(jì)劃編制單、運(yùn)行變更通知單的聯(lián)機(jī)處理實(shí)現(xiàn)運(yùn)行方式的可控、高效、閉環(huán)管理；
所述調(diào)度日志管理包括調(diào)度值班日志的記錄、查詢、打印。調(diào)度值班日志記錄時(shí)，將調(diào)度的班次、值班長(zhǎng)、交班人員、接班人員信息等作為基本信息輸入調(diào)度日志基本信息表中；運(yùn)行情況信息則輸入調(diào)度日志運(yùn)行情況標(biāo)準(zhǔn)中；將重要信息輸入調(diào)度日志交代情況表中，以便跟蹤管理；
所述事故應(yīng)急預(yù)案管理是將長(zhǎng)期以來(lái)積累的能源系統(tǒng)故障、生產(chǎn)運(yùn)行故障的處理方法整理為預(yù)案措施，以提高事故處理的效率。
[0025]所述能源分析預(yù)測(cè)管理模塊，能對(duì)能源生產(chǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、計(jì)算、預(yù)測(cè)。
[0026]所述能源決策支持管理模塊(e)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，實(shí)現(xiàn)能源供需計(jì)劃分析、能源供需實(shí)績(jī)分析、綜合能耗分析、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)查詢分析、能耗預(yù)測(cè)分析及主要指標(biāo)
數(shù)據(jù)的計(jì)算。
【權(quán)利要求】
1.一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的能源管控系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)包括:現(xiàn)場(chǎng)層；通信網(wǎng)絡(luò)層；管理層。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的能源管控系統(tǒng)，其特征在于，所述現(xiàn)場(chǎng)層主要是由現(xiàn)地計(jì)量裝置和數(shù)據(jù)采集單元構(gòu)成；所述通信網(wǎng)絡(luò)層采用ZigBee無(wú)線通信協(xié)議；所述管理層通過(guò)運(yùn)行能源監(jiān)控系統(tǒng)軟件完成對(duì)數(shù)據(jù)采集、能源數(shù)據(jù)海量存儲(chǔ)、聯(lián)網(wǎng)、查詢等功能，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，將分析結(jié)果提交決策層用來(lái)做決策的參考。
3.一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的能源管控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:包括:能源計(jì)劃管理、能源實(shí)績(jī)管理、能源質(zhì)量管理、能源分析預(yù)測(cè)管理和能源運(yùn)行支持管理模塊。
4.如權(quán)利要求3所述的一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的能源管控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述能源計(jì)劃管理模塊，根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃，編制能源供需計(jì)劃，安排能源生產(chǎn)計(jì)劃及檢修；同時(shí)制訂能源消耗和產(chǎn)出計(jì)劃，對(duì)能源的利用進(jìn)行統(tǒng)籌優(yōu)化，產(chǎn)生能源平衡表。
5.如權(quán)利要求3所述的一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的能源管控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述能源實(shí)績(jī)管理模塊，根據(jù)各工序能源發(fā)生量、使用量、放散量及物料數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，同時(shí)根據(jù)每日能源消耗實(shí)績(jī)、月度、年度能源消耗實(shí)績(jī)、能源平衡表等報(bào)表，對(duì)生產(chǎn)實(shí)績(jī)、主要能耗指標(biāo)、生產(chǎn)能耗成本進(jìn)行分析。
6.如權(quán)利要求3所述的一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的能源管控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述能源質(zhì)量管理模塊，根據(jù)檢化驗(yàn)部門對(duì)能源介質(zhì)的檢驗(yàn)結(jié)果或在線檢測(cè)儀數(shù)據(jù)，對(duì)能源介質(zhì)的質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)控，確保整個(gè)能源系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定供應(yīng)。
7.如權(quán)利要求3所述的一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的能源管控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述生產(chǎn)調(diào)度運(yùn)行管理模塊，包括運(yùn)行方式管理、調(diào)度日志管理及事故應(yīng)急預(yù)案管理等功能。
8.如權(quán)利要求3所述的一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的能源管控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述能源分析預(yù)測(cè)管理模塊，能對(duì)能源生產(chǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、計(jì)算、預(yù)測(cè)。
9.如權(quán)利要求3所述的一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的能源管控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述能源決策支持管理模塊，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，實(shí)現(xiàn)能源供需計(jì)劃分析、能源供需實(shí)績(jī)分析、綜合能耗分析、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)查詢分析、能耗預(yù)測(cè)分析及主要指標(biāo)數(shù)據(jù)的計(jì)算，管理人員及有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)通過(guò)不同的權(quán)限進(jìn)行瀏覽查詢。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK103631207SQ201210306353
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月27日
【發(fā)明者】馬昌波 申請(qǐng)人:上海博路信息技術(shù)有限公司