一种能源监测方法及系统与流程

本发明涉及一种能源监测方法和系统，属于监测领域。

背景技术：

目前，在我国大部分能源企业，诸如油田、石化企业在进行能源管理时，获取数据的通常做法是通过采用各种能源数据采集设备对能源消耗情况进行计量，并派出专人逐区域逐点对能源数据采集设备以及采集的数据进行现场维护，抄取，并逐级统计、上报。但是，这样做的缺点是工作效率低、数据准确率低、时效性差，数据安全也无法达到保障，不能满足大规模、大范围的数据采集需要，无法进行实时监测。有些企业认识到这些问题后，将现有的数据采集系统做出了技术改造，摒弃了以往手工抄表的方式，实现了数据采集的半自动化，即通过无线有线等通信方式将电子能源数据采集设备采集到的数据远传给一个网关或路由器等通信设备，该通信设备再将所有计量数据汇集到数据采集系统中，数据采集系统将实时计量数据进行解析，最终存入企业数据库中。这样的采集模式虽然极大提高了数据采集的效率，但在数据采集过程中一旦某一个环节出现错误，那么就要派专门的技术人员逐点进行排查分析，这样做无疑大大提高了工作成本。如果无法在短时间找到解决方案，系统宕机，不但造成企业的经济损失，甚至会带来安全隐患。

鉴于以上内容提到的缺陷，现有的能源监测系统有待改进和提高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题针对传统无线监测系统无法实现信息化并且功能较为单一的问题，提出了一种能源监测系统及方法，从而实现无线监测系统的信息化，服务化以及功能的多样化。该无线监测系统可以实现对网络设备安装地点无线信号强度的勘测、对于能源数据采集设备等硬件设施进行配置开通、对能源数据采集设备采集的数据参量配置以及参量解析方式正确与否进行验证、对能源数据采集设备所采集数据进行解析、存储、通过消息总线以及wsdl方式实现系统内部流程的服务化。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种能源监测方法，包括：

根据勘测的信号强度确定第一位置的待安装的网络设备列表；

根据所述网络设备列表对相应的网络设备进行配置开通；

接收每个网络设备开通后返回的数据报文，对所述数据报文进行解析和验证，将验证成功后生成的解析配置文件发送至无线监测系统服务器；

所述无线监测系统服务器从网络设备中获取能源数据采集设备采集到的数据；并根据每个网络设备的标识和对应的解析配置文件，利用存储的协议库、解法库对获取的数据进行解析，并将解析后的实际数据分发给各个数据库。

进一步的，在根据勘测的信号强度确定第一位置的待安装的网络设备列表之前，还包括：

确定勘测模式，所述勘测模式包括位置评估和信道评估。

进一步地，根据所述网络设备列表对相应的网络设备进行配置开通之前，还包括：

确定每个网络设备的工作模式，所述工作模式包括：维护模式，hart模式，直通模式，监听模式。

其中，所述解析配置文件包括该网路设备每个参量的类型和网络字节序。

其中，将解析后的实际数据分发给各个数据库，具体为：

将解析后的实际数据通过消息总线分发给各个数据库。

其中，所述消息总线采用active-mq方式。

本申请还提供了一种能源监测系统，包括手持器、网络设备、无线监测系统服务器和能源数据采集设备；

所述手持器包括：

无线勘测模块，用于根据勘测的信号强度确定第一位置的待安装的网络设备列表，并将网络设备列表发送给设备配置模块；

设备配置模块，用于根据收到的网络设备列表对相应的网络设备进行配置开通，接收网络设备开通成功后返回的数据报文，并将所述数据报文发送给解析模块；

解析模块，用于对设备配置模块发送的数据报文进行解析和验证，将验证成功后生成的解析配置文件发送给手持器同步模块；

存储模块，用于存储从无线监测服务器下载的协议库以及解法库；

手持器同步模块，用于将所述解析配置文件同步至所述无线监测系统服务器；还用于接收从无线监测系统服务器下载的最新的协议库以及解法库；

所述无线监测系统服务器包括：

服务器同步模块，用于接收手持器上传的解析配置文件；还用于向手持器发送协议库以及解法库；

服务器存储模块，用于存储协议库，解法库；

数据接收模块，用于从网络设备中获取能源数据采集设备采集到的数据，并将获取的数据发送给数据解析模块；

数据解析模块，用于根据该网络设备的标识和手持器发送的解析配置文件，利用存储的协议库、解法库对获取的数据进行解析，并将解析后的实际数据分发给各个数据库。

其中，所述手持器为智能终端。

进一步地，所述手持器还包括显示模块，用于显示手持器与网络设备和无线监测系统服务器的交互信息。

进一步地，所述无线监测系统服务器还包括消息总线模块，相应的，所述数据解析模块将解析后的实际数据以数据流的形式发送至所述消息总线模块，然后所述消息总线模块将实际数据分发至各个数据库中。

