一种企业能源管理信息采集系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种企业能源管理信息采集系统及方法，系统包括耗能表、采集器、GSM/GPRS无线通信模块、企业管理客户端以及服务器；采集器采集到耗能表的数据后通过串口与GSM/GPRS无线通信模块通信进行发送，一方面GSM/GPRS无线通信模块通信收到来自采集器的数据后打包成短信SMS，将信息以短信SMS的形式发送至GSM网络中去；另一方面该系统通过GPRS网络连接到Internet网络与服务器进行通信，将能耗数据通过GPRS网络发送到连接Internet的远程管理服务器的IP地址上。本发明专利技术通过GSM/GPRS网络远程实时采集耗能表的数据及耗能表的运行状况，充分利用了GSM/GPRS网络覆盖范围广、可靠性高、GPRS的接入时间短、数据传输速率高、支持TCP/IP协议，通信费用低等的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能源管理的研究领域，特别涉及一种企业能源管理信息采集系统及方法。
技术介绍
GSM(Global System for Mobile Communication)是由欧洲电信标准组织制订的一个数字移动通信标准，是一种无线数字蜂窝通信系统的网络规范。它定义了建设GSM网络以及提供通信服务的各种规范标准，GSM移动通信网通常使用的频率有900MHz，1800MHz，1900MHz，其中我国的GSM移动通信网是在900MHz，1800MHz频率上。GSM网络能够提供语音、短信(SMS)等通信业务，其中短信(SMS)业务功能因网络覆盖范围广、开发成本低、可靠性和稳定性好等优点，适合于设计和开发无线通信系统，可将GSM、SMS技术用于企业能源管理信息采集系统的设计开发中，实时把采集到的能耗数据以短信的形式发送到企业管理者的手机上，实现在任何地点、任何时候可以获取到能耗信息。GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的简称，它是基于现有的GSM系统上发展出来的一种新的无线分组交换技术。GPRS采用分组交换技术，具有接入时间短、数据传输速率高、开销低等优点。目前，在Internet网络上的业务均可通过GPRS网络上实现。GPRS网络跟GSM网络一样也是工作于三个频段：900MHz，1800MHz和1900MHz。GPRS的核心网络层采用IP技术，底层可使用多种传输技术，可以很方便地与Internet IP网无缝连接。GSM/GPRS无线通信模块接入GPRS网络时动态获得IP地址。GSM/GPRS无线通信模块以IP地址接入的方式连接到Internet网络，GSM/GPRS无线通信模块的IP地址在每次连接Internet网络时都是动态变化的，登陆到Internet网络后自动连接到服务器，并向服务器报告自身的IP地址，以保持通信链路的连接。服务器必须连接到Internet网络上并拥有一个固定的公网IP地址，如果服务器连接到的是内网，则应该需要将内网IP映射到外网IP，以便GSM/GPRS无线通信模块可以在登陆GPRS网络后通过该IP找到服务器。通信链路建立和系统连接到网络后，GSM/GPRS无线通信模块向网关发送的数据会通过GPRS网络连接到Internet发送到服务器的IP地址上，服务器向GSM/GPRS无线通信模块发送的数据也会根据IP地址发送到GSM/GPRS无线通信模块上。GPRS技术具有接入迅速、永远在线、流量计费等特点，在远程突发性数据实时传输中有很大的优势，特别适合于频繁的、小数据量的实时传输，这使得GPRS技术在自动化监控和数据采集领域上有很好的应用。在系统中应用GPRS技术，GSM/GPRS无线通信模块用以接入GPRS网络，然后配备相关处理器以及外围设备。GPRS网络和业务由通信运营商提供，通信时只需连接到运营商的GPRS网络上就可以了。GPRS网络信号遍布全国各地，因此采用GPRS技术的采集节点可以分布在全国各地，远程服务器与采集节点之间无距离限制，特别适合远距离传输，将GPRS技术应用到企业能源管理信息采集系统中，能全面提高企业能源管理数字化、信息化、自动化水平。耗能表(电能表、水表、气表)与采集器之间的通信需要严格遵守了国家制定的通讯约规，其中电能表与采集器之间的通信需要遵守国家制定的DL/T645-1997《多功能电能表通讯规约》，而水表、气表与采集器之间的通信需要遵守国家制定的CJ-T_188-2004《户用计量仪表数据传输技术条件》，这些通讯约规是我国的耗能仪表行业标准。目前已经有通过RS485总线通信来采集能耗数据，RS485总线为半双工工作方式，其通信的数据线有两条，分别是一个信号标准点位的正负端，真正的信号必须由两条线路相减得到。