能源管理系统硬件设计方案.pdf

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1、郑州成工电气有限公司XX厂能源管理系统硬件设计方案XX厂能源管理系统硬件设计方案一、需求分析1.应用范围本方案针对XX厂的设备状况和特定的工作环境制定，实现XX厂的用电监测、控制和管理；以达到优化工艺参数、节约工厂电能、减少能源浪费的目的。2.能源管理对象能源管理对象主要是企业各种类型用电设备，包括各种类型的电机系统、照明系统、空调系统等。工厂主要是工业设备的用电；以感性负载为主；如电动机等；有三相三线、三相四线、单相的用电设备。3.功能要求3.1能源管理系统功能对单个设备或供电线路的电能参数进行测量和计算；如电压、电流、功率、功率因数

2、、谐波参数等。能实时获取监测的电能数据和以一定的时间间隔记录历史数据。能对获取的实时电能数据和历史数据进行统计和分析。能针对历史用电数据进行能源趋势分析和辅助决策。3.2控制管理功能通过设置可以实现：1、电能和时间的量化控制。2、用电负荷门限控制。3、用电的时段控制。3.3远程监测和控制管理通过多种形式的有线和无线网路最终汇集到互联网；系统中通过网络把所有被监管设备的电能数据传输到监控中心。监控中心通过网络把用户的设置参数和控制命令下发给各个用电监控的末端的监测单元；进行控制和管理。3.4监控中心的软件管理平台1郑州成工电气有限公司XX

3、厂能源管理系统硬件设计方案监控中心的软件采用B/S（浏览器和服务器）的架构；用户通过标准的浏览器就可以查看信息和处理用电管理事务和控制用电情况。软件包括通信服务器部分、数据处理部分、和Web管理网站部分。通信服务器可以处理大量的并发连接；数据处理对电能数据和用户信息进行关联和处理；用户可以方便快速的获取想要的信息和处理管理事务。二、系统架构和组成智能计量节电控制管理系统在总体逻辑上可以分为三层：测量控制设备工作在系统的末端；中间层是现场通信终端或集中器、PDA手持终端；上层是监控中心的通信设备、数据设备和软件。系统组成框图如下：监测管理

4、中心现场通信终端PDA手持终端计量节电插单相计量节三相计量节座电控制器电控制器1.末端测量和控制设备测量和控制仪器设备即计量节电控制器直接和被监测管理的用电设备和线路相连。通过传感器采集交流电信号；通过计算获得各种电能参数。通过控制开关等执行机构对用电线路进行控制。计量节电控制器内部带微控制器能进行基本的数据处理、算法和I/O控制。计量节电控制器形式多样；有单相计量节电控制器、三相计量节电控制器；2郑州成工电气有限公司XX厂能源管理系统硬件设计方案插座形式的；单路的和多路的；直接式的或非直接式的等。计量节电控制器有多种通信接口用来组网和

5、通信；如485接口、红外通信口、小范围无线通信口等。计量节电控制器控制机构有内部继电器控制和继电器输出控制外部开关。2.现场通信终端现场通信终端在系统中负责收集各个计量节电控制器的电能数据并上传到监控中心；接收监控中心的设置和命令并分发给各个计量节电控制器。现场通信终端有较强的通信功能；内部采用32位的ARM控制器；有大容量的数据存储器。通信接口有RS-485接口、小范围的无线局域网通信接口和计量节电控制器通信；配有GPRS无线通信接口或以太网接口接入互联网和监控中心进行通信。3.PDA手持终端PDA手持终端方便用户在现场对计量节电控制

6、器进行数据抄读和设置。同时PDA手持终端可以通过网络等手段和监控中心的数据库服务器进行数据复制和同步。把现场抄得的数据归并到监控中心的数据库服务器中。PDA手持终端运行WindowsCE的操作系统；友好的图形用户界面；同时给PDA配置各种不同通信接口以适应不同的需要如：红外通信、无线通信、串口通信、无线局域网（WiFi）等。4.监控管理中心监控管理中心有通信服务；通过互联网通信协议TCP/IP和所有的现场通信终端进行数据交换；如实时数据和历史数据的抄读和接收、设置参数和控制命令。同时可以实现GSM短信的调度发送。监控管理中心用数据库服务

7、器存储和管理重要的监控数据和用户信息。数据处理软件模块可以对用电监测数据进行统计分析等。监控管理中心的用户界面是Web网站的发布；Web网站的设计采用服务器端的脚本引擎来开发动态的数据驱动的网站；同时用Ajax客户端技术来提升用户操作功能和响应速度。Web程序通过数据处理模块来和数据库进行交互。三、系统中的网络结构和形式3郑州成工电气有限公司XX厂能源管理系统硬件设计方案系统中网络有现场端的小区域组网网络和远程的公共网络设施。小区域组网网络有RS-485网络、小区域无线网络等；用的是标准的或自定义的通信协议。远程的公共网络有GSM/GP

8、RS网络和互联网；通信协议是标准的TCP/IP通信协议；应用层的协议和数据格式是自定义的。1.RS485通信网络通过RS-485总线把小范围的各个计量节电控制器连接起来和一个现场的通信终端或集中器相连；通信