專利名稱：水泥企業(yè)能源量計(jì)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的系統(tǒng)，具體地說，涉及的是一種水泥企業(yè)能源量計(jì)量系統(tǒng)，尤其適用于中小型水泥企業(yè)的能源量計(jì)量等。
背景技術(shù)：
建立企業(yè)信息化系統(tǒng)是企業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理、增效節(jié)能的手段之一，同時(shí)，也促進(jìn)信息技術(shù)的發(fā)展，提高其在經(jīng)濟(jì)和社會等領(lǐng)域的應(yīng)用水平。目前，多數(shù)中小水泥企業(yè)用電量計(jì)量與結(jié)算，往往采取月底由現(xiàn)場值班人員依次抄錄各個(gè)電能表的顯示值，制作相應(yīng)的用電量匯總表，再由手工完成月統(tǒng)計(jì)報(bào)表等。該操作方式存在諸多不足，包括(1)讀表時(shí)，因視覺誤差等人為因素往往會造成讀取數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確；(2)因時(shí)鐘差異造成分時(shí)電能表時(shí)間不統(tǒng)一，人工抄表無法保證同時(shí)完成，勢必引起統(tǒng)計(jì)誤差；(3)大量用電量數(shù)據(jù)由人工錄入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，工作量巨大，也會因人為的原因造成數(shù)據(jù)出錯(cuò)，增加了統(tǒng)計(jì)的難度、結(jié)果出錯(cuò)；(4)具備年產(chǎn)50萬噸以上生產(chǎn)規(guī)模的水泥企業(yè)往往有上百個(gè)能源量計(jì)量點(diǎn)，現(xiàn)場抄寫計(jì)量數(shù)據(jù)消耗大量人力，又不能滿足計(jì)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確和實(shí)時(shí)性要求；(5)不能生成日報(bào)表，也缺乏設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測、報(bào)警及事件處理、耗電量實(shí)時(shí)檢測與顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。
針對常規(guī)人工統(tǒng)計(jì)存在的缺陷，先后提出了基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各種電能計(jì)量及管理系統(tǒng)，計(jì)量方式大都限于對電量進(jìn)行結(jié)算和管理。
經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國發(fā)明專利(申請?zhí)朇N200410010289.1)提出了一種基于GSM通訊技術(shù)的電能計(jì)量預(yù)付費(fèi)及多費(fèi)率管理系統(tǒng)，適用于電能量的計(jì)量和管理，但是，不具備設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測，報(bào)警和事件處理，以及實(shí)時(shí)檢測與顯示等功能，無法滿足設(shè)備多、計(jì)量節(jié)點(diǎn)多的水泥企業(yè)能源量計(jì)量的要求。同時(shí)，水泥企業(yè)關(guān)心的還有企業(yè)主要生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，如，起、停等工況，以及設(shè)備的日耗電量等信息。顯然，現(xiàn)有能源量計(jì)量手段無法滿足水泥企業(yè)能源量實(shí)時(shí)計(jì)量的要求，以及準(zhǔn)確、及時(shí)掌握生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對水泥企業(yè)目前能源量計(jì)量方法存在的不足，提出一種適用于中小型水泥企業(yè)的能源量計(jì)量系統(tǒng)，具有能源量在線計(jì)量和設(shè)備運(yùn)行工況在線監(jiān)測等功能，能夠滿足設(shè)備多、計(jì)量節(jié)點(diǎn)多的水泥企業(yè)能源量計(jì)量的要求。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)傳輸部分和數(shù)據(jù)處理部分。所述的數(shù)據(jù)采集部分，采集主要生產(chǎn)設(shè)備的用電參數(shù)，并通過將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，再以模塊量程百分比的形式輸出所述的數(shù)據(jù)傳輸部分，將數(shù)據(jù)采集部分輸出的數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)數(shù)據(jù)處理部分進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；所述的數(shù)據(jù)處理部分，實(shí)時(shí)顯示各個(gè)生產(chǎn)設(shè)備的用電參數(shù)，采用整點(diǎn)方式存儲數(shù)據(jù)，生成報(bào)表，并根據(jù)用戶需要將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息和重要數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到服務(wù)器，服務(wù)器保存這些信息，供用戶通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程瀏覽和監(jiān)測設(shè)備用電參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。
所述的數(shù)據(jù)采集部分，由采集模塊采集(4kHz采樣頻率)水泥磨、生料磨和立窯、旋窯風(fēng)機(jī)等主要生產(chǎn)設(shè)備的電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電量等數(shù)據(jù)，通過將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，再以模塊量程百分比的形式輸出。數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)分別涉及水泥磨、生料磨和立窯、旋窯風(fēng)機(jī)。
所述的數(shù)據(jù)傳輸部分，基于RS-485總線和EDA232/485轉(zhuǎn)換器，數(shù)據(jù)采集部分輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)RS-485總線和EDA485/232轉(zhuǎn)換器，傳輸?shù)缴衔粰C(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
