專利名稱：能源計(jì)量數(shù)據(jù)采集終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
能源計(jì)量數(shù)據(jù)采集終端
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種城市能源檢測(cè)系統(tǒng)，特別涉及一種能源計(jì)量數(shù)據(jù)采集終端。
背景技術(shù)：
企業(yè)能源消耗量大、種類多，有水、電、風(fēng)、氣、汽等，涉及二級(jí)單位的計(jì)量及核算， 管理難度大。因此對(duì)這些能源進(jìn)行快速、準(zhǔn)確、可靠的監(jiān)測(cè)和計(jì)量，有利于企業(yè)合理調(diào)度能 源、加強(qiáng)成本核算、降低消耗、提高效益?！吨泄仓醒腙P(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè) 五年規(guī)劃的建議》提出"十一五"期末單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗比"十五"期末降低20% 左右，這一指標(biāo)是"十一五"規(guī)劃目標(biāo)中最重要的約束性指標(biāo)之一，也是我國(guó)"十一五"期間 節(jié)能工作的奮斗目標(biāo)。因此，加強(qiáng)企業(yè)能源計(jì)量管理，開(kāi)展企業(yè)節(jié)能降耗行動(dòng)，提高能源利 用率是減少資源消耗、保護(hù)環(huán)境的最有效途徑，也是我國(guó)走新型工業(yè)化道路的重要內(nèi)容，這 對(duì)于提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，緩解社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的能源和環(huán)境約束，完成"十一五"規(guī)劃目 標(biāo)有著十分重要的意義。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題，在于提供一種能源計(jì)量數(shù)據(jù)采集終端，能及時(shí)的 采集能源數(shù)據(jù)信息，保存于自身的小型數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到服務(wù)器上，以方便數(shù)據(jù)的 統(tǒng)計(jì)與分析。 本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種能源計(jì)量數(shù)據(jù)采集終端，包括ucli皿x操作系統(tǒng)、 模擬采集模塊、GPRS通訊模塊以及電源模塊，所述ucli皿x操作系統(tǒng)、模擬采集模塊、以及 GPRS通訊模塊均連接至電源模塊。 所述ucli皿x操作系統(tǒng)進(jìn)一步包括一第二電源模塊、一串口模塊、一網(wǎng)絡(luò)模塊、一 LCD顯示模塊以及一 cpu模塊，所述串口模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊以及LCD顯示模塊均連接至cpu模 塊，再由該cpu模塊連接至所述第二電源模塊。所述第二電源模塊的輸入電壓為24v，經(jīng) dc-dc變換后，轉(zhuǎn)為5v、3. 3v、2. 5v ;其中，5v主要給所述LCD模塊和網(wǎng)絡(luò)模塊使用， 一小部 分所述串口模塊中的芯片使用；3. 3v是cpu以及部分串口模塊使用；2. 5v則是cpu專用的 電源。 所述模擬采集模塊具備8路模擬量測(cè)量通道，輸入信號(hào)類型為4 20mA或者0 5V，測(cè)量精度為滿量程精度小于或等于0. 1%， A/D分辨率為12位，A/D采集誤差不大于 2LSB，采樣速率IOOK。 所述電源模塊為220v轉(zhuǎn)換成24v的開(kāi)關(guān)電源模塊。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于為城市能源檢測(cè)系統(tǒng)提供一在線采集終端設(shè)備，能及時(shí) 的采集能源數(shù)據(jù)信息，保存于自身的小型數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到服務(wù)器上，以方便數(shù)據(jù) 的統(tǒng)計(jì)與分析。以利于企業(yè)合理調(diào)度能源、加強(qiáng)成本核算、降低消耗、提高效益。


下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。[0010] 圖1是本實(shí)用新型在線采集終端設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本實(shí)用新型在線采集終端設(shè)備的ucli皿x操作系統(tǒng)的組成示意圖。[0012] 圖3是利用本實(shí)用新型在線采集終端設(shè)備的城市能源檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)總圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖l所示，本實(shí)用新型在線采集終端設(shè)備10包括ucli皿x操作系統(tǒng)l、模擬采集模塊2、 GPRS通訊模塊3以及電源模塊4，所述ucli皿x操作系統(tǒng)1、模擬采集模塊2、以及GPRS通訊模塊3均連接至電源模塊4。 請(qǐng)參閱圖2所示，所述uclinux操作系統(tǒng)1進(jìn)一步包括一第二電源模塊11、一串口模塊12、一網(wǎng)絡(luò)模塊13、一 LCD顯示模塊14以及一 cpu模塊15，所述串口模塊12、網(wǎng)絡(luò)模塊13以及LCD顯示模塊14均連接至cpu模塊15，再由該cpu模塊15連接至所述第二電源模塊11。 