因此，每次通信只可以向一个方向传送数据，任何时候网络中只能有一个主设备，即处于发送状态的设备，从设备不进行主动通讯。为了避免总线冲突，系统的采集器与耗能表间都采用主从式通信。即主机发送的数据可以传送到各从机或指定从机，而各个从机发送的数据只能发送给主机。无论主机还是从机都采用查询方式发送数据，中断方式接收数据。RS485总线常采用特性阻抗为120欧姆的双绞线作为传输介质，因此信号在传输线上传送时，遇到阻抗不连续的时候会出现反射现象，影响信号的远距离传输。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种企业能源管理信息采集系统及方法，在企业中实时准确地自动化采集能耗数据并实现远距离传输能耗数据到服务器上。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供了一种企业能源管理信息采集系统，包括耗能表、采集器、GSM/GPRS无线通信模块、企业管理客户端以及服务器；所述采集器用于耗能表数据的实时采集并将能耗数据发射到GSM/GPRS无线通信模块；所述GSM/GPRS无线通信模块用于接收和发送采集器的数据，动态为GSM/GPRS无线通信模块分配IP地址，并提供数据通信接口，当进行GPRS数据通信时，GSM/GPRS无线通信模块会向GPRS网络发出连接登陆请求，GPRS网络为GSM/GPRS无线通信模块建立Socket连接，如果系统登陆GPRS网络失败，GSM/GPRS无线通信模块会断开当前的连接，重新进行网络连接，直到系统成功登陆到GPRS网络，服务器也需要连接到Internet网络，服务器与Internet网络建立TCP Socket连接；在GPRS数据通信过程中，GSM/GPRS无线通信模块将能耗数据通过GPRS网络发送到连接Internet的远程管理服务器的IP地址上，服务器对能耗数据进行接收处理，并把数据导入服务器的数据库里；所述服务器是连接到Internet网络具有固定IP的计算机系统，通过服务器对能源管理信息采集系统所采集的能耗数据进行显示、统计和分析，并将能耗数据存储到服务器数据库里，用于日后查询保存的能耗情况。作为优选的技术方案，所述采集器采集到耗能表的数据后通过串口与GSM/GPRS无线通信模块通信进行发送，一方面GSM/GPRS无线通信模块通信收到来自采集器的数据后打包成短信SMS，将信息以短信SMS的形式发送至GSM网络中去，由GSM网络短信SMS服务中心转发至事先设定好的企业管理客户端，企业管理客户端可实时收到能耗数据的短信；另一方面该系统通过GPRS网络连接到Internet网络与服务器进行通信，将能耗数据通过GPRS网络发送到连接Internet的远程管理服务器的IP地址上，并且把数据导入服务器的数据库里，服务器将这些能耗数据实时显示和统计。作为优选的技术方案，所述采集器包括RS485转TTL模块和微处理器，所述RS485转TTL模块用于将耗能表的RS485电平与微处理器的TTL电平相互转换，所述微处理器用于对耗能表的数据进行采集处理，采集器处理完来自各耗能表的数据后将该数据传输给GSM/GPRS无线通信模块，GSM/GPRS无线通信模块收到来自采集器的数据后根据微处理器的AT指令发送短信SMS以及建立TCP/IP连接，把数据发送出去。作为优选的技术方案，所述微处理器为12C5A60S2微处理器，所述12C5A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种企业能源管理信息采集系统，其特征在于，包括耗能表、采集器、GSM/GPRS无线通信模块、企业管理客户端以及服务器；所述采集器用于耗能表数据的实时采集并将能耗数据发射到GSM/GPRS无线通信模块；所述GSM/GPRS无线通信模块用于接收和发送采集器的数据，动态为GSM/GPRS无线通信模块分配IP地址，并提供数据通信接口，当进行GPRS数据通信时，GSM/GPRS无线通信模块会向GPRS网络发出连接登陆请求，GPRS网络为GSM/GPRS无线通信模块建立Socket连接，如果系统登陆GPRS网络失败，GSM/GPRS无线通信模块会断开当前的连接，重新进行网络连接，直到系统成功登陆到GPRS网络，服务器也需要连接到Internet网络，服务器与Internet网络建立TCP Socket连接；在GPRS数据通信过程中，GSM/GPRS无线通信模块将能耗数据通过GPRS网络发送到连接Internet的远程管理服务器的IP地址上，服务器对能耗数据进行接收处理，并把数据导入服务器的数据库里；所述服务器是连接到Internet网络具有固定IP的计算机系统，通过服务器对能源管理信息采集系统所采集的能耗数据进行显示、统计和分析，并将能耗数据存储到服务器数据库里，用于日后查询保存的能耗情况。...