所述的數(shù)據(jù)處理部分，實(shí)時(shí)顯示水泥磨等生產(chǎn)設(shè)備的用電參數(shù)，按照整點(diǎn)方式存儲數(shù)據(jù)，生成日報(bào)表、月報(bào)表和年報(bào)表，并根據(jù)用戶需要將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息和重要數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到服務(wù)器。服務(wù)器保存這些信息，供用戶通過網(wǎng)絡(luò)(因特網(wǎng)、以太網(wǎng))瀏覽和監(jiān)測設(shè)備用電參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等。其中，數(shù)據(jù)處理選用組態(tài)軟件為設(shè)計(jì)平臺，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢、報(bào)表處理(日報(bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表)、報(bào)警與事件操作、安全管理，以及數(shù)據(jù)導(dǎo)出等六項(xiàng)功能，能夠?qū)崟r(shí)顯示每一臺設(shè)備的用電參數(shù)和報(bào)警與事件操作信息等。
本發(fā)明水泥企業(yè)能源量計(jì)量系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)采集和處理現(xiàn)場數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)顯示水泥企業(yè)主要生產(chǎn)設(shè)備用電參數(shù)，生成日報(bào)表、月報(bào)表和年報(bào)表，監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)等；同時(shí)，有利于水泥企業(yè)能源的平衡調(diào)配和生產(chǎn)指揮調(diào)度，實(shí)現(xiàn)增效節(jié)能并提高水泥企業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)經(jīng)營水平。
本發(fā)明能夠滿足中小型水泥企業(yè)能源量計(jì)量要求，具有實(shí)時(shí)、可靠、易擴(kuò)展、結(jié)構(gòu)簡單、易于實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行和維護(hù)成本低等特點(diǎn)，有助于提高企業(yè)生產(chǎn)效率、增效節(jié)能，并增強(qiáng)企業(yè)的市場競爭力。


圖1本發(fā)明硬件系統(tǒng)示意2本發(fā)明系統(tǒng)功能示意圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理三個(gè)部分組成。其中，所述的數(shù)據(jù)采集部分，采集主要生產(chǎn)設(shè)備的用電參數(shù)，并通過將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，再以模塊量程百分比的形式輸出；所述的數(shù)據(jù)傳輸部分，將數(shù)據(jù)采集部分輸出的數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)數(shù)據(jù)處理部分進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；所述的數(shù)據(jù)處理部分，實(shí)時(shí)顯示各個(gè)生產(chǎn)設(shè)備的用電參數(shù)，采用整點(diǎn)方式存儲數(shù)據(jù)，生成報(bào)表，并根據(jù)用戶需要將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到服務(wù)器，服務(wù)器保存這些信息，供用戶通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程瀏覽和監(jiān)測設(shè)備用電參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。
所述的數(shù)據(jù)采集部分，由采集模塊采集(4kHz采樣頻率)水泥磨、生料磨和立窯、旋窯風(fēng)機(jī)等主要生產(chǎn)設(shè)備的電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電量等參數(shù)，將這些參數(shù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，再以模塊量程百分比的形式經(jīng)模塊的485端口輸出。其中，采集模塊可以采用山東立創(chuàng)科技有限公司2003年生產(chǎn)的EDA9033A智能采集模塊。
所述的數(shù)據(jù)傳輸部分，由RS-485總線和EDA485/232轉(zhuǎn)換器組成。RS-485總線將數(shù)據(jù)采集部分輸出的數(shù)據(jù)傳輸?shù)紼DA485/232轉(zhuǎn)換器，經(jīng)EDA485/232轉(zhuǎn)換器將數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)的RS-232串行接口。
如圖2所示，所述的數(shù)據(jù)處理部分，通過對由計(jì)算機(jī)的RS-232串行接口讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，實(shí)時(shí)顯示水泥磨、生料磨和立窯、旋窯風(fēng)機(jī)的用電參數(shù)，按照整點(diǎn)方式存儲數(shù)據(jù)，生成日報(bào)表、月報(bào)表和年報(bào)表，并根據(jù)用戶需要將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息和重要數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到服務(wù)器保存，供用戶通過因特網(wǎng)、以太網(wǎng)瀏覽和監(jiān)測設(shè)備用電參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。數(shù)據(jù)處理選用組態(tài)軟件設(shè)計(jì)平臺，具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示，歷史數(shù)據(jù)查詢，日報(bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表處理，報(bào)警與事件操作，安全管理，以及數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能，并能夠?qū)崟r(shí)顯示每一臺設(shè)備的用電參數(shù)、報(bào)警與事件操作信息。通過將設(shè)備用電量和設(shè)備狀態(tài)等信息導(dǎo)出到外部數(shù)據(jù)庫，還能夠供用戶進(jìn)行遠(yuǎn)程瀏覽和監(jiān)測。
