本发明专利技术涉及一种工矿企业电气设备运行数据实时采集系统，具体涉及一种工矿企业电气设备运行数据实时传输网络结构，可以实时将电气设备运行状态、故障信息、设备型号、运行电流、电压、功率、功率因数、用电量以及电网谐波等电网及现场电气设备的参数传输到管理和维修部门的操作站显示屏上，网络结构采用分层方式，第一层：初级设备层，由现场智能电气设备至数据采集器，第二层：次级设备层由数据采集器至数采控制器，第三层：控制层，由数据控制器至服务器，第四层：信息层，由服务器至操作站、工程师站、OPC站等。各层的数据分道传输，大大降低了通讯负荷。了通讯负荷。了通讯负荷。
【技术实现步骤摘要】
一种工矿企业电气设备运行数据实时传输网络结构
[0001]本专利技术涉及一种工矿企业电气设备运行数据实时采集系统，具体涉及一种工矿企业电气设备运行数据实时传输网络结构。
技术介绍
[0002]工矿企业中有大量的电气设备，在运行过程中电气设备的电压、电流、功率、功率因数、用电量以及电网谐波等数据只能在配电屏上读取，并且大部分工矿企业除了配电室一个小时抄一次表外，其它电气设备如电机运行时的电压、电流等基本上是不保存原始数据的，配电室所抄数据也不连续，因此电气设备运行时的状况只能通过维修电工日常的巡检和点检获得，而巡检和点检也是依照事先规定的时间按步就班地进行，并不能随时发现电气设备运行过程中出现的异常状况，一些公司推出了电气设备运行数据采集系统，使管理和维修部门能及时查询电气设备实时运行状况，但由于数据量庞大，经常造成数据堵塞，死机和数据不准确等现象，为此我公司提出一种工矿企业电气设备运行数据实时传输网络结构，在解决以上问题的同时，也为电能分析提供了高效的数据通讯网络及数据。
技术实现思路
[0003]本专利技术要解决的技术问题是克服现有的状况，提供一种工矿企业电气设备运行数据实时传输网络结构，可以有效解决
技术介绍
中的问题，实时将电气设备运行状态、故障信息、设备型号、运行电流、电压、功率、功率因数、用电量以及电网谐波等现场电气设备的参数传输到管理和维修部门的操作站显示屏上。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种工矿企业电气设备运行数据实时传输网络结构，网络结构采用分层方式，第一层：初级设备层，由现场智能电气设备至数据采集器，第二层：次级设备层由数据采集器至数采控制器，第三层：控制层，由数采控制器至服务器，第四层：信息层，由服务器至操作站、工程师站、OPC站等。各层的数据分道传输，大大降低了通讯负荷。
[0005]各层采用的网络协议分别是，第一层：初级设备层，由现场智能电气设备至数据采集器，协议Modbus TCP 或 PROFINET；第二层：次级设备层，由数据采集器至数采控制器，协议PROFINET；第三层：控制层，由数采控制器至服务器，协议TCP/IP；第四层：信息层，由服务器至操作站、工程师站、OPC站等，协议TCP/IP。
附图说明
[0006]图1为本专利技术的整体拓扑结构示意图。
[0007]图2为本专利技术的数采控制柜拓扑结构示意图。
[0008] 在图1中1.操作站1，2.操作站2，3.操作站3，4.操作站4，5.操作站5，6.PH服务器，7.OPEN OPC站，8.防火墙，9.OPC接口服务器，10.GPS时钟服务器，11.GPS接收天线，12.工程师站，13.OS服务器1，14.OS服务器2，15.环网交换机1，16.环网交换机2，17.环网交换机3，
18.环网交换机4，19.环网交换机5，20.环网交换机6，21数采控制柜1，22. 数采控制柜2，23. 数采控制柜3，24. 数采控制柜4，25. 数采控制柜5。
[0009]在图2中26. 数采控制器，27.工业以太网交换机，28.数据采集器，29.电动机保护器，30.软启动器，31.变频器，32.电能质量分析仪1，33. 电能质量分析仪2。
[0010] 在图1、图2中，34.数据监视网，35.环网链路，36. PROFINET链路，37. Modbus TCP链路。
具体实施方式
[0011]一种工矿企业电气设备运行数据实时传输网络结构中29.电动机保护器采集点采集的数据有三相电流、启动次数等，并可在数据采集控制器中根据就近数显表的电压计算功率，30.软启动器采集点采集的数据有输出电压、输出电流、工作状态、故障信息等，31.变频器采集点采集的数据有工作频率、输出电压、输出电流、输出功率、工作状态、故障信息等，32.电能质量分析仪1，33. 电能质量分析仪2采集点采集的数据有线电压、相电压、线电流、相电流、频率、有功功率、无功功率、视在功率、视在电度、功率因数以及电网谐波等。
