基于ZigBee网络的能源管控系统及其实现方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于ZigBee网络的能源管控系统，系统包括现场层；通信网络层；管理层，所述网络通信层采用ZigBee通信协议。本发明同时公开了一种基于ZigBee网络的能源管控系统的实现方法，其特征在于：包括能源计划管理、能源实绩管理、能源质量管理、能源分析预测管理和能源运行支持管理模块。本发明可以提高能源企业的管理、生产调度指挥的效率。
【专利说明】基于ZigBee网络的能源管控系统及其实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种能源数据采集系统，特别是基于ZigBee网络的能源管控系统。
【背景技术】
[0002]当前能源数据采集方式主要有RS485总线、GPRS、WiFi等。RS485总线具有抗噪声干扰性良好、传输距离长、多站、数据自定义等优点，应用广泛，目前市场上的智能仪表基本上都支持RS485协议。GPRS具有无线长距离的通信能力和实时性，系统容量大，数据传输量大，网络传送速率理论上可达171.2kbit/s。WiFi作为无线传输方式，具有无需布线、数据传输量大的优点。
[0003]以上三种方式的不足:采用RS48总线接口的产品厂家各自为政，数据格式不统一，用户需要重新编程；GPRS网络所使用的900 MHz (1800 MHz)工作频段需要授权，整个网络的构建、维护、运行均需当地GPRS网络运营商支持，网络总成本较高，且工作区域严格受限于当地GPRS网络的覆盖范围，灵活性差，扩展不方便；WiFi技术单点覆盖距离太短，且不具备休眠模式，功耗大，在电池独立供电的情况下连续工作时间短。
[0004]ZigBee无线通信协议基于IEEE 802.15.4标准，具有强大的设备联网能力。与目前普遍应用的WiF1、蓝牙等短距离无线通信技术相比，ZigBee网络具有覆盖范围大，网络容量大，成本低，速率低、时延短，工作周期短，可靠性和安全性高，无须申请无线执照，开发简单等优点。
[0005]针对现有能源数据采集方式的现状，需要综合利用已有方式，扬长避短，同时引入新的采集方式，使数据采集更加全面、准确和及时。
【发明内容】
[0006]为提高能源企业的管理、生产调度指挥效率，本发明提出了一种基于ZigBee网络的能源管控系统。
[0007]根据本发明，本系统包括:
现场层；
通信网络层；
管理层。
[0008]所述现场层主要是由现地计量装置和数据采集单元构成；
所述通信网络层负责采集器和能源控制中心集中器间的信息交互，集中器能可靠、准确、及时、快速地汇集各个电气室的采集器数据；
所述网络通信层采用ZigBee无线通信协议；
所述管理层通过运行能源监控系统软件完成对数据采集、能源数据海量存储、联网、查询等功能，并对数据进行统计分析，将分析结果提交决策层用来做决策的参考。
[0009]根据本发明，本系统具体实现方法为:
包括能源计划管理、能源实绩管理、能源质量管理、能源分析预测管理和能源运行支持管理模块。
[0010]所述能源计划管理模块，根据生产计划，编制能源供需计划，安排能源生产计划及检修；同时制订能源消耗和产出计划，对能源的利用进行统筹优化，产生能源平衡表，以达到能源优化和降低成本的目的。
[0011]所述能源实绩管理模块，根据各工序能源发生量、使用量、放散量及物料数据的统计，同时根据每日能源消耗实绩、月度、年度能源消耗实绩、能源平衡表等报表，对生产实绩、主要能耗指标、生产能耗成本进行分析。
[0012]所述能源质量管理模块，根据检化验部门对能源介质的检验结果或在线检测仪数据，对能源介质的质量进行实时跟踪监控，确保整个能源系统的优质稳定供应。
[0013]所述生产调度运行管理模块，包括运行方式管理、调度日志管理及事故应急预案管理等功能；
所述运行方式管理通过公司生产、设备管理部门的计划编制单、运行变更通知单的联机处理实现运行方式的可控、高效、闭环管理；
所述调度日志管理包括调度值班日志的记录、查询、打印。调度值班日志记录时，将调度的班次、值班长、交班人员、接班人员信息等作为基本信息输入调度日志基本信息表中；运行情况信息则输入调度日志运行情况标准中；将重要信息输入调度日志交代情况表中，以便跟踪管理；
所述事故应急预案管理是将长期以来积累的能源系统故障、生产运行故障的处理方法整理为预案措施，以提高事故处理的效率。
[0014]所述能源分析预测管理模块，能对能源生产相关的数据进行数据分析、计算、预测。
[0015]所述能源决策支持管理模块，通过对数据进行挖掘分析，实现能源供需计划分析、能源供需实绩分析、综合能耗分析、经济技术指标查询分析、能耗预测分析及主要指标数据的计算，管理人员及有关领导通过不同的权限进行浏览查询。
[0016]
【专利附图】
【附图说明】
