能耗數(shù)據(jù)采集器是一種采用嵌入式微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的建筑能耗數(shù)據(jù)采集專用裝置,具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)傳輸以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控和故障診斷等功能。系統(tǒng)硬件主要包括微處理器、I/O接口、人-機(jī)接口、通信接口4部分;軟件部分主要由監(jiān)控程序和功能執(zhí)行程序組成。
中文名稱 | 能耗數(shù)據(jù)采集器 | 外文名稱 | Energy consumption data collector |
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類型 | 建筑能耗數(shù)據(jù)采集專用裝置 | 功能 | 數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ) |
系統(tǒng)硬件組成 | 通信模塊、微處理器芯片等 |
由通信模塊、微處理器芯片、高精度實(shí)時(shí)時(shí)鐘、大容量FLASH存儲(chǔ)芯片、數(shù)據(jù)接口設(shè)備和人機(jī)接口設(shè)備等組成。抄表方式主要通過RS485方式,與有相應(yīng)接口功能的計(jì)量裝置(電、水、氣、冷熱量表等)通信,把需要的信息抄讀回來傳給采集器,采集器再通過上行通道標(biāo)準(zhǔn)RS485/以太網(wǎng)接口傳送給主站(本地服務(wù)器/遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心),讓主站能夠及時(shí)管理及獲取信息,主站同時(shí)能夠通過RS485/以太網(wǎng)接口形式對(duì)采集器發(fā)送相關(guān)命令讀取或設(shè)置參數(shù)信息,采集器采集的數(shù)據(jù)周期性的存儲(chǔ)在本地FLASH存儲(chǔ)設(shè)備中
數(shù)據(jù)采集
數(shù)據(jù)采集器應(yīng)支持根據(jù)數(shù)據(jù)中心命令采集和主動(dòng)定時(shí)采集兩種數(shù)據(jù)采集模式,且定時(shí)采集周期可以從3分鐘到1小時(shí)靈活配置。
數(shù)據(jù)采集器應(yīng)支持對(duì)不同用能種類、不同品牌的計(jì)量裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,包括電能表、熱量表等。
采集器具備組網(wǎng)功能,同一總線網(wǎng)絡(luò)內(nèi),可容納255臺(tái)采集器。
支持對(duì)計(jì)量裝置能耗數(shù)據(jù)的解析,具有簡單算術(shù)運(yùn)算功能。支持同時(shí)向服務(wù)器發(fā)送解析和未解析的數(shù)據(jù)。
根據(jù)遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)包格式,在數(shù)據(jù)包中添加能耗類型、時(shí)間等附加信息,使用XML格式進(jìn)行數(shù)據(jù)打包,并通過TCP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳。
設(shè)備在與服務(wù)器斷開連接時(shí),重新恢復(fù)連接后可實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)續(xù)傳功能
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
大容量DataFlash存儲(chǔ)介質(zhì)可存儲(chǔ)2個(gè)月以上歷史記錄,掉電不丟失
數(shù)據(jù)傳輸
數(shù)據(jù)采集器應(yīng)能將采集到的能耗數(shù)據(jù)定時(shí)傳輸?shù)奖镜鼐W(wǎng)絡(luò)服務(wù)器或遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。上傳時(shí)間能在5分鐘到1天之間任意設(shè)定。一般規(guī)定分項(xiàng)能耗原始數(shù)據(jù)每15分鐘上傳1次,分項(xiàng)能耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)每1小時(shí)上傳1次。
在遠(yuǎn)傳前數(shù)據(jù)采集器應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行加密處理,應(yīng)采用AES加密和MD5身份認(rèn)證機(jī)制。
如因傳輸網(wǎng)絡(luò)故障等原因未能將數(shù)據(jù)定時(shí)傳輸,則待傳輸網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常后數(shù)據(jù)采集器應(yīng)利用存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行斷點(diǎn)續(xù)傳。
數(shù)據(jù)采集器應(yīng)支持向多個(gè)數(shù)據(jù)中心(服務(wù)器)并發(fā)發(fā)送數(shù)據(jù)。
配置和維護(hù)
