铝材制造能耗自动监测系统的制作方法

本实用新型涉及铝型材制造环节的监控技术领域，更具体地说，它涉及一种铝材制造能耗自动监测系统。

背景技术：

铝型材制造企业由于行业特点，存在厂区内电耗、气耗较大，各制造车间用量负载不平衡，由此在能耗（电、气）数据人工采集不准确、不及时，车间部门间成本分配不合理。同时人工成本较高，产品成本、订单成本得不到及时准确的计算分析，影响企业的管理效率和管理成本。

因此，实现铝材制造过程中的电耗、气耗的自动采集，实现对能耗及时、准确的监测，是铝材制造行业的发展趋势。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种铝材制造能耗自动监测系统，该系统能实现铝材制造过程中的能耗及时、准确的监测，并在能耗异常时提醒及时车间内的工作人员。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种铝材制造能耗自动监测系统，包括：

智能电表，对应连接在各个生产车间的供电电路中以及对应连接在生产车间中的各个用电设备的供电电路中，用以计量各个生产车间和生产车间内的各个用电设备的电能能耗数据；

智能天然气表，对应连接在各个生产车间的供气管路中以及对应连接在生产车间中的各个用气设备的供气管路中，用以计量各个生产车间和生产车间内的各个用气设备的天然气能耗数据；

数据采集器，对应于每个生产车间，其连接对应的生产车间的智能电表和智能天然气表，用以采集智能电表和智能天然气表计量到的能耗数据并将采集的能耗数据上传至能耗监测主机；

IC卡读卡器，对应安装于各个生产车间的门禁处，用以读取进入生产车间的人员的身份识别IC卡；

能耗监测主机，提供数据采集器和IC卡读卡器的数据传输接口，用以接收数据采集器上传的能耗数据以及IC卡读卡器读取的IC卡信息，对能耗数据进行分析以判断能耗是否异常，在有能耗数据异常时生成包含有该异常数据所对应的车间识别信息、所对应的设备识别信息以及所该生产车间内的人员身份信息的报警信息；

接收终端，对应设置在各个生产车间内，其与能耗监测主机通信连接，用以接收并播报所述报警信息。

采用上述方案，该自动监测系统通过对各个车间以及每个车间内的设备装设电表、天然气表，以分别计量各个车间、各台设备的能耗，并采集、分析能耗数据以判断是否有能耗异常的情况，实现了能耗的及时、准确的检测。当出现能耗数据异常时，能耗监测主机生成的报警信息并将报警信息发送至生产车间内的接收终端。接收终端接收到报警信息后对报警信息进行语音播报，在生产车间内的工作人员就能及时得知是哪一台设备出现异常情况，便于及时检查、采取措施，降低损失。

作为优选方案：还包括能耗监测服务器，所述能耗监测主机连接能耗监测服务器并将能耗数据、报警信息上传至能耗监测服务器，所述能耗监测服务器提供远程访问支持。

采用上述方案，监控人员可以通过手机、计算机远程访问能耗监测服务器，以获取能耗数据和报警信息，实现了远程监控。

作为优选方案：还包括短信发送装置，所述短信发送装置连接能耗监测主机，用以发送报警短信。

采用上述方案，当出现能耗异常时，能耗监测主机可以通过短信猫向该车间内的工作人员的手机发送报警短信，在工作人员无法通过接收终端获知异常情况时，能通过手机获知异常情况。

作为优选方案：所述数据采集器包括MCU，还包括与MCU连接的以太网通信模块、串口通信模块、RS485总线，还包括电源模块。

作为优选方案：所述接收终端包括单片机，还包括与单片机连接的通信模块、显示屏、按键模块以及语音播放模块，还包括电源模块。

作为优选方案：所述接收终端为便携式移动终端，其通信模块为无线通信模块，其电源模块为电池，该监测系统还包括无线通信装置，所述无线通信装置连接能耗监测主机。

采用上述方案，可以实现工作人员随身携带接收终端，便于及时获知异常情况。

作为优选方案：所述语音播放模块包括语音芯片和与之连接的喇叭，所述语音芯片连接所述单片机。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：该自动监测系统通过对各个车间以及每个车间内的设备装设电表、天然气表，以分别计量各个车间、各台设备的能耗，并采集、分析能耗数据以判断是否有能耗异常的情况，实现了能耗的及时、准确的检测。当出现能耗数据异常时，能耗监测主机生成的报警信息并将报警信息发送至生产车间内的接收终端。接收终端接收到报警信息后对报警信息进行语音播报，在生产车间内的工作人员就能及时得知是哪一台设备出现异常情况，便于及时检查、采取措施，降低损失。

