[發明專利]基于無線傳感器網絡的工業節能監測系統

無效

• 申請號: 201210144922.0
• 申請日: 2012-05-11
• 公開（公告）號: CN102637031A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 童耀南;陳松;楊宣兵;羅朝明
• 申請（專利權）人: 長沙邦勝電子科技有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電子信息技術領域，具體的說，涉及一種基于無線傳感器網絡的工業節能監測系統。?

背景技術

工業是我國能源消費的最大行業，特別是工業生產使用的大型生產設備功率高，耗能量大。由于沒有完善、便捷的節能監測手段，通常企業工作人員節能意識不強，導致設備低負荷運轉或空轉、車間、辦公室等場所經常出現長明燈、在沒人的情況下空調、烤火爐照樣工作等現象，浪費能源情況嚴重。

現有的無線抄表系統，僅僅抄收的是單一能源品種的總能耗量，僅作為收費依據，通常沒有考慮設備加工產品的數量，不能針對工序能耗、單位產品能耗進行統計分析，達不到監督節能與激勵節能的效果。

專利號為ZL201020224939.3的實用新型“一種小型便攜式實時能耗監測裝置”、專利號為ZL201120320637.0的實用新型“數控機床實時能耗監測系統”僅能現場監測設備的能耗，沒有考慮通過網絡的方式解決工業生產中設備眾多、需要進行分布式數據采集的問題。

專利號為ZL200820211890.0的實用新型和專利號為ZL200920069055.2的實用新型各披露了一種無線數據采集終端，終端都包括主控模塊和無線通信模塊，以實現數據的無線采集和無線傳輸。這些實用新型為電能質量集中終端的研發提供了技術基礎，但沒有達到分布式部署、多種類型數據采集的工業現場數據采集的要求。

專利號為ZL200710147826.0的發明專利“節能監測系統”披露了一種節能監測系統，包括多個數據采集裝置、與數據采集裝置連接的綜測儀以及與綜測儀連接的后臺計算機；可以進行電力、熱能等多種數據的采集、存儲、統計、計算和遠程傳輸。專利申請號為CN201110315495.3的發明專利“一種能效數據集中終端”披露了一種能效數據集中終端，通過集群式部署，可以對多種能效參數進行采集。但這類專利同樣沒有考慮產品的產量數據的采集，沒有考慮工序能耗和單位產品能耗的統計分析，且都采用GPRS或以太網作為數據傳輸的手段，存在通信網絡需要付費使用的缺點。

專利申請號為CN201110219423.9的發明專利“能效監測系統”披露了一種能夠適用于多企業接入的大規模應用的能效監控系統，系統由數據采集終端、數據庫服務器、WEB服務器和客戶端等組成，能夠采用智能手機、移動終端等作為客戶端進行監控。但該技術方案只考慮了企業用電能耗的測量，也沒按設備、車間、企業三級模式考慮能源使用效率。??

發明內容

鑒于以上所述背景技術的缺點，本發明的主要目的是提供一種工業生產節能監測系統及相應的終端裝置。基于低功耗自組網的無線傳感器網絡技術組建監測網絡，通過監測生產設備、車間、企業三級的能耗數據、產量數據，經數據的融合、匯總、分析、統計，得到三級能耗數據，即生產設備級工序能耗、車間級單位產品能耗、企業級單位產品能耗，結合生產時間周期，同時可以獲得三級的生產效率。通過精確監測各級能耗和生產效率，結合節能激勵機制，能有效促進各級人員節能意識和節能主觀能動性的提高，有效促進企業生產效率的提高，真正達到節能增效的目的。

為了達到上述目的，本發明提供一種工業節能監測系統，系統由監控主機、協調器終端、數據采集終端、與數據采集終端相連接的能耗計量儀表（如電能表、水表、熱能表等）和產量計數傳感器組成，數據采集終端與協調器終端基于低功耗自組網的ZigBee協議組建無線傳感器網絡監測系統。數據采集終端分兩類，一類是能耗數據采集終端，采用以下技術方案：基于先進的工業級無線通信技術和傳感器技術，由帶有8051內核的ZigBee芯片、通信接口電路、天線、電源模塊組成，能耗數據采集終端連接能耗計量儀表（如電能表、水表、熱能表等），完成能耗數據的收集工作，同時兼有無線傳感器網絡終端節點功能，還兼有無線傳感器網絡路由器功能，即能耗數據采集終端是一類無線傳感器網絡全功能節點（FFD）。另一類是設備數據采集終端，設備數據采集終端同時完成生產設備的產量數據和能耗數據的采集、處理、存儲、顯示、傳輸等功能，同樣，終端兼有無線傳感器網絡終端節點和路由器功能，即設備數據采集終端也是一類無線傳感器網絡全功能節點（FFD）。

所述工業節能監測系統包括一個協調器終端，協調器終端是整個網絡組織的管理者，管理其網絡中的其他節點（路由和子節點，本發明中能耗數據采集終端和設備數據采集終端都可以根據組網的需要成為路由或子節點）。

所述工業節能監測系統至少包括一個數據采集終端，根據需要可以通過添加路由器終端來提高系統的組網通信能力。