在當(dāng)前信息化建設(shè)和能源緊缺的大背景下，各個(gè)單位組織都把節(jié)能和精細(xì)化管理作為一項(xiàng)重要的課題。原先的能源粗放管理，無(wú)法適應(yīng)精細(xì)化和節(jié)能的要求，因此需要采取信息化手段，優(yōu)化管理;采用技術(shù)手段優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行，達(dá)到合理使用能源、節(jié)約能源并提升服務(wù)的目的。作為基礎(chǔ)條件之一的就是計(jì)量的智能化，信息化。基于目前的現(xiàn)狀我們提出基于紫金橋軟件和zigbee技術(shù)的整體解決方案。

作為電能分區(qū)采集系統(tǒng)我們有三種方案可以選擇：基于電力載波的電能采集系統(tǒng)，基于有線網(wǎng)絡(luò)的電能采集系統(tǒng)和基于無(wú)限網(wǎng)絡(luò)的采集系統(tǒng)。電力載波在國(guó)外得到了一定的發(fā)展，但是在國(guó)內(nèi)由于電網(wǎng)的干擾較大采用較少，而且容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)不穩(wěn)定現(xiàn)象；而作為一個(gè)已經(jīng)建成的大型建筑物，在施工布線也不現(xiàn)實(shí)，基于這種考慮我們選擇基于無(wú)限網(wǎng)絡(luò)的解決方案。

無(wú)限網(wǎng)絡(luò)的組建我們選擇最新的Zegbee技術(shù)。zigbee是一種短距離無(wú)線通信技術(shù)的商業(yè)化命名，該無(wú)線連接技術(shù)主要解決低成本、低功耗、低復(fù)雜度、低傳輸速率、近距離的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。ZigBee標(biāo)準(zhǔn)基于802.15.4協(xié)議棧而建立，具備強(qiáng)大的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)功能。主要具有以下特點(diǎn)：

通信可靠：ZIGBEE技術(shù)在物理層采用抗干擾非常強(qiáng)的DSSS直序擴(kuò)頻技術(shù)進(jìn)行傳輸，在MAC協(xié)議層采用了CSMA－CA的碰撞避免機(jī)制，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的競(jìng)爭(zhēng)和沖突；采用完全確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，保證信息傳輸?shù)目煽啃?

zigbee的自組織功能：無(wú)需人工干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能感知其他節(jié)點(diǎn)的存在，并確定連接關(guān)系，組成結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)絡(luò)； zigbee自愈功能：增加、刪除或移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障等等，網(wǎng)絡(luò)都能夠自我修復(fù)無(wú)需人工干預(yù)，保證整個(gè)系統(tǒng)仍然能正常工作。

成本低廉：設(shè)備的復(fù)雜程度低，且Zigbee協(xié)議是免專利費(fèi)的，這些可以有效地降低設(shè)備成本；Zigbee的工作頻段靈活，為免執(zhí)照頻段的2.4GHz，就是沒(méi)有使用費(fèi)的無(wú)線通信。

網(wǎng)絡(luò)容量大：一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)可以容納最多254個(gè)從設(shè)備和一個(gè)主設(shè)備，一個(gè)區(qū)域內(nèi)可以同時(shí)存在200多個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)。

整個(gè)方案的結(jié)構(gòu)圖如下：

考慮到無(wú)限傳輸?shù)拇┩改芰�，在每個(gè)樓層布置一個(gè)主節(jié)點(diǎn)作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的傳輸主干線，在監(jiān)控中心布置根節(jié)點(diǎn)作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)中心，每個(gè)電能表都通過(guò)RS232/485連接到一個(gè)從節(jié)點(diǎn)上。

在實(shí)際的設(shè)備選型上我們選擇具有標(biāo)準(zhǔn)的RS232/485通訊接口的數(shù)據(jù)傳輸模塊。這可以把原來(lái)帶有RS232/485通訊接口的電能表輕松的納入我們的系統(tǒng)之中，如果原來(lái)的儀表不具有通訊功能可以采取更換儀表或著添加采集模塊的方式。

上位部分的數(shù)據(jù)采集處理顯示系統(tǒng)采用紫金橋監(jiān)控組態(tài)軟件。數(shù)據(jù)采集部分是實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量采集的核心。主要功能覆包括數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、存儲(chǔ)、瀏覽和分析；是實(shí)現(xiàn)節(jié)能精細(xì)化管理的重要手段。在本系統(tǒng)中主要完成如下功能：

1) 數(shù)據(jù)采集

通過(guò)無(wú)限網(wǎng)絡(luò)，采用輪詢方式分別采集143塊電能表的整點(diǎn)數(shù)據(jù)、零點(diǎn)數(shù)據(jù)、和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

2) 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

將采集來(lái)的電能數(shù)據(jù)以統(tǒng)一的格式進(jìn)行緩存，并以以標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，既保證數(shù)據(jù)的完整性、一致性，又能夠方便數(shù)據(jù)查詢和應(yīng)用。

3) 歷史數(shù)據(jù)管理

紫金橋軟件具有數(shù)據(jù)壓縮能力，能夠利用有限的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)空間存儲(chǔ)更長(zhǎng)時(shí)間的歷史數(shù)據(jù)，并能保證快速歷史存儲(chǔ)與檢索。

4) 流程圖報(bào)表顯示

人機(jī)界面是組態(tài)軟件的重要組成部分。它通過(guò)各種可視化的構(gòu)件方便的搭建復(fù)雜的圖形畫(huà)面，豐富的動(dòng)畫(huà)連接幫你形成逼真的動(dòng)畫(huà)效果。同時(shí)還可以通過(guò)紫金橋組態(tài)軟件自帶的自由報(bào)表生成各種統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表等。

5) Web瀏覽

通過(guò)Web發(fā)布，可以在網(wǎng)絡(luò)上授權(quán)訪問(wèn)。相關(guān)用電單位都可以通過(guò)IE瀏覽器登錄系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢。

如果需要對(duì)系統(tǒng)擴(kuò)展可以在建筑物內(nèi)采用zigbee傳輸模式，建筑物和建筑物之間踩入GPRS/CDMA方式，做成一個(gè)廣域的無(wú)線電表采集系統(tǒng)。

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