本发明的有益效果是：

1、本发明实施例通过根据网络设备安装地点无线信号强度确定网络设备的配置列表，根据配置列表对网络设备进行配置开通，然后将网络设备开通后返回的数据报文解析和验证成功后生成的解析配置文件发送给无线监测系统服务器，不仅提高了数据解析准确率，从而提高了无线监测系统的效率，然后无线监测系统服务器根据网络设备的标识和解析配置文件等对获取的能源数据采集设备采集到的数据进行解析，并将解析后的实际数据分发给各个数据库，实现了网络设备安装、配置开通过程的信息化，极大提高了能源生产效率；

2、进一步地，本发明将解析后的实际数据通过消息总线分发给各个数据库，降低了能源监测系统的耦合性，提高了能源监测系统的扩展性。

附图说明

图1是本发明提供的一种能源监测方法流程流程图；

图2是本发明提供的一种能源监测系统结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案以及优点等更加清楚明确，在这里举出实际例子并参考附图进行进一步的说明。

图1是本发明中能源监测方法实施的流程图，如图1所示，所述方法包括以下步骤：

步骤s1：根据勘测的信号强度确定第一位置的待安装的网络设备列表；

具体地，可以在勘测之前确定勘测模式，可选的勘测模式包括位置评估和信道评估。

位置评估模式为针对某一安装地点的多个信源点进行选择，择优选择；信道评估为对某一信源的多个信道进行评估，择优选择。本发明实施例对勘测模式的具体选择不作限定。

确定勘测模式后，对测试包个数和测试间隔进行设置，之后开始勘测，最后根据勘测结果，即信号强度进行选择，确定每个网络设备的配置设备列表。

步骤s2：根据上述网络设备列表对相应的网络设备进行配置开通；

具体地，可以先对不同类型的网络设备进行初始化，配置相关参数，然后确定每个网络设备的工作模式。网络设备的工作模式包括：维护模式，hart模式，直通模式，监听模式。维护模式用于设备维护检修，监听模式用于监听信道，hart模式用于开通有线设备，直通模式用于开通无线设备。

网络设备的工作模式确定后，根据开通向导对每个网络设备进行开通，具体将配置指令发送给该网络设备，使该网络设备开通成功。

步骤s3：接收每个网络设备开通后返回的数据报文，对该数据报文进行解析和验证，然后将验证成功后生成的解析配置文件发送至无线监测系统服务器；

其中解析配置文件包括该网路设备每个参量的类型，网络字节序等。

具体地，接收每个网络设备开通后返回的数据报文后，调用存储的协议库，解法库以及该网络设备相应的解析模型对数据报文进行解析，然后将解析后的结果与表盘进行对比验证,如果相同,则验证成功,生成解析配置文件,如果不相同，则无法生成解析配置文件。

步骤s4：无线监测系统服务器从网络设备中获取能源数据采集设备采集到的数据；

步骤s5：根据每个网络设备的标识和对应的解析配置文件，利用存储的协议库、解法库对获取的数据进行解析，并将解析后的实际数据分发给各个数据库。

其中，协议库包含的协议包括：modbus，hart，dlt等常见的工业协议；解法库包括浮点型，长整型，短整型，字符型等常见数据类型。

本发明实施例中将解析后的实际数据通过消息总线分发给各个数据库。消息总线可以采用active-mq方式。本发明实施例中采用消息总线方式，对于数据存储位置可以通过配置文件方式进行配置，不必硬编码，极大地降低了系统的耦合性。

本发明实施例通过根据网络设备安装地点无线信号强度确定网络设备的配置列表，根据配置列表对网络设备进行配置开通，然后将网络设备开通后返回的数据报文解析和验证成功后生成的解析配置文件发送给无线监测系统服务器，不仅提高了数据解析准确率，从而提高了无线监测系统的效率，然后无线监测系统服务器根据网络设备的标识和解析配置文件等对获取的能源数据采集设备采集到的数据进行解析，并将解析后的实际数据分发给各个数据库，实现了网络设备安装、配置开通过程的信息化，极大提高了能源生产效率；进一步地，本发明将解析后的实际数据通过消息总线分发给各个数据库，降低了能源监测的耦合性，提高了能源监测方法的扩展性。

如图2所示，基于以上的能源监测方法，本发明提供了一种能源监测系统，该系统包括手持器21、网络设备22、无线监测系统服务器23和能源数据采集设备24；

手持器21用于根据勘测的信号强度确定第一位置的待安装的网络设备22列表，然后根据网络设备22列表对相应的网络设备22进行配置开通，并对网络设备22开通后返回的数据报文进行解析和验证，将验证成功后生成的解析配置文件同步至无线监测系统服务器23；

无线监测系统服务器23用于从网络设备22中获取能源数据采集设备24采集到的数据，然后根据该网络设备22的标识和手持器21发送的解析配置文件，利用存储的协议库、解法库对获取的数据进行解析，并将解析后的实际数据分发给各个数据库。

本发明实施例中，手持器21为智能终端，可以采用手机或是三防平板等，具体包括：无线勘测模块211、设备配置模块212、解析模块213、存储模块214和手持器同步模块215；

