一、 需求分析
住房和城鄉建設部建科發布[2008]114號文(2008-06-24)《關於印發國家機關辦公建築和大型公共建築能耗監測係統建設相關技術導則的通知》。通知要求在全國範圍內建立大型公共建築能耗監測平台,對全國重點城市、重點建築能耗進行實時監測,並通過能耗統計、能源審計、能效公示、用能定額和超定額加價等製度,促使國家機關辦公建築和大型公共建築提高節能運行管理水平,為政府政策的製定和決策提供參考。
二、 項目分析
1. 係統組成
采集數據類型為:
分類能耗即根據國家機關辦公建築和大型公共建築消耗的主要能源種類劃分進行采集和整理的能耗數據,如:電、燃氣、水等。
分項能耗是指根據各類能源的主要用途劃分進行采集和整理的能耗數據,例如,電量分項能耗應當包括:照明插座用電、空調用電、動力用電、特殊用電等。
2. 無線傳輸設備
廈門四信IP MODEM F2103采用標準的232/485通信接口,隻要內置一張GPRS數據卡就能和互聯網進行通信,通過232/485與現場采集終端連接後,將采集終端送上來的能耗數據通過網絡傳輸到數據管理中心。F2103的通用性強,即插即用,體積小巧安裝使用簡單便捷,無需太多專業技能,而且針對不同的工程情況可選擇不同的網絡。
3. 數據管理中心
數據中心也就是數據庫,接收並存儲其管理區域內監測建築的能耗數據,並對其進行處理、分析、展zhan示shi和he發fa布bu。數shu據ju中zhong心xin具ju備bei設she置zhi數shu據ju更geng新xin的de時shi間jian間jian隔ge,訪fang問wen曆li史shi數shu據ju,報bao警jing,打da印yin報bao表biao,實shi時shi與yu曆li史shi曲qu線xian,圖tu表biao的de繪hui製zhi,並bing預yu留liu相xiang應ying擴kuo展zhan功gong能neng。
4. 係統總架構
首先運用RS232/485將數據采集終端與F2103連接起來,將SIM卡插進F2103中,給F2103上電即可,此時F2103會自動連接到數據中心。數據中心服務器一般通過固定IP、ADSL、APN的形式接入網絡。
無線傳輸設備F2103通過GPRS網絡連接到遠程數據中心服務器主機,與中心建立TCP/IP連接後開啟透明數據通道。當采集終端需要上報數據的時候將數據直接送往串口,此時F2103就會把收到的數據原封不動地發送到數據中心服務器主機。當數據中心下發的命令或數據通過通道傳輸到F2103後,F2103通過串口送到采集終端,從而實現了數據雙向透明傳輸。
1. 係統實現功能
利用專用上位機軟件對現場能耗數據進行采集與監測,最大的特點是能以靈活多樣的“組態形式”而不是編程方式來進行係統集成,隻要將其預設置的各種軟件模塊進行簡單的“組態”,biankeyifeichangrongyidishixianhewanchengduixianchangshujudecaijiyujiancegongneng。shixiandenenghaojiancexitongjuyouyouhaoderenjijiaohujiemian,keshishihedingshicaijixianchangshebeigecanliangjikaiguanliangzhuangtai,bingjiangcaijidaodeshujushangchuangeishujuzhongxincunchu。xitonghaitigongleshishiquxianhelishiqushiquxianfenxi,fuheyonghushejixuyaodebaobiao、事件記錄和故障報警等功能。整個係統可以實現所有回路能耗的采集和統計,實現了遠程自動抄表、能耗監測功能。
2. 傳輸模塊與采集模塊連接
工業領域設備一般都采用以太口或串口傳輸數據,無線通信模塊F2103同時支持232/485通信方式,因此可以直接和加油站采集終端進行連接通信,如下圖:
一、 數據中心網絡接入方式分析
1.專線接入
中心采用APN專線,所有點都采用內網固定IP客戶中心通過一條2M APN專線接入移動公司GPRS網絡,雙方互聯路由器之間采用私有固定IP地址進行廣域連接,在GGSN與移動公司互聯路由器之間采用GRE隧道。為客戶分配專用的APN,普通用戶不得申請該APN。用於GPRS專網的SIM卡才能進入專網APN,防止其他非法用戶的進入。
用戶在內部建立RADIUS服務器,作為內部用戶接入的遠程認證服務器(或在APN路由器內,啟用路由器本地認證功能)。隻有通過認證的用戶才允許接入,用以保證用戶內部安全。
用戶在內部建立DHCP服務器(或在APN路由器內,啟用DHCP功能),為(wei)通(tong)過(guo)認(ren)證(zheng)的(de)用(yong)戶(hu)分(fen)配(pei)用(yong)戶(hu)內(nei)部(bu)地(di)址(zhi)。移(yi)動(dong)終(zhong)端(duan)和(he)服(fu)務(wu)器(qi)平(ping)台(tai)之(zhi)間(jian)采(cai)用(yong)端(duan)到(dao)端(duan)加(jia)密(mi),避(bi)免(mian)信(xin)息(xi)在(zai)整(zheng)個(ge)傳(chuan)輸(shu)過(guo)程(cheng)中(zhong)可(ke)能(neng)的(de)泄(xie)漏(lou)。雙(shuang)方(fang)采(cai)用(yong)防(fang)火(huo)牆(qiang)進(jin)行(xing)隔(ge)離(li),並(bing)在(zai)防(fang)火(huo)牆(qiang)上(shang)進(jin)行(xing)IP地址和端口過濾。此種方案無論實時性,安全性和穩定性較前一種方案都有大大提高,適合於安全性要求較高、數據點比較多、實時性要求較高的應用環境。在資金允許的情況下之最佳組網方式。
