大型区域能量计量系统技术方案

本实用新型专利技术一种大型区域能量计量系统，是冷热量计量系统，包含：计量层、工作层、通信层、数据采集层和服务器，其中，计量层，其通过能量计量设备获得户内冷热量能量数据；工作层，其通过工作设备采集计量层的能量数据，将数据信息传递至通信层；通信层，其通过通信设备接收工作层传递的能量数据，将能量数据传递至数据采集层；数据采集层，其通过数据采集设备将数据采集层的能量数据传递至服务器；其中，各功能层呈树形结构布置，服务器连接多台数据采集设备，每台数据采集设备连接多台通信设备，每台通信设备连接多台工作设备，每台工作设备与能量计量设备连接，采用上述系统组成，可以解决计量系统容量小，无法实现密集型住宅大区域能量计量的现实情况。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种能量的计量系统，特别是指一种能够实现大型区域的能量采集、控制、监视及管理的综合管理系统。
技术介绍
我国政府在“十一五规划”中提出了 “建设节约型社会”的明确目标。《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005中5. 5. 12提到的“集中空调系统的了能量和热量计量和我国北方地区的采暖热计量一样，是一项重要的建筑节能措施。当实际情况要求并且具备相应条件时，推荐按不同的楼层、不同室内区域、不同用户或房间设置冷、 热计量装置的做法。”《湖南省居住建筑节能设计标准》DBJ43/001-2004中提到“居住建筑采用集中采暖、空调时，应设计分室(户)温度控制及分户热(冷)量计量设施。”《深圳市中央空调系统节能运行维护管理暂行规定》深贸工源(2005)36号中第六十二条提到的“应推广中央空调系统能量分户计量收费的技术，改中央空调按用户建筑面积平摊收费的传统方法为分户计量，使用户的经济利益与节能要求一致。而，国内冷热能量计量市场刚刚起步，目前的计量收费方式按面积计量计费，热分配计计量计费，冷热表人工抄表结算。抄表系统中无控制，预付费及分时段计量计费等功能兼容的系统及相关产品。我国的同方股份有限公司、宁波水表股份有限公司、沈阳航发机电设备有限公司等单位较早涉入冷热能量表、水表等智能仪表及其自动抄表系统的研发、 生产和工程领域，是目前我国这一行业的典型单位。这些单位大都自产智能仪表，采用自定义的通信协议。其系统通常只能实现热量、温度、用水量等基本数据的自动抄表，无控制、预付费及分时段计量计费等功能，并且存在系统规模受限、通信协议专用，而不能与其它厂家的热量表或系统实现互操作等问题。国外涉入冷热能量表、水表等智能仪表及其自动抄表系统的研发、生产和工程领域公司较多且较早，并且采用国际标准的通信协议。典型的国外公司有瑞士的兰吉尔、德国的荷德鲁美特、丹麦的卡姆鲁普、瑞典的Metrima AB(SVM)等公司，并且在中国有较好的业务。这些公司的自动抄表系统组成相似，系统主要由智能仪表(smart meter)、M-BUS集中器、中心计算机及M-BUS通信网络等组成，采用相同的国际标准的通信协议。参见图1所示的系统原理图。国外的产品主要存在以下缺点1、系统只能维持接2M个表，系统容量小，针对国内密集型住宅的现实情况，无法通用，无法实现大型区域的密集型住宅的能量计量、控制、监视及管理。2、无用户数据显示终端。3、无法实现能量的通断控制
技术实现思路
本技术旨在解决现有系统无法实现大型区域的能量采集、控制、监视及管理的功能，并提供一种优于现有产品，符合国内现实情况的一种大型区域能量计量系统(M2M0 NET)。本技术采用的技术方案是一种大型区域能量计量系统，是冷热量计量系统， 系统包含计量层、工作层、通信层、数据采集层和服务器，其中，计量层，其通过能量计量设备获得户内冷热量能量数据；工作层，其通过工作设备采集计量层的能量数据，将数据信息传递至通信层；通信层，其通过通信设备接收工作层传递的能量数据，将能量数据传递至数据采集层；数据采集层，其通过数据采集设备将数据采集层的能量数据传递至服务器；其中，各功能层呈树形结构布置，服务器连接多台数据采集设备，每台数据采集设备连接多台通信设备，每台通信设备连接多台工作设备，每台工作设备与能量计量设备连接。所述通信设备为区域管理器和中继器；所述数据采集设备为集中器；其中，每台集中器连接多台区域管理器，每台区域管理器连接多台中继器，每台中继器连接多台工作设备。所述工作设备为采集器。所述工作设备包含数据采集模块和数据显示模块。所述工作设备还包含有控制模块，控制模块控制电动球阀实现能量的通断。