所述的數(shù)據(jù)處理部分可以采用北京亞控公司2003年組態(tài)王King View6.5來實(shí)現(xiàn)。其中(1)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示分別采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線兩種顯示方式；(2)歷史數(shù)據(jù)查詢按曲線查詢，也可以根據(jù)報(bào)表函數(shù)等命令語言編制的程序來查詢；(3)報(bào)表處理通過組態(tài)王提供的一種類似C語言的程序，即命令語言來實(shí)現(xiàn)。報(bào)表的生成利用了組態(tài)王命令語言中事件命令，即當(dāng)事件發(fā)生時(shí)，自動(dòng)執(zhí)行程序一次，并據(jù)此保證數(shù)據(jù)的唯一性，同時(shí)，還利用組態(tài)王報(bào)表生成函數(shù)對由現(xiàn)場設(shè)備采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整點(diǎn)記錄，生成日報(bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表，并以報(bào)表格式保存在指定目錄；(4)報(bào)警與事件操作利用組態(tài)王報(bào)警功能，記錄用戶登陸、退出、設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)異常或恢復(fù)等事件和報(bào)警等信息，并保存到指定文件，可供查詢相應(yīng)的報(bào)警事件等；(5)安全管理系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)的安全不容忽視，尤其針對多種類型用戶的復(fù)雜系統(tǒng)，要求采取授權(quán)等安全性措施。如，利用組態(tài)王提供的基于用戶的安全管理系統(tǒng)，通過在開發(fā)系統(tǒng)中對工程進(jìn)行加密，且在運(yùn)行系統(tǒng)中要求訪問者的優(yōu)先級比被訪問對象的優(yōu)先級高，訪問者的操作安全區(qū)限定在被訪問對象的安全區(qū)內(nèi)等技術(shù)措施；(6)檢測周期通過編程實(shí)時(shí)監(jiān)測現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，檢測周期選為5s；(7)數(shù)據(jù)導(dǎo)出通過組態(tài)王SQL訪問管理器，導(dǎo)出數(shù)據(jù)時(shí)，首先要連接數(shù)據(jù)庫，在SQL訪問管理器中創(chuàng)建記錄體，然后再在數(shù)據(jù)源中創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建表格，要求字段和記錄體中的字段屬性與記錄體中關(guān)聯(lián)變量的屬性一致，這樣在組態(tài)王運(yùn)行時(shí)就可以把同一記錄體中變量的數(shù)據(jù)記錄到外部數(shù)據(jù)庫SQLServer中，進(jìn)行數(shù)據(jù)備份以確保數(shù)據(jù)安全；同時(shí)，作為B/S系統(tǒng)的技術(shù)數(shù)據(jù)，使得借助因特網(wǎng)可以進(jìn)行遠(yuǎn)程瀏覽。
權(quán)利要求
1.一種水泥企業(yè)能源量計(jì)量系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)傳輸部分和數(shù)據(jù)處理部分，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集部分，采集主要生產(chǎn)設(shè)備的用電參數(shù)，并通過將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，再以模塊量程百分比的形式輸出；所述的數(shù)據(jù)傳輸部分，將數(shù)據(jù)采集部分輸出的數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)數(shù)據(jù)處理部分進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；所述的數(shù)據(jù)處理部分，實(shí)時(shí)顯示各個(gè)生產(chǎn)設(shè)備的用電參數(shù)，采用整點(diǎn)方式存儲數(shù)據(jù)，生成報(bào)表，并根據(jù)用戶需要將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息和重要數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到服務(wù)器，服務(wù)器保存這些信息，供用戶通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程瀏覽和監(jiān)測設(shè)備用電參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥企業(yè)能源量計(jì)量系統(tǒng)，其特征是所述的數(shù)據(jù)采集部分，由采集模塊選用4kHz采樣頻率采集水泥磨、生料磨和立窯、旋窯風(fēng)機(jī)的電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電量參數(shù)，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后再以采集模塊量程百分比的形式輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥企業(yè)能源量計(jì)量系統(tǒng)，其特征是所述的數(shù)據(jù)傳輸部分，基于RS-485總線和EDA232/485轉(zhuǎn)換器，通過將數(shù)據(jù)采集部分輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)RS-485總線、EDA232/485轉(zhuǎn)換器和上位機(jī)的RS-232串行口，傳輸?shù)缴衔粰C(jī)進(jìn)行處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥企業(yè)能源量計(jì)量系統(tǒng)，其特征是所述的數(shù)據(jù)處理部分，通過對由計(jì)算機(jī)的RS-232串行接口讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，實(shí)時(shí)顯示水泥磨、生料磨和立窯、旋窯風(fēng)機(jī)的用電參數(shù)，按照整點(diǎn)方式存儲數(shù