專利名稱：基于合同能源管理的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型基于合同能源管理的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)涉及一種對用能單位能耗數(shù)據(jù)遠程自動采集和傳輸?shù)脑O(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著我國政府對節(jié)能環(huán)保和綠色經(jīng)濟的重視，各個企事業(yè)單位把節(jié)能減排的工作提上日程安排，鑒于合同能源管理模式對于用能單位無投入、風(fēng)險小的優(yōu)點，越來越多的用能單位將節(jié)能改造工作交給專業(yè)的合同能源管理公司。但是傳統(tǒng)的人工抄表和統(tǒng)計報表無法保證用能單位能耗數(shù)據(jù)的實時性和一致性，在合同執(zhí)行時容易產(chǎn)生經(jīng)濟糾紛。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對上述不足之處提供一種基于合同能源管理的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)，將用能單位的能耗數(shù)據(jù)遠程實時傳送至合同能源管理公司的數(shù)據(jù)中心，完成用能單位的能耗數(shù)據(jù)日、月和年度結(jié)算和能源審計報表，保障了能源管理合同的順利執(zhí)行?；诤贤茉垂芾淼臄?shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的基于合同能源管理的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)具有數(shù)據(jù)采集電路、通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換電路、TCP/IP接口、16 口 RS-485通信接口和RS-232接口模塊，所述的16 口 RS-485通信接口為16個485通信接口，可連接16 個能耗測量設(shè)備，各能耗測量設(shè)備的通信協(xié)議不同，該網(wǎng)關(guān)根據(jù)各能耗測量設(shè)備的通信協(xié)議分別發(fā)送不同的數(shù)據(jù)采集指令，并將數(shù)據(jù)存儲到網(wǎng)關(guān)上。通信協(xié)議的設(shè)置可以通過TCP/ IP接口或RS-232接口和設(shè)置軟件輸入。TCP/IP接口或RS-232接口可以連接一個具有相同接口的通信設(shè)備，以相應(yīng)上位機的命令而將采集到的數(shù)據(jù)傳送上去。所述的RS-232接口模塊采用232接口芯片U22，數(shù)據(jù)采集電路采用AR1C483數(shù)據(jù)采集電路，采集16路RS485能耗數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集電路具有485接口芯片U1 U16、模擬開關(guān) U17 U20、單片機U21、232接口芯片U22、485接口芯片U23和以太網(wǎng)接口芯片U24。485接口芯片U1 U16的RXD端、T)(D端、RE端和DE端分別通過模擬開關(guān)U17 U20與單片機U21連接，模擬開關(guān)U17 U20的4個開關(guān)選擇控制線分別與單片機U21的P0. 4>0. 7端相連接。單片機U21通過P0. 4>0. 7端輸出的值在485接口芯片U1 U16中選擇其一，當(dāng)P0. 4>0. 7端輸出的值為(Γ15時，分別選擇485接口芯片UfU16，由此使得單片機U21使用掃描的方式來采集16路串口數(shù)據(jù)。單片機U21的RXDl端和T)(D1端分別與232接口芯片U22的R端和T端相連，由此使與具有232接口的通信設(shè)備相連接，單片機U21通過232接口芯片U22、 485接口芯片U23和以太網(wǎng)接口芯片U24與具有232接口、485接口以及以太網(wǎng)接口的通信設(shè)備相連接。所述的接口芯片U1 U16采用帶隔離的ADMM83芯片。所述的模擬開關(guān)U17 U20采用16選1的模擬開關(guān)CD4067B。所述的單片機U21采用LPC2368單片機。所述的232接口芯片U22采用SP3232接口芯片。所述的通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換電路是通過LPC2368單片機的內(nèi)部程序軟件實現(xiàn)。通過對LPC2368單片機，按照檢測儀表的通訊協(xié)議讀取模擬開關(guān)⑶4067B的數(shù)據(jù)，解析數(shù)據(jù)后重新按照上位機通訊協(xié)議(例如TCP/IP)組裝數(shù)據(jù)輸出至以太網(wǎng)接口芯片U24的RJ45網(wǎng)絡(luò)接口， 完成通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換功能。