【技术特征摘要】
1.一种企业能源管理信息采集系统，其特征在于，包括耗能表、采集器、GSM/GPRS无线通信模块、企业管理客户端以及服务器；所述采集器用于耗能表数据的实时采集并将能耗数据发射到GSM/GPRS无线通信模块；所述GSM/GPRS无线通信模块用于接收和发送采集器的数据，动态为GSM/GPRS无线通信模块分配IP地址，并提供数据通信接口，当进行GPRS数据通信时，GSM/GPRS无线通信模块会向GPRS网络发出连接登陆请求，GPRS网络为GSM/GPRS无线通信模块建立Socket连接，如果系统登陆GPRS网络失败，GSM/GPRS无线通信模块会断开当前的连接，重新进行网络连接，直到系统成功登陆到GPRS网络，服务器也需要连接到Internet网络，服务器与Internet网络建立TCP Socket连接；在GPRS数据通信过程中，GSM/GPRS无线通信模块将能耗数据通过GPRS网络发送到连接Internet的远程管理服务器的IP地址上，服务器对能耗数据进行接收处理，并把数据导入服务器的数据库里；所述服务器是连接到Internet网络具有固定IP的计算机系统，通过服务器对能源管理信息采集系统所采集的能耗数据进行显示、统计和分析，并将能耗数据存储到服务器数据库里，用于日后查询保存的能耗情况。2.根据权利要求1所述的企业能源管理信息采集系统，其特征在于，所述采集器采集到耗能表的数据后通过串口与GSM/GPRS无线通信模块通信进行发送，一方面GSM/GPRS无线通信模块通信收到来自采集器的数据后打包成短信SMS，将信息以短信SMS的形式发送至GSM网络中去，由GSM网络短信SMS服务中心转发至事先设定好的企业管理客户端，企业管理客户端可实时收到能耗数据的短信；另一方面该系统通过GPRS网络连接到Internet网络与服务器进行通信，将能耗数据通过GPRS网络发送到连接Internet的远程管理服务器的IP地址上，并且把数据导入服务器的数据库里，服务器将这些能耗数据实时显示和统计。3.根据权利要求1所述的企业能源管理信息采集系统，其特征在于，所述采集器包括RS485转TTL模块和微处理器，所述RS485转TTL模块用于将耗能表的RS485电平与微处理器的TTL电平相互转换，所述微处理器用于对耗能表的数据进行采集处理，采集器处理完来自各耗能表的数据后将该数据传输给GSM/GPRS无线通信模块，GSM/GPRS无线通信模块收到来自采集器的数据后根据微处理器的AT指令发送短信SMS以及建立TCP/IP连接，把数据发送出去。4.根据权利要求3所述的企业能源管理信息采集系统，其特征在于，所述微处理器为12C5A60S2微处理器，所述12C5A60S2微处理器具有双串口，其中一个串口连接GSM/GPRS无线通信模块的通信接口，用于无线发送耗能表的数据；另一个串口通过RS485转TTL模块连接耗能表的RS485通信接口，用于读取耗能表的数据。5.根据权利要求3所述的企业能源管理信息采集系统，其特征在于，所述采集器还包括LCD液晶显示屏和MAX232串口通信电路，所述LCD液晶显示屏和MAX232串口通信电路均与微处理器连接。6.根据权利要求1所述的企业能源管理信息采集系统，其特征在于，所述GSM/GPRS的无线通信模块采用内嵌TCP/IP协议栈的SIM900A模块。7.根据权利要求1所述的企业能源管理信息采集系统，其特征在于，所述企业管理客户端为企业管理者的手机或PAD。8.一种企业能源管理信息采集方法，其特征在于，包括下述步骤：S1、采集器定时通过RS485转TTL模块向耗能表发送采集数据的指令；S2、耗能表收到来自采集器的采集指令后，向采集器发送相对应的数据帧；S3、采集器接收到来自耗能表的数据帧，对来自各耗能表的数据进行提取转化为字符后传输给GSM/GPRS无线通信模块；S4、GSM/GPRS无线通信模块通信收到来自采集器的数据后根据微处理器的AT指令发送短信SMS以及建立TCP/IP连接把数据发送出去；S5、企业管理者的移动终端实时收到能耗数据的短信，同时该系统通过GPRS网络连接到Internet网络与服务器进行通信，将能耗数据通过GPRS网络发送到连接Internet的远程管理服务器的IP地址上；S6、服务器接收到来自GPRS网络的能耗数据，并将能耗数据导入服务器的数据库里。9.根据权利要求8所述的企业能源管理信息采集方法，其特征在于，对于采集器的具体实现方法，包括下述步骤：S21、首先对微处理器的两个串口进行初始化；S22...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨恢东，陈加润，刘辉，张翠媛，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：广东;44