附图说明

图1为实施例一中的监测系统的拓扑图；

图2为实施例一中的数据采集器的电路原理图；

图3为实施例一中的接收终端的电路原理图；

图4为实施例二中的监测系统的拓扑图。

具体实施方式

实施例一：

参照图1，一种铝材制造能耗自动监测系统，包括能耗监测主机、IC卡读卡器、无线通信装置，还包括数据采集器、智能电表和智能天然气表。其中，智能电表和智能天然气表的数量均为多个，每个生产车间的供电电路中接入智能电表，每个生产车间中的各台用电设备的供电电路中也接入智能电表，如此可通过智能电表计量到各个生产车间的用电量和该生产车间中的各台用电设备的用电量，实现耗电量的精准计量；智能天然气表的数量也为多个，每个生产车间的供气管路中接入智能天然气表，每个生产车间中的各台用气设备的供气管路中也接入智能天然气表，如此可通过智能天然气表计量到各个生产车间的用气量和该生产车间中的各台用气设备的用气量，实现耗气量的精准计量。

每个生产车间对应一个数据采集器，该生产车间所对应的智能电表和智能天然气表均连接该数据采集器，数据采集器通过企业局域网连接能耗监测主机，能耗监测主机搭载有能耗监测管理系统，能耗监测管理系统中对各个智能电表和各个智能天然气表按照其对应的生产车间名称和被计量设备的名称进行定义，例如“熔铸车间熔化炉电表”、“熔铸车间熔化炉天然气表”。

参照图2，数据采集器包括数据包括采集器包括MCU，还包括与MCU连接的以太网通信模块、串口通信模块、RS485总线，还包括电源模块,电源模块分别连接MCU、以太网通信模块、串口通信模块、RS485总线。其中RS485总线用于连接智能电表和智能天然气表，以太网通信模块用于连接企业局域网。

智能电表计量生产车间的电能消耗量以及该生产车间内的各台用电设备的电能消耗量，智能天然气表计量生产车间的天然气消耗量以及该生产车间内的各台用气设备的天然气消耗量。数据采集器对智能电表和智能天然气表的计量数据进行采集得到电能消耗数据和天然气消耗数据，采集到的能耗数据被上传至能耗监测主机，能耗监测管理系统中对各个智能电表和各个智能天然气表的正常范围值预先有定义，能耗监测管理系统对采集的能耗数据进行分析，以判断是否有智能电表和智能天然气表的计量数据超出正常范围。

IC卡读卡器装设在各个生产车间的门禁处，能耗监测管理系统中预先存储有工作人员的IC卡信息，IC卡信息中包含有身份识别信息，进入生产车间时，工作人员需要在门禁处刷卡，能耗监测对刷卡人员的身份进行验证，验证成功后，能耗监测管理系统中写入该工作人员在岗状态。

在有智能电表和智能天然气表的计量数出现异常时，能耗监测管理系统生成包含有该智能电表或智能天然气表所对应的生产车间名称、设备名称以及该车间内的工作人员的身份信息的报警信息。报警信息被显示在能耗监测主机的显示屏上，监控室的监控人员就能及时获知异常情况。

另外，该能耗自动监测系统还包括接收终端，接收终端用于接收并播报报警信息。参照图3，接收终端包括单片机，还包括与单片机连接的通信模块、显示屏、按键模块以及语音播放模块，还包括电源模块。本实施例中，通信模块为无线通信模块，电源模块为电池，语音播播放模块包括语音芯片和喇叭，语音芯片连接单片机和喇叭，电源模块分别连接单片机、无线通信模块、语音芯片和喇叭。

该能耗自动监测系统还包括无线通信装置，无线通信装置连接能耗监测主机，无线通信装置用于与接收终端进行通信。

该接受终端供工作人员随身携带，当出现能耗数据异常时，能耗监测主机生成的报警信息通过无线通信装置发送至接收终端。接收终端接收到报警信息后对报警信息进行语音播报，在生产车间内的工作人员就能及时得知是哪一台设备出现异常情况，便于及时检查、采取措施，降低损失。

另外，该能耗自动监测系统还包括短信猫，短信猫连接能耗监测主机，当某一个生产车间的某台设备出现异常情况时，能耗监测主机调出当前在该生产车间内的工作人员的手机号码、生成能耗异常设备名称信息，控制短信猫向该手机号发送包含有能耗异常设备名称的短信。当工作人员无法通过接收终端获知异常情况时，可以通过手机接收到报警信息。该能耗自动监测系统能及时准确地采集各车间，班组，生产线的能耗数据、准确合理地定位能耗使用单位、有利于能耗集中管理和企业成本核算、节省人力成本，并且能在车间、设备出现能耗异常时准确通知到车间内的工作人员，便于计时检查和采取措施，以降低损失。

实施例二：

参照图4，本实施例在实施例一的基础之上加入了能耗监测服务器，能耗监测主机连接能耗监测服务器将能耗数据、报警信息上传至能耗监测服务器，能耗监测服务器提供远程访问支持，监控人员可以通过手机、计算机远程访问能耗监测服务器，以获取能耗数据和报警信息，实现了远程监控。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。