[0017]附图主要是用于提供对本发明进一步的理解。附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中:
图1示意性地示出了根据本发明的基于ZigBee网络的能源管控系统实现方法。
[0018]
【具体实施方式】
[0019]下面参照附图1对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。
[0020]图1示意性地示出了根据本发明的基于ZigBee网络的能源管控系统实现方法。分别包括:
能源计划管理(a)、能源实绩管理(b)、能源质量管理(C)、能源分析预测管理(d)、能源运行支持管理模块(e)。
[0021]所述能源计划管理模块(a)，根据生产计划，编制能源供需计划，安排能源生产计划及检修；同时制订能源消耗和产出计划，对能源的利用进行统筹优化，产生能源平衡表，以达到能源优化和降低成本的目的。
[0022]所述能源实绩管理模块(b)，根据各工序能源发生量、使用量、放散量及物料数据的统计，同时根据每日能源消耗实绩、月度、年度能源消耗实绩、能源平衡表等报表，对生产实绩、主要能耗指标、生产能耗成本进行分析。
[0023]所述能源质量管理模块(C)，根据检化验部门对能源介质的检验结果或在线检测仪数据，对能源介质的质量进行实时跟踪监控，确保整个能源系统的优质稳定供应。
[0024]所述生产调度运行管理模块(d)，包括运行方式管理、调度日志管理及事故应急预案管理等功能；
所述运行方式管理通过公司生产、设备管理部门的计划编制单、运行变更通知单的联机处理实现运行方式的可控、高效、闭环管理；
所述调度日志管理包括调度值班日志的记录、查询、打印。调度值班日志记录时，将调度的班次、值班长、交班人员、接班人员信息等作为基本信息输入调度日志基本信息表中；运行情况信息则输入调度日志运行情况标准中；将重要信息输入调度日志交代情况表中，以便跟踪管理；
所述事故应急预案管理是将长期以来积累的能源系统故障、生产运行故障的处理方法整理为预案措施，以提高事故处理的效率。
[0025]所述能源分析预测管理模块，能对能源生产相关的数据进行数据分析、计算、预测。
[0026]所述能源决策支持管理模块(e)，通过对数据进行挖掘分析，实现能源供需计划分析、能源供需实绩分析、综合能耗分析、经济技术指标查询分析、能耗预测分析及主要指标
数据的计算。
【权利要求】
1.一种基于ZigBee网络的能源管控系统，其特征在于，系统包括:现场层；通信网络层；管理层。
2.如权利要求1所述的一种基于ZigBee网络的能源管控系统，其特征在于，所述现场层主要是由现地计量装置和数据采集单元构成；所述通信网络层采用ZigBee无线通信协议；所述管理层通过运行能源监控系统软件完成对数据采集、能源数据海量存储、联网、查询等功能，并对数据进行统计分析，将分析结果提交决策层用来做决策的参考。
3.一种基于ZigBee网络的能源管控系统的实现方法，其特征在于:包括:能源计划管理、能源实绩管理、能源质量管理、能源分析预测管理和能源运行支持管理模块。
4.如权利要求3所述的一种基于ZigBee网络的能源管控系统的实现方法，其特征在于，所述能源计划管理模块，根据生产计划，编制能源供需计划，安排能源生产计划及检修；同时制订能源消耗和产出计划，对能源的利用进行统筹优化，产生能源平衡表。
5.如权利要求3所述的一种基于ZigBee网络的能源管控系统的实现方法，其特征在于，所述能源实绩管理模块，根据各工序能源发生量、使用量、放散量及物料数据的统计，同时根据每日能源消耗实绩、月度、年度能源消耗实绩、能源平衡表等报表，对生产实绩、主要能耗指标、生产能耗成本进行分析。
6.如权利要求3所述的一种基于ZigBee网络的能源管控系统的实现方法，其特征在于，所述能源质量管理模块，根据检化验部门对能源介质的检验结果或在线检测仪数据，对能源介质的质量进行实时跟踪监控，确保整个能源系统的优质稳定供应。
7.如权利要求3所述的一种基于ZigBee网络的能源管控系统的实现方法，其特征在于，所述生产调度运行管理模块，包括运行方式管理、调度日志管理及事故应急预案管理等功能。
8.如权利要求3所述的一种基于ZigBee网络的能源管控系统的实现方法，其特征在于，所述能源分析预测管理模块，能对能源生产相关的数据进行数据分析、计算、预测。
9.如权利要求3所述的一种基于ZigBee网络的能源管控系统的实现方法，其特征在于，所述能源决策支持管理模块，通过对数据进行挖掘分析，实现能源供需计划分析、能源供需实绩分析、综合能耗分析、经济技术指标查询分析、能耗预测分析及主要指标数据的计算，管理人员及有关领导通过不同的权限进行浏览查询。
【文档编号】G05B19/418GK103631207SQ201210306353
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月27日 优先权日:2012年8月27日
【发明者】马昌波 申请人:上海博路信息技术有限公司