所述的數(shù)據(jù)采集電路擴展的FLASH存儲器最大為256M，支持掉電存儲，可存放一個月的歷史數(shù)據(jù)，與上位機或數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)通訊采用MODBUS RTU模式，支持SOCKET連接、權(quán)限分級和WEB查詢功能?；诤贤茉垂芾淼臄?shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)支持同時對不同用能種類的計量裝置進行數(shù)據(jù)采集，包括電能表(含單相電能表、三相電能表、多功能電能表)、水表、燃氣表、熱(冷)量表等。數(shù)據(jù)采集器使用低功耗嵌入式系統(tǒng)，功率小于10W，工作電壓AC85V 260V，工作溫度-10°C 50°C。本實用新型基于合同能源管理的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)的優(yōu)點采用模擬開關(guān)動態(tài)切換的方式，節(jié)約了單片機串口資源，降低了成本。能耗測量設(shè)備的協(xié)議設(shè)置采用軟件設(shè)置的方式，增加了該網(wǎng)關(guān)的適應(yīng)性。

以下將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明圖1是本實用新型基于合同能源管理的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)的功能原理框圖。圖2是本實用新型基于合同能源管理的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用原理圖。圖3是本實用新型基于合同能源管理的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)的電路原理圖。
具體實施方式
參照附圖廣3，本實用新型基于合同能源管理的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)具有數(shù)據(jù)采集電路、 通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換電路、TCP/IP接口、16 口 RS-485通信接口和RS-232接口模塊，所述的16 口 RS-485通信接口為16個485通信接口，可連接16個能耗測量設(shè)備，各能耗測量設(shè)備的通信協(xié)議不同，該網(wǎng)關(guān)根據(jù)各能耗測量設(shè)備的通信協(xié)議分別發(fā)送不同的數(shù)據(jù)采集指令，并將數(shù)據(jù)存儲到網(wǎng)關(guān)上。通信協(xié)議的設(shè)置可以通過TCP/IP接口或RS-232接口和設(shè)置軟件輸入。 TCP/IP接口或RS-232接口可以連接一個具有相同接口的通信設(shè)備，以相應(yīng)上位機的命令而將采集到的數(shù)據(jù)傳送上去。所述的RS-232接口模塊采用232接口芯片U22，數(shù)據(jù)采集電路采用AR1C483數(shù)據(jù)采集電路，采集16路RS485能耗數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集電路具有485接口芯片U1 U16、模擬開關(guān) U17 U20、單片機U21、232接口芯片U22、485接口芯片U23和以太網(wǎng)接口芯片U24。485接口芯片U1 U16的RXD端、T)(D端、RE端和DE端分別通過模擬開關(guān)U17 U20與單片機U21連接，模擬開關(guān)U17 U20的4個開關(guān)選擇控制線分別與單片機U21的P0. 4>0. 7端相連接。單片機U21通過P0. 4>0. 7端輸出的值在485接口芯片U1 U16中選擇其一，當(dāng)P0. 4>0. 7端輸出的值為(Γ15時，分別選擇485接口芯片UfU16，由此使得單片機U21使用掃描的方式來采集16路串口數(shù)據(jù)。單片機U21的RXDl端和T)(D1端分別與232接口芯片U22的R端和T端相連，由此使與具有232接口的通信設(shè)備相連接，單片機U21通過232接口芯片U22、 485接口芯片U23和以太網(wǎng)接口芯片UM與具有232接口、485接口以及以太網(wǎng)(RJ45網(wǎng)絡(luò)) 接口的通信設(shè)備相連接。[0021]所述的接口芯片U1 U16采用帶隔離的ADMM83芯片。所述的模擬開關(guān)U17 U20采用16選1的模擬開關(guān)CD4067B。所述的單片機U21采用LPC2368單片機。所述的232接口芯片U22采用SP3232接口芯片。所述的通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換電路是通過LPC2368單片機的內(nèi)部程序軟件實現(xiàn)。通過對 LPC2368單片機，按照檢測儀表的通訊協(xié)議讀取模擬開關(guān)⑶4067B的數(shù)據(jù)，解析數(shù)據(jù)后重新按照上位機通訊協(xié)議(例如TCP/IP)組裝數(shù)據(jù)輸出至以太網(wǎng)接口芯片U24的RJ45網(wǎng)絡(luò)接口， 完成通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換功能。