企业能耗数据采集软件的设计与开发

罗章海++赵旭

摘要：能耗数据采集作为企业衡量耗能标准的最直接的依据，也是各种节能措施的决策数据支撑，实施企业能耗采集具有重要的现实意义。该文的主要内容就是设计开发一套能够适用于不同企业进行能耗数据采集的上位软件。

关键词：能耗数据；通信协议；数据服务中心

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：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

伴随着计算机的广泛应用和各种新型智能仪表的出现，作为连接计算机与外围各种数据源进行数据交换的纽带的数据采集上位机软件的作用更加的明显和重要。本文所设计与实现的数据采集软件主要应用于企业能耗领域，企业能耗采集需要涉及各种不同类型的企业，每一个企业的用能可能涉及水、煤、气（汽）、电、油、热等不同能源[1]，每一种能源的计量仪表也是各式各样，不同仪表厂家的仪表通信协议也是多种多样，因此，要采集这些不同企业的耗能数据需要设计开发一套能够同时接入多种不同能耗计量仪表的数据采集上位机软件。

2系统方案设计与原理

整个数据采集系统由数据源模块，数据传输模块，数据采集模块，数据存储模块组成。其中，数据源模块指各企业安装配备的各种能耗计量仪表；数据传输模块指连接数据源与数据采集模块进行数据交换的各种设备；数据采集模块指数据采集上位机软件，这也是本文介绍的重点内容；数据存储模块指存储各种配置参数，采集得到的各种能耗数据的数据库。

2.1数据传输网络

企业能耗数据的采集涉及多个企业，每个企业之间分布都比较的分散，有的地处繁华都市，有的则地处偏远的矿山。因此，要想实现能耗数据的采集就必须有一套可靠的数据传输方式。

在设计数据传输结构的时候，根据数据采集点网络环境多样化的特点，数据传输的方式也必须是多样化的。在具备条件使用有线网络的地方优先使用有线方式；不具备走有线网络，但是具有移动、联通等移动网络信号的地方使用GPRS或者CDMA无线DTU作为数据传输设备；在没有网络的地方则考虑使用电台或者Zigbee无线通信模块作为数传设备。不论采用上述任何一种数据传输方式，最终都将数据传输到数据中心的指定端口，然后上位机软件再接收处理。

2.2数据采集上位机软件设计

通过企业能耗数据采集上位机软件实时接收企业能耗数据，解析后存储并定时转发至能耗数据处理平台中。在上位机软件中要求可以对企业的基本信息（包括：企业编号、企业名称、企业验证码等）和企业设备的基本信息（包括：设备代码、设备名称、能源类型、数据类型（累计值或瞬时值）、驱动名称、地址、卡号等）进行增、删、改、查的维护；可以实时查看数据接收情况；可以对未转发和已转发的数据进行查询（按单位、设备和时间过滤）；对软件使用用户信息（包括：用户名、姓名、密码等）进行新增、修改删除和查询；对所有的关键操作、运行报错进行日志记录（每天一个日志文件），并定期清理日志文件。要求一般情况下软件最小化至任务栏右下角；登录验证成功才能启动，确认后才可退出。由此可知，整个上位机系统主要包含以下功能模块：登录模块、指令解析模块、数据查询模块、参数设置模块、用户管理模块、日志文件管理模块、系统最小化模块、系统退出模块。

由于在本软件中无线数传DTU设备作为主要的数据采集传输装置，直接TCP/IP或者电台连接进行数据传输都是作为DTU传输模式的补充，因此，现以DTU为例简要说明上位机软件的各个功能模块及工作流程。

2.3数据采集上位机软件实现

企业能耗数据采集上位机软件作为一个数据采集服务中心（Data Service Center，以下简称能耗数据采集DSC）主要是用于接收终端仪表设备数据和向终端仪表发送取数指令数据的服务软件，包括服务的启动、监听指定的服务端口、数据发送、数据接收、指令数据解析、关闭服务等。

2.3.1启动和停止服务

1）启动服务

成功启动数据服务后，DSC开始侦听在指定端口，准备接受来自于DTU设备的数据包，并根据情况判断是DTU上线数据包还是终端仪表上传数据包，若是DTU上线数据包则跟新DTU用户列表，若是终端仪表上传数据包则根据注册的数据解析驱动对数据包进行解析。以下为启动服务的关键代码：

根据接收到的数据包判断其是设备上线包还是正常数据包，若是上线包则进行用户列表维护，若是数据包，则根据设备注册时的数据解析驱动进行数据解析，然后将解析结果存入数据库中。以下是数据解析部分的关键代码：

2.3参数设置

在上位机DSC软件中用户可以根据实际情况设置对应终端设备的数据解析参数，具体为数据解析驱动，终端设备地址，能耗种类，数据类型（累计值或瞬时值），取数指令等。设置完毕后所有的参数将会保存到参数数据库中对应的表里面，上位机DSC软件将按照设定的参数据进行能耗数据的采集。

3结束语

本文所设计开发的上位机DSC软件经长期运行，性能稳定，后期扩展性佳，操作便捷，数据采集效率高。既是一款能耗数据采集上位机DSC软件，同时又具有远程设备调试工具的能力，很好地满足了企业能耗数据采集的要求。

参考文献：

[1] 能源计量数据采集系统技术规范DB65/T3473-2013[S]. 新疆维吾尔自治区质量技术监督局， 2013.

[2] IP modem GPRS动态链接库使用说明[S]. 厦门四信通信科技有限公司，2012.