一种建筑能耗数据采集系统的制作方法

文档序号:15681085发布日期:2018-10-16 20:34阅读:350来源:国知局

本实用新型涉及能耗数据采集技术领域,具体是一种建筑能耗数据采集系统。



背景技术:

根据建筑的使用功能和用能特点,将国家机关办公建筑和大型公共建筑分为如下8类:办公建筑、商场建筑、宾馆饭店建筑、文化教育建筑、医疗卫生建筑、体育建筑、综合建筑、其它建筑。大型建筑的能耗占了建筑能耗的大部分。能耗数据采集是采集这些建筑的、耗电量、耗水量、耗气量(天然气量或者煤气量)、集中供热耗热量、集中供冷耗冷量、其他能源应用量(如集中热水供应量、煤、油、可再生能源等),是建筑节能系统的基础部分,它的采集的正确性,采集点的数量影响到节能的计算和调控。目前,由于设备生产商不同,设备采用的协议各不相同,现有的数据采集系统中,大多都是针对每一种协议的设备设立一个专门采集这类协议设备的处理器,当不同协议的设备越来越多的时候,系统就会变得非常复杂,不仅增加了系统的复杂性,还使得费用大大提高,实现起来困难。从用户角度,用户关注的是采集数据本身,而不是背后的各种通信协议。因此需要一种集成度高、结构简单、便于维护、协议对用户透明的通用建筑能耗数据采集系统来解决当前各种专用数据采集系统存在局限性的问题。

本实用新型提出定制一种人机界面设备,该设备能屏蔽各种采集设备的协议差异,在系统中设置了一个单片机,通过嵌入控制程序,在通信时,单片机会根据目前已有的协议自动扫描各个设备,根据用户输入的参数,生成对应的报文发送到设备,再从设备接收报文反馈给用户,完成通信。这种设备具有类似于路由器的参数设置的功能,可以在电脑端,通过IP地址方法该设备,添加或修改协议。对于用户来说,系统是具有通用性,用户不需要再了解设备使用的协议类型,只需设定参数,就能采集到设备的数据,大大提高了用户操作的效率和使用难度。这个设备降低了系统的复杂的,提高了用户的效率,同时保证了系统的通用性。

建筑能耗信息类型和获取途径繁多,要求系统能与不同协议的现场计量设备通信,软件提供相应的I/O驱动程序,用户不需要关心设备的具体通信协议即可以通过I/O驱动程序来完成与设备的通讯,I/O驱动程序支持冗余、容错、离线、在线诊断功能,支持故障自动恢复等功能;支持Modbus、Dlt645、OPC、GDW376等协议;完成对驱动DLL的管理;当新添加设备或设备协议发生变化时,自动完成设备驱动的更新和管理。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,而提供一种建筑能耗数据采集系统,该系统结构简单,硬件模块扁平化,复杂程度低,功能集成度高,便于安装维护,通信协议对用户透明,使用、操作方便,由于结构简单、安装维护成本低,该系统能够快速应用于各种现场环境。

实现本实用新型目的的技术方案是:

一种建筑能耗数据采集系统,包括协议处理设备、控制模块、时钟模块、协议存储模块、电源模块、以太网控制器、485总线控制器、监控终端和若干个能耗数据采集设备;

所述控制模块分别与时钟模块、协议存储模块、电源模块、485总线控制器和以太网控制器连接;

所述以太网控制器还分别与协议处理设备、监控终端连接;

所述485总线控制器还分别与若干个能耗数据采集设备连接。

所述的控制模块,通过SPI接口与以太网控制器连接。

所述的控制模块,为嵌入式MCU控制器。

所述的能耗数据采集设备,内部设有I/O控制器。

所述的能耗数据采集设备,包括气体测量设备、电能测量设备、油类能耗测量设备和水量测量设备。

有益效果:本实用新型提供的一种建筑能耗数据采集系统,该系统结构简单,硬件模块扁平化,复杂程度低,功能集成度高,便于安装维护,通信协议对用户透明,使用、操作方便,由于结构简单、安装维护成本低,该系统能够快速应用于各种现场环境。

附图说明

图1为本实用新型的一种建筑能耗数据采集系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步阐述,但不是对本实用新型的限定。

实施例:

如图1所示,一种建筑能耗数据采集系统,包括协议处理设备、控制模块、时钟模块、协议存储模块、电源模块、以太网控制器、485总线控制器、监控终端和若干个能耗数据采集设备;

所述控制模块分别与时钟模块、协议存储模块、电源模块、485总线控制器和以太网控制器连接;

所述以太网控制器还分别与协议处理设备、监控终端连接;

所述485总线控制器还分别与若干个能耗数据采集设备连接。

所述的控制模块,通过SPI接口与以太网控制器连接。

所述的控制模块,为嵌入式MCU控制器。

所述的能耗数据采集设备,内部设有I/O控制器。

所述的能耗数据采集设备,包括气体测量设备、电能测量设备、油类能耗测量设备和水量测量设备。

本系统使用时,时钟模块、电源模块构成该系统中嵌入式MCU运行的基本环境;通过485总线控制器搭建工业总线,将各个数据采集设备进行数据连接;通过以太网控制器实现TCP/IP协议,用于监控终端与嵌入式MCU控制器的通信,并通过嵌入式MCU控制器作为桥接,访问各个数据采集设备的内存读数;协议处理设备与协议存储器共通实现通信协议管理的功能,各种通信协议存储于协议存储器之中,并借由协议处理设备与嵌入式MCU控制器的数据交换,完成协议添加、修改、删除的管理;嵌入式MCU控制器作为整个系统的核心,是控制模块的主要组成部分,实现设备数据采集、数据报文封装、报文发送、协议管理等系统控制逻辑。

系统工作流程如下:1.用户在监控终端监控上配置协议类型、采集数据等参数,通过以太网控制器发送到系统控制模块;2.由系统控制模块解析上述参数,并在协议存储模块内部检索目前存储的协议类型,生成对应的协议数据报文或数据帧;3.通过485总线控制器发送协议数据报文或数据帧到采集设备,等待设备响应;4.系统控制模块根据协议类型,解析响应协议数据报文或数据帧,封装成IP数据报文,通过以太网控制器返回给监控终端;5.当添加使用新的协议的设备是,用户需要在电脑端通过IP地址访问协议处理设备,在上面设定好协议的参数,协议处理设备再把新的协议保存到协议存储模块。

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