2. ADSL撥號連接(動態公網IP地址)
中心采用ADSL等INTELNET公網連接,采用公網動態IP+DNS解析服務的。客戶先與DNS服務商聯係開通動態域名,IP MODEM先采用域名尋址方式連接DNS服務器,再由DNS服務器找到中心公網動態IP,建立連接。此種方式可以大大節約公網固定IP的費用,但穩定性受製於DNS服務器的穩定,所以要尋找可靠的DNS服務商。此種方案適合小規模應用。
3. 通過固定公網IP連接
中心采用ADSL等INTELNET公網連接,采用公網固定IP服務的。此種方案先向INTERNET運營商申請ADSL等寬帶業務,中心有公網固定IP的。IP MODEM直接向中心發起連接。運行可靠穩定,推薦此種方案。
3.3 數據中心軟件平台構建
zhongxinduanruanjiandegoujianyouduozhongfangshi,duiyuchuanrushujudefangshidebutong,womentigongbutongderuanjianlaibangzhukehukuaisudishixianzhongxinduandeshujujieshouhexianchangshebeideguanli。
目前四信提供三種方式的中心接口:
首先是對於組態軟件,目前很多組態軟件廠家已經集成了我們的驅動了,可以直接配置使用
對於後台中心軟件隻讀串口數據的情況,提供一個虛擬串口軟(TCP2COM),利用虛擬串口軟件可以將以太網數據轉化為串口數據,從而實現利用無線公網傳輸數據且又對現有係統不做修改的完美結合。
在zai客ke戶hu想xiang要yao開kai發fa自zi己ji的de數shu據ju中zhong心xin是shi,此ci時shi我wo公gong司si會hui提ti供gong一yi個ge動dong態tai鏈lian接jie庫ku,利li用yong動dong態tai鏈lian接jie庫ku客ke戶hu可ke以yi很hen輕qing鬆song的de與yu傳chuan輸shu通tong道dao進jin行xing對dui接jie,同tong時shi會hui提ti供gong一yi個ge的de數shu據ju中zhong心xinDEMO軟ruan件jian,不bu僅jin開kai放fang源yuan碼ma還hai全quan程cheng協xie助zhu客ke戶hu進jin行xing自zi己ji數shu據ju中zhong心xin軟ruan件jian和he功gong能neng的de開kai發fa。客ke戶hu可ke能neng通tong過guo動dong態tai鏈lian接jie庫ku快kuai速su開kai發fa一yi個ge靈ling活huo的de,穩wen定ding的de,功gong能neng齊qi全quan的de終zhong端duan管guan理li和he數shu據ju交jiao互hu的de中zhong心xin軟ruan件jian。
一、 方案特點
1) 利用四信無線IP MODEM可基本不用布線,且采用多點對一中心的組網方式,實現了數據的一中心統一管理。
2) 四信IP MODEM采用高性能工業級處理器以及看門狗等安全機製設計,保證IP MODEM 萬一通信中斷也會自行檢測然後自動斷電重啟,保證IP MODEM 永遠在線,通信鏈路永遠正常。
3) 由於采集點是直接連入中心,對現有的網絡不會造成任何的中斷和影響。
4) IP MODEM 采用標準的工業串口通信,即插即用,且高規格的模具設計,體積小巧方便維護。
5) 四信IP MODEM完全采用國際標準的TCP/IP安全傳輸協議機製,保證數據的安全和及時,而且采用完全透明傳輸機製,保證數據的準確性。
6) 多中心設計,可同時設置5個中心監控采集現場,避免因某個中心網絡不穩定或者關閉導致無法對加油站現場進行監控而產生安全隱患。
7) F2103進行人性化工程設計,可是工程人員無需到現場就可以遠程直接對網絡參數進行相應的配置,達到時間和人力的合理利用。
8) 高規格材料選配,可在 -25~+65ºC、 相對濕度 95%(無凝結)環境下正常工作。
二、 總結
建築所必須的電梯動力、照明、空調、消防、通風、高(gao)低(di)壓(ya)配(pei)電(dian)等(deng)用(yong)能(neng)信(xin)息(xi)的(de)傳(chuan)遞(di)是(shi)建(jian)築(zhu)節(jie)能(neng)和(he)工(gong)業(ye)節(jie)能(neng)的(de)基(ji)礎(chu),高(gao)效(xiao)實(shi)現(xian)建(jian)築(zhu)節(jie)能(neng)信(xin)息(xi)化(hua)的(de)關(guan)鍵(jian)問(wen)題(ti)之(zhi)一(yi)是(shi)解(jie)決(jue)這(zhe)些(xie)信(xin)息(xi)的(de)傳(chuan)輸(shu)問(wen)題(ti)。在(zai)建(jian)築(zhu)大(da)樓(lou)中(zhong),特(te)別(bie)是(shi)既(ji)有(you)建(jian)築(zhu),遇(yu)到(dao)的(de)最(zui)大(da)問(wen)題(ti)是(shi)需(xu)要(yao)綜(zong)合(he)布(bu)線(xian),工(gong)程(cheng)量(liang)大(da)、成本高昂、對大樓環境具有破壞性。因此對建築大樓最佳的信息傳遞方式是通過無線方式,傳統的GSM、WLAN、SCADA等無線係統存在功耗高、設備和運行成本高、組網不靈活等局限,而無線傳感網技術正是解決這一難題的最佳解決方案。
該係統不僅符合國家有關公共建築管理節能的政策和技術要求,更是融合了能耗監測、集中控製和節能運行管理等整體解決方案,可對建築能耗進行動態監測和分析,實現建築的精細化管理與控製,帶給用戶新的價值體驗,達到節能減排的效果。