所述计量层的能量计量设备为电表、水表、煤气表或能量表或其任意组合。本技术采用上述技术方案取得的技术效果是本系统使用计算机技术、通信技术、网络技术和微电子技术相结合，将计量表计、采集终端、用户显示终端、控制器、区域管理器、中继器、集中器、中心计算机(服务器)等通过电力线载波、RS485、Mbus、无线、公共网络和GPRS等通信技术组成系统，实现能量数据自动采集、自动控制与智能管理。采用本M2M_ET系统，可以解决计量系统容量小，无法实现密集型住宅大区域能量计量的现实情况。本专利通过中继器、区域管理器等通信设备，实现能量信号的增益和传输。采用树形结构，使得整个系统具有很强的拓展性，能够满足各种需求。逐级通信系统， 将基层能量信息逐级传递至上层服务器实现大型区域的密集型住宅的能量计量、控制、监视及管理，实现了能量领域，特别是冷热量计量领域的大区域计量和管理。附图说明图1为现有技术中自动抄表系统的结构示意图。图2为本技术能量计量系统的树形结构示意图。图3为本技术能量计量系统的工作原理图。图4为本技术能量计量系统的另一工作原理图。图5为本技术能量计量系统中显示终端的组成示意图。具体实施方式本技术实施例是一种实现冷热量管理及控制的系统，具体来讲是一种自动抄表系统中用户冷热量数据采集和管理的系统。为了能够更清晰的描述该技术的实现方案，现结合各个附图具体描述如下。请参见图3所示，一种大型区域能量计量系统(简称M2M@NET)，是一种针对大区域冷热量计量的系统，其包含计量层Li、工作层L2、通信层L3、数据采集层L4和服务器5。 其中，计量层Ll是通过能量计量设备获得户内冷热量等能量数据；工作层L2是通过工作设备采集计量层的能量数据，将数据信息传递至通信层；通信层L3是通过通信设备接收工作层传递的能量数据，将能量数据传递至数据采集层；数据采集层L4是通过数据采集设备将数据采集层的能量数据传递至服务器5。其中计量层Ll中的能量计量设备为能量表1，工作层L2中的工作设备可以是采集器21，通信层L3可以是由中继器31和区域管理器32等通信设备构成的通信网络，数据采集层L4中的数据采集设备是可以是集中器4。服务器通过232-RS485与集中器通信，集中器通过RS485与区域管理器通信，区域管理器通过RS485与中继器通信，中继器通过RS485 与采集器通信，采集器21通过M-bus与能量表通信。如图2所示，各功能层呈树形结构布置，其中，服务器5可连接多台数据采集设备 (集中器4)，每台数据采集设备(集中器4)可连接多台通信设备(区域管理器32和中继器 31)，每台通信设备可连接多台工作设备(采集器21)，每台工作设备(采集器21)与能量计量设备(能量表1)连接，获得其冷热量能量数据。具体的布置方式和设备的连接数量，需要根据计量区域的大小和物理位置确定。此外，如图4所示，该系统还包含应用层L5，服务器5将整个系统反馈来的整个区域的能量数据，通过工作站进行处理，并通过以太网络传输至各个客户端的PC电脑，供不同的客户端了解自己能量的数据或者进行其他的能量分析作业。另外，本系统中计量层Ll的能量计量设备除能量表外，还可以是图3显示的常规的电表、水表、煤气表等能量计量设备之一或者任意的组合，本系统除实现冷热量计量之外，还可以实现大型区域内用户的各种能量的计量、监控和管理。采用上述技术方案，可以解决计量系统容量小，无法实现密集型住宅大区域能量计量的现实情况。本专利通过中继器、区域管理器等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型区域能量计量系统，是冷热量计量系统，其特征在于，系统包含计量层、 工作层、通信层、数据采集层和服务器，其中，计量层，其通过能量计量设备获得户内冷热量能量数据；工作层，其通过工作设备采集计量层的能量数据，将数据信息传递至通信层；通信层，其通过通信设备接收工作层传递的能量数据，将能量数据传递至数据采集层；数据采集层，其通过数据采集设备将数据采集层的能量数据传递至服务器； 其中，各功能层呈树形结构布置，服务器连接多台数据采集设备，每台数据采集设备连接多台通信设备，每台通信设备连接多台工作设备，每台工作设备与能量计量设备连接。2.如权利要求1所述的大型区域能量计量系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振，陈宣，国晓娜，
申请(专利权)人：北京圭利电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：