羅章海++趙旭

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

關鍵詞：能耗數據；通信協(xié)議；數據服務中心

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）17-0069-02

Abstract： Energy consumption data collection based on the most direct measure of energy as a corporate standard， but also the decision-making data to support a variety of energy-saving measures， the implementation of enterprise energy collection has important practical significance. The main content of this paper is to develop a design can be applied to different enterprise energy consumption data acquisition PC software.

Key words： energy consumption data； communication protocols； data service center

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，作為連接計算機與外圍各種數據源進行數據交換的紐帶的數據采集上位機軟件的作用更加的明顯和重要。本文所設計與實現的數據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)的耗能數據需要設計開發(fā)一套能夠同時接入多種不同能耗計量儀表的數據采集上位機軟件。

2系統(tǒng)方案設計與原理

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

2.1數據傳輸網絡

企業(yè)能耗數據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，要想實現能耗數據的采集就必須有一套可靠的數據傳輸方式。

在設計數據傳輸結構的時候，根據數據采集點網絡環(huán)境多樣化的特點，數據傳輸的方式也必須是多樣化的。在具備條件使用有線網絡的地方優(yōu)先使用有線方式；不具備走有線網絡，但是具有移動、聯通等移動網絡信號的地方使用GPRS或者CDMA無線DTU作為數據傳輸設備；在沒有網絡的地方則考慮使用電臺或者Zigbee無線通信模塊作為數傳設備。不論采用上述任何一種數據傳輸方式，最終都將數據傳輸到數據中心的指定端口，然后上位機軟件再接收處理。

2.2數據采集上位機軟件設計

通過企業(yè)能耗數據采集上位機軟件實時接收企業(yè)能耗數據，解析后存儲并定時轉發(fā)至能耗數據處理平臺中。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、數據類型（累計值或瞬時值）、驅動名稱、地址、卡號等）進行增、刪、改、查的維護；可以實時查看數據接收情況；可以對未轉發(fā)和已轉發(fā)的數據進行查詢（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、數據查詢模塊、參數設置模塊、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傳DTU設備作為主要的數據采集傳輸裝置，直接TCP/IP或者電臺連接進行數據傳輸都是作為DTU傳輸模式的補充，因此，現以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數據采集上位機軟件實現

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

2.3.1啟動和停止服務

1）啟動服務

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

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

2.3參數設置

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

3結束語

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

參考文獻：

[1] 能源計量數據采集系統(tǒng)技術規(guī)范DB65/T3473-2013[S]. 新疆維吾爾自治區(qū)質量技術監(jiān)督局， 2013.

[2] IP modem GPRS動態(tài)鏈接庫使用說明[S]. 廈門四信通信科技有限公司，2012.