一种电能监控终端数据采集能耗管理系统及其应用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种能耗管理系统及其应用方法，特别是涉及一种电能监控终端数据采集能耗管理系统及其应用方法。
【背景技术】
[0002]我国能源消耗中，工业是我国能源消耗的大户，能源消耗量占全国能源消耗总量的70%左右，且总体用能水平不高，万元产值能耗与欧美日本相比差距还很大。因此，加强企业能源计量管理，开展企业节能降耗行动，提高能源利用率是减少能源、资源消耗、提高企业经济效益，缓解社会经济发展面临的能源和环境约束保护环境的最有效途径。
[0003]目前企业进行能源管理，获取数据的通常做法是通过采用各种仪器、仪表对能源消耗进行计量，并派专人对仪器、仪表、与采集的数据进行现场维护、抄取，并逐级统计、上报。但是，这样的缺点是效率低，数据安全也没有保障，不能满足大范围的数据采集需要，无法进行实时监测。同时，企业统计数据不全面、不及时，甚至有数据不准确的情况。
[0004]为了解决在实际能耗管理过程中亟待完善的采集效率、安全保障、大范围采集、数据实时性问题，本发明提供了一种监控终端数据采集方案，从而使数据采集效率更高，数据传输更安全、更可靠、更实时。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种电能监控终端数据采集能耗管理系统及其应用方法，本发明实现大范围终端数据采集，保证数据通信安全，提高数据采集效率，减少人工参与保证数据完整正确性，在系统性能提升方面，可通过简单累加硬件方式提升系统处理能力，降低成本。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种电能监控终端数据采集能耗管理系统，所述系统包括终端层，如计量、控制层，采集网关层、网络层、管理服务层、数据存储层;计量、控制层安装在现场的各种计量仪器、仪表，包括电能表、煤气表、水表、热能表等计量终端，计量终端对现场的电、水、煤气、热能进行实时监测计量，并将监测数据通过无线网络、RS485或者载波方式上传到采集设备;采集层由多台采集设备组成，每台采集设备控制多个计量终端；网络层设有防火墙、交换机等网络设备组成;管理应用层由均衡器、应用服务器集群、数据库服务器组成。
[0007]所述的一种电能监控终端数据采集能耗管理系统，所述采集层每台采集设备控制多个计量终端，并将采集数据通过网络层自动上传到管理应用层。
[0008]所述的一种电能监控终端数据采集能耗管理系统，所述采集设备通过GPRS、光纤网、互联网方式连接到网络层。
[0009]所述的一种电能监控终端数据采集能耗管理系统，所述均衡器对应用服务器的负载压力进行监测，并合理分配服务器访问资源给采集设备使用。
[0010]所述的一种电能监控终端数据采集能耗管理系统，所述应用服务器负责与采集设备建立TCP连接并将上传的计量数据保存的数据库服务器。
[0011]—种电能监控终端数据采集能耗管理系统应用方法，所述系统应用方法包括以下具体应用步骤:
步骤I，终端计量仪器、仪表安装及数据采集设备安装配置；
步骤2，连接均衡器及数据服务器程序集群部署；
步骤3，计量终端与采集设备之间通过无线网络、RS485、载波方式进行自动组网完成下行网络连接；
步骤4，采集设备与服务器通过建立TCP/UDP连接进行数据通信，连接登陆需要通过分级动态密钥验证过程保证连接安全及通信安全，远程控制也需要分级动态密钥验证后才可以发送远程控制指令；
步骤5，采集设备连接服务器后自动将采集数据上传到数据服务器，并保存到数据库。
[0012]本发明的优点与效果是:
(I)系统采用数据服务器集群的服务器架构，通过动态链接分配均衡器分配服务资源，这样可以通过简单的增加硬件或服务程序增加处理能力，实现大范围的数据采集；
(2 )分级动态密钥验证机制可保证设备连接安全，抵御非法登陆攻击，保证远程控制安全，登陆验证与远程控制验证实现了双向验证机制，同时保证设备与应用服务器安全；
(3)计量数据通过采集设备自动上传到服务器，自动保存到数据库，实现数据实时自动化采集，无人工参与，保证数据正确性、可靠性、实时性。
[0013](4)本发明实现大范围终端数据采集，保证数据通信安全，提高数据采集效率，减少人工参与保证数据完整正确性，在系统性能提升方面，可通过简单累加硬件方式提升系统处理能力，降低成本。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的整体结构框图；
图2是本发明的分级动态密钥验证处理活动图(登陆验证)；
图3是本发明的分级动态密钥验证处理活动图(远程控制验证)；
图4是本发明的进程级负载均衡处理活动图；
图5是本发明的实施例图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合实施例对本发明进行详细说明。
[0016]—种电能监控终端数据采集系统，包括终端层(计量，控制层)、采集网关层、网络层、管理服务层、数据存储层。
[0017]本发明的结构框图如图1所示:
计量、控制层:主要是安装在现场的各种计量仪器、仪表，包括电能表、煤气表、水表、热能表等计量终端，计量终端的主要功能是对现场的电、水、煤气、热能等进行实时监测计量，并将监测数据通过无线网络、RS485或者载波方式上传到采集设备。
[0018]采集层:采集层有多台采集设备组成，每台采集设备可以控制多个计量终端，并将采集数据通过网络层自动上传到管理应用层。
[0019]网络层:有防火墙、交换机等各种网络设备组成，采集设备可通过GPRS、光纤网、互联网方式连接到网络层。
[0020]管理应用层:由均衡器、应用服务器集群、数据库服务器组成。均衡器的功能是对应用服务器的负载压力进行监测，并合理分配服务器访问资