數(shù)據(jù)采集器應(yīng)具有本地配置和管理功能,應(yīng)具有支持軟件升級(jí)功能。
數(shù)據(jù)采集器應(yīng)能支持接收來自數(shù)據(jù)中心的查詢、校時(shí)等命令。
數(shù)據(jù)采集器能根據(jù)應(yīng)用需要配置USB接口、RS-485接口、RS232接口、無線網(wǎng)絡(luò)接口和以太網(wǎng)接口。
數(shù)據(jù)采集器應(yīng)可以在不掉電情況下更換計(jì)量裝置。
數(shù)據(jù)采集器應(yīng)具有識(shí)別和傳輸計(jì)量裝置運(yùn)行狀態(tài)的能力,支持對(duì)數(shù)據(jù)采集接口、通信接口以及與采集器連接的計(jì)量裝置的故障定位和診斷,并及時(shí)將故障信息及時(shí)傳輸?shù)阶酉到y(tǒng)管理服務(wù)器。
數(shù)據(jù)采集器應(yīng)以模塊化功能配置支持不同的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用,支持本地?cái)?shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。
數(shù)據(jù)采集器應(yīng)能支持總線型和星型連接方式,以增加通用性和靈活度。在不同的連接方式下,數(shù)據(jù)采集器應(yīng)有滿足應(yīng)用需要的通信端口,端口宜能自由擴(kuò)充,支持熱插拔,即插即用。
Thales功能特性
標(biāo)準(zhǔn)性
數(shù)據(jù)采集器完全符合建設(shè)部導(dǎo)則要求,向數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站和數(shù)據(jù)中心發(fā)送的數(shù)據(jù)包使用了標(biāo)準(zhǔn)的XML數(shù)據(jù)協(xié)議格式,可以平滑接入任何市級(jí)、省級(jí)甚至國家級(jí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)平臺(tái)。
準(zhǔn)確性
采集間隔最小可達(dá)1分鐘,可以準(zhǔn)確捕捉所有能耗拐點(diǎn)及峰值功率的突變,消除因延時(shí)而產(chǎn)生的計(jì)算誤差。表具和互感器的選型和參數(shù)選取使用由清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心開發(fā)的專用設(shè)計(jì)計(jì)算模擬軟件,準(zhǔn)確匹配計(jì)量精度的要求。
穩(wěn)定性
采集器硬件平臺(tái)選取了被高端網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備廠商廣泛采用的PowerPC架構(gòu)的CPU處理器,具有極強(qiáng)的穩(wěn)定性和可靠性,軟件使用美國宇航局使用的Python語言編寫全部核心代碼內(nèi)建微型數(shù)據(jù)庫,可實(shí)現(xiàn)長達(dá)1個(gè)月的斷點(diǎn)續(xù)傳數(shù)據(jù)保障功能,即使傳輸網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題,也可確保數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。
開放性
采集器向下可通過擴(kuò)展協(xié)議解析腳本的方式任意接入各種品牌各種型號(hào)具備RS-485通訊接口的計(jì)量表具,向上使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議,可以與任意品牌符合國家標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站,實(shí)現(xiàn)互通互聯(lián)。
擴(kuò)展性
數(shù)據(jù)采集器未來可擴(kuò)展采集冷/熱量,燃?xì)饬康绕渌芎臄?shù)據(jù)信息,還可擴(kuò)展采集溫濕度、CO2濃度等環(huán)境參數(shù)信息。
安全性
采集器與數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站或數(shù)據(jù)中心間通訊采用住建部導(dǎo)則中規(guī)定的AES加MD5身份認(rèn)證功能,所有數(shù)據(jù)經(jīng)過AES-128-CBC加密,該加密算法廣泛應(yīng)用與金融、國防等重要領(lǐng)域擁有良好的安全性。數(shù)據(jù)采集器操作系統(tǒng)采用裁剪優(yōu)化的Linux操作系統(tǒng),關(guān)閉了全部無用網(wǎng)絡(luò)端口,能有效避免網(wǎng)絡(luò)攻擊和病毒入侵。
能耗數(shù)據(jù)采集器
電表的進(jìn)線1口接器的紅線(必須接火線),3口接黑線,上面一排小接口:7口接黃線、8口接綠線。
溫度器,主要用于冷鏈行業(yè),醫(yī)藥行業(yè)等對(duì)于溫度變化敏感的場(chǎng)所或者物品上.以便于追蹤溫度變化.
數(shù)據(jù)器指的是能夠廣泛的數(shù)據(jù),如電力電量、溫度、濕度、plc數(shù)據(jù)等,參考SmartDAQ,具有廣泛的設(shè)備協(xié)議支持和可擴(kuò)展點(diǎn)表。溫度巡檢儀是一個(gè)專門的多路溫度檢測(cè)裝置,可以看作是個(gè)溫度傳感裝置,它通過rs...