[0012]第一层初级设备层由现场智能电气设备至数据采集器，协议为Modbus TCP 或 PROFINET，在这一层中，工矿企业电气设备的电压、电流、功率、功率因数、用电量以及电网谐波等数据由32.电能质量分析仪1，33. 电能质量分析仪2采集，通过37. Modbus TCP链路传输到28. 数据采集器中，28. 数据采集器中的数据通过36. PROFINET链路经过27.工业以太网交换机传输到26. 数采控制器，也就是第二层，第二层为次级设备层由数据采集器至数采控制器，协议PROFINET ，26. 数采控制器中的数据经过35.环网链路，即第三层控制层，由数采控制器至服务器，协议TCP/IP，进入到服务器中，并经34.数据监视网到达第四层信息层，在这一层中有1.操作站1，2.操作站2，3.操作站3，4.操作站4，5.操作站5，6.PH服务器，7.OPEN OPC站，8.防火墙，9.OPC接口服务器，10.GPS时钟服务器，11.GPS接收天线，12.工程师站，13.OS服务器1，14.OS服务器2等，协议TCP/IP。
[0013]29.电动机保护器，30.软启动器，31.变频器的运行数据通过36. PROFINET链路经过27.工业以太网交换机传输到26. 数采控制器，也就是第二层，第二层为次级设备层由数据采集器至数采控制器，协议PROFINET ，26. 数采控制器中的数据经过35.环网链路，即第三层控制层，由数采控制器至服务器，协议TCP/IP，进入到服务器中，并经34.数据监视网到达第四层信息层，在这一层中有1.操作站1，2.操作站2，3.操作站3，4.操作站4，5.操作站5，6.PH服务器，7.OPEN OPC站，8.防火墙，9.OPC接口服务器，10.GPS时钟服务器，11.GPS接收天线，12.工程师站，13.OS服务器1，14.OS服务器2等，协议TCP/IP。
[0014]管理中心和各个数采控制柜之间，采用光纤环网，选用工业级网络交换机。环网主干网络采用光纤介质，环网网络中的任意一个断点，不影响网络的整体运行，网络拓扑图如图1所示。
[0015]机柜内的交换机与元件之间为星型连接，各机柜间通过光纤通讯，数据汇总在配电室操作间的数采控制柜中，网络拓扑图如图2所示。
[0016] PCS 7系统的系统通讯网采用ISO IEEE802.3，通讯速率为100MBPS。在该网络上
挂载有工程师站、操作站、控制站、PC机接口、及其他接口设备，以“数据包”的形式发送数据。网络的数据总线为32位，一般而言，每个数字量数据为1bit，每个模拟量数据为4byte，加上地址码、功能代码、校验位等等；每个数字量数据包为3byte，每个模拟量数据包最大为6byte，数字量数据不大于为30000个，模拟量数据不大于为50000个，即使按上述数据计算，其数据量约为390KB，相对于总线的100MBit速率，最大负载率不到1%。
[0017]PCS 本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种工矿企业电气设备运行数据实时传输网络结构，其特征在于，网络结构采用分层方式，第一层：初级设备层，由现场智能电气设备至数据采集器，协议Modbus TCP 或 PROFINET；第二层：次级设备层由数据采集器至数采控制器，协议PROFINET；第三层：控制层，由数采控制器至服务器，协议TCP/IP；第四层：信息层，由服务器至操作站、工程师站、OPC站等，协议TCP/IP；各层分别为37. Modbus TCP链路，36. PROFINET链路，35.环网链路，34.数据监视网，各层的数据分道传输，大大降低了通讯负荷；第一层初级设备层由现场智能电气设备至数据采集器，协议为Modbus TCP，在这一层中，工矿企业电气设备的电压、电流、功率、功率因数、用电量以及电网谐波等数据由32.电能质量分析仪1，33. 电能质量分析仪2采集，通过37. Modbus TCP链路传输到28.数据采集器中，28. 数据采集器中的数据通过36. PROFINET链路经过27.工业以太网交换机传输到26.数采控制器；29.电动机保护器，30.软启动器，31.变频器的运行数据通过36. PROFINET链路经过27.工业以太网交换机传输到26.数采控制器；也就是第二层，第二层为次级设备层由数据采集器至数采控制器，协议PROFINET ，26.数采控制器中的数据经过35.环网链路，即第三层控制层，由数采控制器至服务器，协议TCP/IP，进入到服务器中，并经34.数据监视网到达第四层信息层，在这一层中有1.操作站1，2.操作站2，3.操作站3，4.操作站4，5.操作站5，6.PH服务器，7.OPEN OPC站，8.防火墙，9.OPC接口服务器，10.GPS时钟服务器，11.GPS接收天线，12.工程师站，13.OS服务器1，14.OS服务器2等，协议TCP/IP。2.根据权利要求1所述的一种工矿企业电气设备运行数据实时传输网络结构，...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁锋，李明，何军，
申请(专利权)人：新疆铭鼎高科投资发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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