无线勘测模块211，用于根据勘测的信号强度确定第一位置的待安装的网络设备22列表，并将网络设备22列表发送给设备配置模块212；

实际应用中，无线勘测模块211在勘测之前，可以首先确定勘测模式，勘测模式可以包括信源评估以及位置评估。

设备配置模块212，用于根据收到的网络设备列表对相应的网络设备进行配置开通，接收网络设备开通成功后返回的数据报文，并将该数据报文发送给解析模块213；

实际应用中，网络设备可以是多个无线适配器设备，每个无线适配器设备中安装有二维码铭牌，手持器21的设备配置模块212通过扫描二维码的方式与该无线适配器设备建立连接，建立连接之后，将设备配置模块中的配置指令写入该无线适配器设备的寄存器中，并通过发送高低电平信号，对该无线适配器设备进行开通入网。

解析模块213，用于对设备配置模块212发送的数据报文进行解析和验证，然后将验证成功后生成的解析配置文件发送给手持器同步模块215；

具体地，解析模块213调用存储模块214存储的协议库、解法库以及网络设备对应的解析模型对接收的数据报文进行解析和验证。

本发明实施例中手持器21还可以包括显示模块，用于显示手持器21与网络设备22和无线监测系统服务器23的交互信息，比如网络设备配置开通向导界面，验证模块解析模型选择界面，解法库选择界面，协议库选择界面，验证读数界面等界面。

存储模块214，用于存储从无线监测服务器23下载的协议库以及解法库。

手持器同步模块215，用于将解析配置文件同步至无线监测系统服务器22；还用于接收从无线监测系统服务器23下载的最新的协议库以及解法库。

实际应用中，无线监测系统服务器23放置在生产现场的中心机房，具体包括：服务器同步模块231、服务器存储模块232、数据接收模块233、数据解析模块234和消息总线模块235；

服务器同步模块231，用于接收手持器21上传的解析配置文件；还用于向手持器21发送最新的协议库以及解法库。

其中解析配置文件包括该网路设备的多个参量，每个参量的类型，网络字节序等。

服务器存储模块232，用于存储系统中最新的协议库，解法库。

其中，协议库包含的协议包括：modbus，hart，dlt等常见的工业协议；解法库包括浮点型，长整型，短整型，字符型等常见数据类型。

数据接收模块233，用于从网络设备22中获取能源数据采集设备24采集到的数据，并将获取的数据发送给数据解析模块234；

具体地，数据接收模块233可以从网络设备22的健康报文确定当前网络的运行情况，从网络设备22的网络报文确定网络设备22与获取的数据的映射关系，并支持多线程并发，具有超时重连，定时重连功能，连接稳定可靠性高。

数据解析模块234，用于根据该网络设备22的标识和手持器21发送的解析配置文件，利用存储的协议库、解法库对获取的数据进行解析，并将解析后的实际数据分发给各个数据库。

其中，数据解析模块234具体可以采用哈希表的方式对网络设备22的标识和接收的数据建立映射关系，从而确定该数据的隶属关系，然后利用手持器21发送的解析配置文件、存储的协议库、解法库对获取的数据进行解析。

每个能源数据采集设备24根据实际的采集需求都有自己的解析配置文件。数据解析模块224根据每个能源数据采集设备的解析配置文件调用对应的协议库，解法库对能源数据采集设备24采集的数据进行解析，解析后的实际数据为能源数据采集设备得到的实际数值，如温度，压力，瞬时流量，累积流量等，最后将这些实际数值分发给各个数据库。

进一步地，无线监测系统服务器23还包括消息总线模块235，相应的，数据解析模块234将解析后的实际数据以数据流的形式发送至消息总线模块235，然后消息总线模块235将实际数据分发至各个数据库中。

消息总线模块235具体采用active-mq方式。本发明实施例中采用消息总线方式，对于实际数据分发位置可以通过配置文件方式进行配置，不必硬编码，极大地降低了系统的耦合性。

综上所述，本发明的方法，针对传统能源企业在进行能源管理时信息化程度低，效率低，并且功能较为单一等问题，提出了一种新型的全流程信息化、服务化以及功能多样化的无线监测系统。本发明实施例通过根据网络设备安装地点无线信号强度确定网络设备的配置列表，根据配置列表对网络设备进行配置开通，然后将网络设备开通后返回的数据报文解析和验证成功后生成的解析配置文件发送给无线监测系统服务器，不仅提高了数据解析准确率，从而提高了无线监测系统的效率，然后无线监测系统服务器根据网络设备的标识和解析配置文件等对获取的能源数据采集设备采集到的数据进行解析，并将解析后的实际数据分发给各个数据库，实现了网络设备安装、配置开通过程的信息化，极大提高了能源生产效率；进一步地，本发明将解析后的实际数据通过消息总线分发给各个数据库，降低了能源监测的耦合性，提高了能源监测方法的扩展性。这是一种新的针对能源企业能源管理的优化解决方案，适合推广使用。