紫金橋軟件在Zigbee無(wú)線抄表中的應(yīng)用
時(shí)間:2007-04-26 14:49:00來(lái)源:lijuan
導(dǎo)語(yǔ):?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。
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?;谀壳暗默F(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)目煽啃裕?
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。它通過各種可視化的構(gòu)件方便的搭建復(fù)雜的圖形畫面,豐富的動(dòng)畫連接幫你形成逼真的動(dòng)畫效果。同時(shí)還可以通過紫金橋組態(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Web發(fā)布,可以在網(wǎng)絡(luò)上授權(quán)訪問。相關(guān)用電單位都可以通過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)。