Ucli皿x操作系統(tǒng)1采用的是s3c44b0為cpu， hy57561620ftp型號(hào)的內(nèi)存，39vfl601的flash,也就是說(shuō)在基礎(chǔ)的arm7嵌入式開(kāi)發(fā)板加上一些防浪涌電壓處理，然后根據(jù)需要選用相應(yīng)大小的內(nèi)存、flash,即可實(shí)現(xiàn)以上的核心系統(tǒng)。其中，所述串口模塊12可外接轉(zhuǎn)換模塊自由擴(kuò)展為RS485或RS422 ;波特率可由軟件設(shè)置為2400，4800，9600，19200， 38400， 57600， 115200bps ;RS232接口具有防浪涌電壓處理；當(dāng)外接為儀器時(shí)，Cpu模塊15會(huì)發(fā)送一個(gè)讀數(shù)據(jù)的命令，通過(guò)串口模塊12發(fā)送到外接的儀器上，遵循儀器的通信協(xié)議，這樣儀器會(huì)把系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)應(yīng)答回來(lái)，系統(tǒng)根據(jù)協(xié)議解包后，提取需要的數(shù)據(jù)，進(jìn)行相應(yīng)的處理。所述第二電源模塊ll的輸入電壓為24v，經(jīng)dc-dc變換后，轉(zhuǎn)為5v、3.3v、2. 5v ;其中，5v主要給所述LCD顯示模塊14和網(wǎng)絡(luò)模塊13使用， 一小部分所述串口模塊12中的芯片使用；3. 3v是cpu模塊以及部分串口模塊12使用；2. 5v則是cpu模塊15專用的電源。網(wǎng)絡(luò)模塊13使用的芯片是最常用的8019芯片，具有防浪涌電壓處理；支持PPP0E拔號(hào)，因?yàn)閡chmix在網(wǎng)絡(luò)方面的功能嵌入的非常強(qiáng)大了，所以使用起來(lái)比較方便、簡(jiǎn)單。LCD顯示模塊14主要是顯示系統(tǒng)的一些配置信息、曲線、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等，主要是根據(jù)cpu所需要實(shí)現(xiàn)的功能來(lái)顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)。 Cpu模塊15則是以u(píng)cli皿x為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，minigui為圖形系統(tǒng)，把其他幾個(gè)模塊通過(guò)線程連接在一起，其運(yùn)行線程主要包含歷史數(shù)據(jù)曲線顯示線程、工作狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示線程、工作參數(shù)與通訊參數(shù)設(shè)置線程、串口通訊線程、網(wǎng)絡(luò)通訊線程、后臺(tái)數(shù)據(jù)處理線程；系統(tǒng)運(yùn)行后，通過(guò)串口通訊線程將串口收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解包，以獲得我們需要的數(shù)據(jù)，然后數(shù)據(jù)通過(guò)后臺(tái)數(shù)據(jù)處理線程按照我們約定的格式保存至sqlite3相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，工作狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示線程則同時(shí)將數(shù)據(jù)顯示在lcd上；網(wǎng)絡(luò)通訊線程則定時(shí)獲取數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器上。 上電后，第二電源模塊11為串口模塊12、網(wǎng)絡(luò)模塊13、 LCD顯示模塊14以及cpu模塊15分別提供相應(yīng)的電源；cpu模塊15則通過(guò)線程得運(yùn)行，控制著串口模塊12、網(wǎng)絡(luò)模塊13和LCD顯示模塊14 ;串口模塊12與cpu模塊15根據(jù)一定的協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊；網(wǎng)絡(luò)模塊13則通過(guò)cpu模塊15開(kāi)啟系統(tǒng)的PPPOE拔號(hào)與服務(wù)器相聯(lián)系，定時(shí)為服務(wù)器提供需要的數(shù)據(jù)；LCD顯示模塊14負(fù)責(zé)終端機(jī)上用戶想要了解的信息的顯示，必須通過(guò)cpu模塊15進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)獲取其需要的數(shù)據(jù)。 所述模擬采集模塊2具備8路模擬量測(cè)量通道，輸入信號(hào)類型為4 20mA或者0 5V，測(cè)量精度為滿量程精度小于或等于0. 1%， A/D分辨率為12位，A/D采集誤差不大于2LSB，采樣速率100K。此模塊主要負(fù)責(zé)模擬數(shù)據(jù)諸如電量、流量、溫度等數(shù)據(jù)的采集，然后通過(guò)串口傳輸?shù)较到y(tǒng)。模擬模塊也可以使用現(xiàn)成的如ADAM-4017模塊。[0018] GPRS通訊模塊3主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸工作，當(dāng)系統(tǒng)采用GPRS通訊方式的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)定時(shí)的向服務(wù)器發(fā)送心跳包，里面包含了采集到的數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)采集時(shí)間，采集數(shù)據(jù)的儀器編號(hào)等等，這個(gè)模塊的技術(shù)比較成熟，直接采用了現(xiàn)成的模塊來(lái)使用。