所述的數(shù)據(jù)采集電路擴展的FLASH存儲器最大為256M，支持掉電存儲，可存放一個月的歷史數(shù)據(jù)，與上位機或數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)通訊采用MODBUS RTU模式，支持SOCKET連接、權(quán)限分級和WEB查詢功能?；诤贤茉垂芾淼臄?shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)支持同時對不同用能種類的計量裝置進行數(shù)據(jù)采集，包括電能表(含單相電能表、三相電能表、多功能電能表)、水表、燃氣表、熱(冷)量表等。
權(quán)利要求1.一種基于合同能源管理的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)，其特征在于具有數(shù)據(jù)采集電路、通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換電路、TCP/IP接口、16 口 RS-485通信接口和RS-232接口模塊，所述的16 口 RS-485通信接口為16個485通信接口 ；所述的RS-232接口模塊采用232接口芯片U22 ；數(shù)據(jù)采集電路具有485接口芯片U1 U16、模擬開關(guān)U17 U20、單片機U21、232接口芯片U22、485接口芯片U23和以太網(wǎng)接口芯片U24，485接口芯片U1 U16的RXD端、T)(D端、RE端和DE端分別通過模擬開關(guān)U17 U20與單片機U21連接，模擬開關(guān)U17 U20的4個開關(guān)選擇控制線分別與單片機U21的P0. 4>0. 7端相連接；單片機U21的RXDl端和T)(D1端分別與232接口芯片 U22的R端和T端相連，由此使與具有232接口的通信設(shè)備相連接，單片機U21通過232接口芯片U22、485接口芯片U23和以太網(wǎng)接口芯片UM與具有232接口、485接口以及以太網(wǎng)接口的通信設(shè)備相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于合同能源管理的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述的接口芯片U1 U16采用帶隔離的ADMM83芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于合同能源管理的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述的模擬開關(guān)U17 U20采用16選1的模擬開關(guān)CD4067。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于合同能源管理的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述的單片機U21采用LPC2368單片機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于合同能源管理的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述的232 接口芯片U22采用SP3232接口芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于合同能源管理的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集電路擴展的FLASH存儲器最大為256M。
專利摘要本實用新型基于合同能源管理的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)涉及一種對用能單位能耗數(shù)據(jù)遠程自動采集和傳輸設(shè)備。具數(shù)據(jù)采集電路、通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換電路、TCP/IP接口、16口RS-485通信接口和RS-232接口模塊，所述的16口RS-485通信接口為16個485通信接口；RS-232接口模塊采用232接口芯片U22；數(shù)據(jù)采集電路具有485接口芯片U1~U16、模擬開關(guān)U17~U20、單片機U21、232接口芯片U22、485接口芯片U23和以太網(wǎng)接口芯片U24，485接口芯片U1~U16的RXD端、TXD端、RE端和DE端分別通過模擬開關(guān)U17~U20與單片機U21連接。節(jié)約單片機串口資源，降低了成本。
文檔編號H04L29/08GK202014267SQ20112006008
公開日2011年10月19日 申請日期2011年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月9日
發(fā)明者張讓勇, 程廣河, 陸曄, 陳巖 申請人:山東省計算中心, 江蘇潤龍合同能源管理有限公司