企業(yè)能耗數(shù)據(jù)采集軟件的設計與開發(fā)論文

　　能耗數(shù)據(jù)采集作為企業(yè)衡量耗能標準的最直接的依據(jù)，也是各種節(jié)能措施的決策數(shù)據(jù)支撐，實施企業(yè)能耗采集具有重要的現(xiàn)實意義。該文的主要內(nèi)容就是設計開發(fā)一套能夠適用于不同企業(yè)進行能耗數(shù)據(jù)采集的上位軟件。

　　1概述

　　伴隨著計算機的廣泛應用和各種新型智能儀表的出現(xiàn)，作為連接計算機與外圍各種數(shù)據(jù)源進行數(shù)據(jù)交換的紐帶的數(shù)據(jù)采集上位機軟件的作用更加的明顯和重要。本文所設計與實現(xiàn)的數(shù)據(jù)采集軟件主要應用于企業(yè)能耗領域，企業(yè)能耗采集需要涉及各種不同類型的企業(yè)，每一個企業(yè)的用能可能涉及水、煤、氣(汽)、電、油、熱等不同能源[1]，每一種能源的計量儀表也是各式各樣，不同儀表廠家的儀表通信協(xié)議也是多種多樣，因此，要采集這些不同企業(yè)的耗能數(shù)據(jù)需要設計開發(fā)一套能夠同時接入多種不同能耗計量儀表的數(shù)據(jù)采集上位機軟件。

　　2系統(tǒng)方案設計與原理

　　整個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由數(shù)據(jù)源模塊，數(shù)據(jù)傳輸模塊，數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)存儲模塊組成。其中，數(shù)據(jù)源模塊指各企業(yè)安裝配備的各種能耗計量儀表;數(shù)據(jù)傳輸模塊指連接數(shù)據(jù)源與數(shù)據(jù)采集模塊進行數(shù)據(jù)交換的各種設備;數(shù)據(jù)采集模塊指數(shù)據(jù)采集上位機軟件，這也是本文介紹的重點內(nèi)容;數(shù)據(jù)存儲模塊指存儲各種配置參數(shù)，采集得到的各種能耗數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。

　　2.1數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡

　　企業(yè)能耗數(shù)據(jù)的采集涉及多個企業(yè)，每個企業(yè)之間分布都比較的分散，有的地處繁華都市，有的則地處偏遠的礦山。因此，要想實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的采集就必須有一套可靠的數(shù)據(jù)傳輸方式。

　　在設計數(shù)據(jù)傳輸結構的時候，根據(jù)數(shù)據(jù)采集點網(wǎng)絡環(huán)境多樣化的特點，數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞揭脖仨毷嵌鄻踊�的。在具備條件使用有線網(wǎng)絡的地方優(yōu)先使用有線方式;不具備走有線網(wǎng)絡，但是具有移動、聯(lián)通等移動網(wǎng)絡信號的地方使用GPRS或者CDMA無線DTU作為數(shù)據(jù)傳輸設備;在沒有網(wǎng)絡的地方則考慮使用電臺或者Zigbee無線通信模塊作為數(shù)傳設備。不論采用上述任何一種數(shù)據(jù)傳輸方式，最終都將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心的指定端口，然后上位機軟件再接收處理。

　　2.2數(shù)據(jù)采集上位機軟件設計

　　通過企業(yè)能耗數(shù)據(jù)采集上位機軟件實時接收企業(yè)能耗數(shù)據(jù)，解析后存儲并定時轉發(fā)至能耗數(shù)據(jù)處理平臺中。在上位機軟件中要求可以對企業(yè)的基本信息(包括：企業(yè)編號、企業(yè)名稱、企業(yè)驗證碼等)和企業(yè)設備的基本信息(包括：設備代碼、設備名稱、能源類型、數(shù)據(jù)類型(累計值或瞬時值)、驅(qū)動名稱、地址、卡號等)進行增、刪、改、查的維護;可以實時查看數(shù)據(jù)接收情況;可以對未轉發(fā)和已轉發(fā)的數(shù)據(jù)進行查詢(按單位、設備和時間過濾);對軟件使用用戶信息(包括：用戶名、姓名、密碼等)進行新增、修改刪除和查詢;對所有的關鍵操作、運行報錯進行日志記錄(每天一個日志文件)，并定期清理日志文件。要求一般情況下軟件最小化至任務欄右下角;登錄驗證成功才能啟動，確認后才可退出。由此可知，整個上位機系統(tǒng)主要包含以下功能模塊：登錄模塊、指令解析模塊、數(shù)據(jù)查詢模塊、參數(shù)設置模塊、用戶管理模塊、日志文件管理模塊、系統(tǒng)最小化模塊、系統(tǒng)退出模塊。

　　由于在本軟件中無線數(shù)傳DTU設備作為主要的數(shù)據(jù)采集傳輸裝置，直接TCP/IP或者電臺連接進行數(shù)據(jù)傳輸都是作為DTU傳輸模式的補充，因此，現(xiàn)以DTU為例簡要說明上位機軟件的各個功能模塊及工作流程。

　　2.3數(shù)據(jù)采集上位機軟件實現(xiàn)

　　企業(yè)能耗數(shù)據(jù)采集上位機軟件作為一個數(shù)據(jù)采集服務中心(Data Service Center，以下簡稱能耗數(shù)據(jù)采集DSC)主要是用于接收終端儀表設備數(shù)據(jù)和向終端儀表發(fā)送取數(shù)指令數(shù)據(jù)的服務軟件，包括服務的啟動、監(jiān)聽指定的服務端口、數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收、指令數(shù)據(jù)解析、關閉服務等。

　　2.3.1啟動和停止服務

　　1)啟動服務

　　成功啟動數(shù)據(jù)服務后，DSC開始偵聽在指定端口，準備接受來自于DTU設備的數(shù)據(jù)包，并根據(jù)情況判斷是DTU上線數(shù)據(jù)包還是終端儀表上傳數(shù)據(jù)包，若是DTU上線數(shù)據(jù)包則跟新DTU用戶列表，若是終端儀表上傳數(shù)據(jù)包則根據(jù)注冊的數(shù)據(jù)解析驅(qū)動對數(shù)據(jù)包進行解析。以下為啟動服務的關鍵代碼：

　　根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)包判斷其是設備上線包還是正常數(shù)據(jù)包，若是上線包則進行用戶列表維護，若是數(shù)據(jù)包，則根據(jù)設備注冊時的數(shù)據(jù)解析驅(qū)動進行數(shù)據(jù)解析，然后將解析結果存入數(shù)據(jù)庫中。以下是數(shù)據(jù)解析部分的關鍵代碼：

　　2.3參數(shù)設置

　　在上位機DSC軟件中用戶可以根據(jù)實際情況設置對應終端設備的數(shù)據(jù)解析參數(shù)，具體為數(shù)據(jù)解析驅(qū)動，終端設備地址，能耗種類，數(shù)據(jù)類型(累計值或瞬時值)，取數(shù)指令等。設置完畢后所有的參數(shù)將會保存到參數(shù)數(shù)據(jù)庫中對應的表里面，上位機DSC軟件將按照設定的參數(shù)據(jù)進行能耗數(shù)據(jù)的采集。

　　3結束語

　　本文所設計開發(fā)的上位機DSC軟件經(jīng)長期運行，性能穩(wěn)定，后期擴展性佳，操作便捷，數(shù)據(jù)采集效率高。既是一款能耗數(shù)據(jù)采集上位機DSC軟件，同時又具有遠程設備調(diào)試工具的能力，很好地滿足了企業(yè)能耗數(shù)據(jù)采集的要求。

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