)據(jù)，生成日報(bào)表、月報(bào)表和年報(bào)表，并根據(jù)用戶需要將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息和重要數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到服務(wù)器保存，供用戶通過因特網(wǎng)、以太網(wǎng)瀏覽和監(jiān)測設(shè)備用電參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，其中，數(shù)據(jù)處理選用組態(tài)軟件設(shè)計(jì)平臺，具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示，歷史數(shù)據(jù)查詢，日報(bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表處理，報(bào)警與事件操作，安全管理，以及數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能，并能夠?qū)崟r(shí)顯示每一臺設(shè)備的用電參數(shù)、報(bào)警與事件操作信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或者4所述的水泥企業(yè)能源量計(jì)量系統(tǒng)，其特征是所述的數(shù)據(jù)處理部分，其實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示分別采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線兩種顯示方式，歷史數(shù)據(jù)查詢，采用按曲線方式，或者根據(jù)命令語言編制程序的方式來查詢。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或者4所述的水泥企業(yè)能源量計(jì)量系統(tǒng)，其特征是所述的數(shù)據(jù)處理部分，其報(bào)表處理通過組態(tài)軟件提供的一種類似C語言的程序，即命令語言來實(shí)現(xiàn)，報(bào)表的生成利用了組態(tài)軟件命令語言中事件命令，即當(dāng)事件發(fā)生時(shí)，自動(dòng)執(zhí)行程序一次，并據(jù)此保證數(shù)據(jù)的唯一性，同時(shí)，還利用組態(tài)軟件報(bào)表生成函數(shù)對由現(xiàn)場設(shè)備采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整點(diǎn)記錄，生成日報(bào)表、月報(bào)表和年報(bào)表，并以報(bào)表格式保存在指定目錄。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或者4所述的水泥企業(yè)能源量計(jì)量系統(tǒng)，其特征是所述的數(shù)據(jù)處理部分，其報(bào)警與事件操作是利用組態(tài)軟件報(bào)警功能是實(shí)現(xiàn)的，記錄用戶登陸、退出、設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)異?；蚧謴?fù)事件和報(bào)警信息，并保存到指定文件，供查詢相應(yīng)的報(bào)警事件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或者4所述的水泥企業(yè)能源量計(jì)量系統(tǒng)，其特征是所述的數(shù)據(jù)處理部分，其數(shù)據(jù)導(dǎo)出是通過組態(tài)軟件SQL訪問管理器完成，導(dǎo)出數(shù)據(jù)時(shí)，首先要連接數(shù)據(jù)庫，在SQL訪問管理器中創(chuàng)建記錄體，然后再在數(shù)據(jù)源中創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建表格，且要求字段與記錄體中的字段屬性和記錄體中關(guān)聯(lián)變量的屬性一致，這樣在組態(tài)軟件運(yùn)行時(shí)就會把同一記錄體中的變量的數(shù)據(jù)記錄到外部數(shù)據(jù)庫SQL Server中，備份重要數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)安全，同時(shí)，作為B/S系統(tǒng)的技術(shù)數(shù)據(jù)，借助因特網(wǎng)就能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程瀏覽。
全文摘要
一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的水泥企業(yè)能源量計(jì)量系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)傳輸部分和數(shù)據(jù)處理部分，所述的數(shù)據(jù)采集部分，采集主要生產(chǎn)設(shè)備的用電參數(shù)，并通過將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，再以模塊量程百分比的形式輸出；所述的數(shù)據(jù)傳輸部分，將數(shù)據(jù)采集部分輸出的數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)數(shù)據(jù)處理部分進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；所述的數(shù)據(jù)處理部分，實(shí)時(shí)顯示各個(gè)生產(chǎn)設(shè)備的用電參數(shù)，采用整點(diǎn)方式存儲數(shù)據(jù)，生成報(bào)表，并根據(jù)用戶需要將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息和重要數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到服務(wù)器，服務(wù)器保存這些信息，供用戶通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程瀏覽和監(jiān)測設(shè)備用電參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。本發(fā)明具有實(shí)時(shí)、可靠、易擴(kuò)展、結(jié)構(gòu)簡單、易于實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行和維護(hù)成本低等特點(diǎn)。
文檔編號G05B19/048GK1838006SQ20061002565
公開日2006年9月27日 申請日期2006年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月13日
發(fā)明者王志新, 王文華, 謝星岸 申請人:上海交通大學(xué)