比如宏電的H7118S型號(hào)的無(wú)線模塊。 所述電源模塊4負(fù)責(zé)整個(gè)在線采集終端設(shè)備10的供電。220v轉(zhuǎn)換成24v的開(kāi)關(guān)電源，使用的是現(xiàn)成的開(kāi)關(guān)電源模塊，比如s-100-24型號(hào)24v、4. 5a的開(kāi)關(guān)電源即可。[0020] 如圖3所示，城市能源檢測(cè)系統(tǒng)100采用四層結(jié)構(gòu)模式，即被測(cè)城市空間數(shù)據(jù)、能源監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、能源監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等組成的數(shù)據(jù)資源層101 ;以操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)、GIS平臺(tái)、中間件組成的基礎(chǔ)平臺(tái)層102 ;以數(shù)據(jù)采集、地圖編輯、能源審計(jì)、能源預(yù)測(cè)、能源分析等專業(yè)組件組成的業(yè)務(wù)邏輯層103 ;以各應(yīng)用子系統(tǒng)組成的功能表現(xiàn)層104。其中，所述在線采集終端10屬于業(yè)務(wù)邏輯層103。 工作原理如下整個(gè)在線采集終端10采用s3c44b0為核心處理器，ucli皿x為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，minigui為圖形系統(tǒng)。整體工作電壓為工業(yè)上常用的24v電壓，上電后，模擬采集模塊2采集各個(gè)端口的數(shù)據(jù)，經(jīng)由串口模塊12返回到ucli皿x操作系統(tǒng)1，系統(tǒng)程序解包后，取出需要的數(shù)據(jù)，保存至內(nèi)部的sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)更新到LCD顯示模塊14得以顯示；系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或者GPRS通訊模塊3與服務(wù)器聯(lián)機(jī)，定時(shí)取出數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)傳輸?shù)椒?wù)器上，并且提供數(shù)據(jù)查詢與斷線重傳服務(wù)。
權(quán)利要求一種能源計(jì)量數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于包括uclinux操作系統(tǒng)、模擬采集模塊、GPRS通訊模塊以及電源模塊，所述uclinux操作系統(tǒng)、模擬采集模塊、以及GPRS通訊模塊均連接至電源模塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能源計(jì)量數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述ucli皿x操作系 統(tǒng)進(jìn)一步包括一第二電源模塊、一串口模塊、一網(wǎng)絡(luò)模塊、一LCD顯示模塊以及一cpu模塊， 所述串口模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊以及LCD顯示模塊均連接至cpu模塊，再由該cpu模塊連接至所述 第二電源模塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的能源計(jì)量數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述第二電源模塊的 輸入電壓為24v，經(jīng)dc-dc變換后，分別轉(zhuǎn)為5v、3. 3v、2. 5v。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能源計(jì)量數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述模擬采集模塊具 備8路模擬量測(cè)量通道，輸入信號(hào)類型為4 20mA或者0 5V，測(cè)量精度為滿量程精度小 于或等于0. 1 % ， A/D分辨率為12位，A/D采集誤差不大于2LSB，采樣速率100K。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能源計(jì)量數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述電源模塊為220v 轉(zhuǎn)換成24v的開(kāi)關(guān)電源模塊。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種能源計(jì)量數(shù)據(jù)采集終端，包括uclinux操作系統(tǒng)、模擬采集模塊、GPRS通訊模塊以及電源模塊，所述uclinux操作系統(tǒng)、模擬采集模塊、以及GPRS通訊模塊均連接至電源模塊。該在線采集終端設(shè)備能及時(shí)的采集能源數(shù)據(jù)信息，保存于自身的小型數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到服務(wù)器上，以方便數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析。以利于企業(yè)合理調(diào)度能源、加強(qiáng)成本核算、降低消耗、提高效益。
文檔編號(hào)G08C17/02GK201477725SQ20092013770
公開(kāi)日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月20日
發(fā)明者夏玉雄, 肖師榮, 鄭寧, 阮學(xué)斌 申請(qǐng)人:福州華拓自動(dòng)化技術(shù)有限公司