設(shè)計(jì)導(dǎo)則及標(biāo)準(zhǔn) | 住建部《分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)導(dǎo)則》 住建部《分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)采集技術(shù)導(dǎo)則》 |
數(shù)據(jù)采集端口規(guī)約 | 支持MODBUS-RTU、多功能電能表通信規(guī)約DL/T645-1997、CJ/T188-2004用戶計(jì)量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件等通信協(xié)議 |
采集器顯示功能 | 128*64圖形點(diǎn)陣液晶顯示,帶背光功能 可實(shí)時(shí)顯示服務(wù)器連接狀態(tài)、發(fā)送情況 可實(shí)時(shí)查詢最新抄表數(shù)據(jù)、抄表內(nèi)容 |
鍵盤 | 薄膜按鍵,操作簡便。 |
數(shù)據(jù)傳輸(上傳)接口 | 1路標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)遠(yuǎn)傳接口(可支持同時(shí)向4路服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)) 1路RS485本地服務(wù)器上傳接口 |
斷點(diǎn)續(xù)傳功能 | 支持網(wǎng)絡(luò)斷開時(shí),斷點(diǎn)數(shù)據(jù)的保存,并在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)之后續(xù)傳數(shù)據(jù),支持1月以上斷點(diǎn)數(shù)據(jù)的保存功能。 |
數(shù)據(jù)采集接口 | 3路互相獨(dú)立的RS485數(shù)據(jù)采集接口(每路最大支持64臺(tái)表計(jì),3路采集接口總計(jì)支持最多64臺(tái)表計(jì)) 隔離電壓2500VDC ESD保護(hù)功能Contract:±4kV,Air:±8kV 通信波特率:1200bps~9600bps |
支持采集表數(shù) | 采集總表數(shù) ≤ 192 臺(tái) |
時(shí)鐘 | 時(shí)鐘誤差:≤0.5 s/d(0℃~+40℃時(shí):±2ppm;-40℃~+85℃時(shí):±3.5ppm) 電池壽命:≥10年 電池連續(xù)工作時(shí)間:≥5年 |
看門狗 | 硬件看門狗功能防止機(jī)器死機(jī) |
數(shù)據(jù)加密 | MD5服務(wù)器驗(yàn)證加密、AES-128數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳加密 |
存儲(chǔ)容量 | 32 M FLASH |
工作電源 | 輸入電壓范圍:85-265VAC 隔離電壓:3000VAC 電源通過CE、UL、EN60601全面認(rèn)證 |
工作環(huán)境 | 相對(duì)濕度≤95%,工作溫度-25℃~+65℃,極限工作溫度-30℃~+75℃ |
功耗 | ≤5W |
可靠性 | MTBF≥100,000h |
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評(píng)分: 4.5
技 術(shù) 創(chuàng) 新 《微計(jì)算機(jī)信息 》2012 年第 28 卷第 5 期 120 元 /年 郵局訂閱號(hào) :82-946 《現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)用 200 例》 嵌 入式與 SOC 基于 ARM 的公共建筑用電能耗數(shù)據(jù)采集器 A data collecting device of energy consumption based on ARM (山東建筑大學(xué) )劉 暢 張永堅(jiān) 李然然 LIU Chang ZHANG Yong-jian LI Ran-ran 摘要 : 本 文針對(duì)目 前國家機(jī) 關(guān) 辦公建 筑和大型 公共建筑 的高能耗 問題 , 根據(jù)國 家建設(shè)部 要求設(shè) 計(jì)了 一種建 筑能 耗數(shù)據(jù) 采集 器。本文 將數(shù)據(jù)采 集的相關(guān) 技術(shù)應(yīng)用 于建筑能 耗監(jiān)測(cè)領(lǐng) 域 ,介 紹了 建筑能 耗數(shù) 據(jù)采集 器的 整體結(jié) 構(gòu) ,重點(diǎn)闡 述了 數(shù)據(jù)采 集、 存儲(chǔ)和 傳輸?shù)姆?案設(shè)計(jì) 。該數(shù) 據(jù)采集器 的基本性 能已
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評(píng)分: 4.3
M-Bus是一種專門用于公共事業(yè)儀表的總線結(jié)構(gòu)。智能水表數(shù)據(jù)采集器是智能水表遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中的重要組成部分。簡單地介紹了M-Bus通信協(xié)議以及基于M-Bus總線的數(shù)據(jù)傳送工作原理,并根據(jù)原理進(jìn)行了相關(guān)的電路設(shè)計(jì),具體包括發(fā)送電路和接收電路,所設(shè)計(jì)的兩種電路簡單實(shí)用。采用的控制器是STC系列的雙串口單片機(jī)STC11F04E,并給出了主程序流程所做的數(shù)據(jù)采集器具有實(shí)時(shí)性好,成本低,穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn),在具體的應(yīng)用中有比較好的效果。