能源計(jì)量數(shù)據(jù)在線采集對(duì)采集設(shè)備的要求

馬磊磊,饒雪輝,陳文琳（新疆維吾爾自治區(qū)計(jì)量測(cè)試研究院 國(guó)家城市能源計(jì)量中心,烏魯木齊 830011）

能源計(jì)量數(shù)據(jù)在線采集對(duì)采集設(shè)備的要求

馬磊磊,饒雪輝,陳文琳
（新疆維吾爾自治區(qū)計(jì)量測(cè)試研究院 國(guó)家城市能源計(jì)量中心,烏魯木齊 830011）

本文通過(guò)對(duì)新疆能耗數(shù)據(jù)在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)建設(shè)的經(jīng)歷，了解了平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)組成及功能，分析研究了采集器對(duì)平臺(tái)建設(shè)的作用和意義，提出了對(duì)采集器的需求以及如何選擇采集器。

能源計(jì)量；數(shù)據(jù)采集；采集器功能

0　引言

目前，從全國(guó)各省、市、區(qū)國(guó)能中心建設(shè)的情況來(lái)看，各自的進(jìn)度參差不齊。從新疆國(guó)能中心在線采集聯(lián)網(wǎng)工作來(lái)看，主要有三家技術(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu)來(lái)承擔(dān)新疆區(qū)域內(nèi)用能單位的能源計(jì)量數(shù)據(jù)在線采集業(yè)務(wù)。當(dāng)前呈現(xiàn)出比較突出的問(wèn)題是，不同技術(shù)機(jī)構(gòu)所采用的采集器都是各自開(kāi)發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專用采集器，各自的采集方式，采集途徑各不相同，單從協(xié)議解析過(guò)程來(lái)看就存在很多種方式，有些數(shù)據(jù)解析任務(wù)是在采集器中完成的，有些是在上位機(jī)解析軟件中完成的，不同種解析方式造成了數(shù)據(jù)上傳方式和格式的不統(tǒng)一，一方面會(huì)造成平臺(tái)處理數(shù)據(jù)的負(fù)擔(dān)，另一方面會(huì)對(duì)后期系統(tǒng)維護(hù)造成很大麻煩，如果數(shù)據(jù)出現(xiàn)問(wèn)題了，很難找到問(wèn)題的出處，得從上位機(jī)軟件到下位機(jī)采集終端層層篩選，最終找到問(wèn)題的出處。如何解決這些問(wèn)題呢？什么樣的采集器才是能源計(jì)量數(shù)據(jù)在線采集領(lǐng)域最為合適的選擇呢？這是我們值得思考和急需解決的問(wèn)題。

1　能源計(jì)量數(shù)據(jù)采集器現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，市場(chǎng)上有各種各樣的數(shù)據(jù)采集器可供選擇，如：安捷倫、及時(shí)利、honeywell等采集器，大多數(shù)應(yīng)用在工控領(lǐng)域，只有很少的一部分是用在能源計(jì)量領(lǐng)域在線采集的。能源計(jì)量領(lǐng)域的采集器與其他領(lǐng)域的采集器的最大區(qū)別在于采集器的精度及上傳數(shù)據(jù)的格式，他不像工控領(lǐng)域的采集器對(duì)實(shí)時(shí)性要求的那么苛刻（秒級(jí)），一般采集用能單位綜合能耗數(shù)據(jù)時(shí)只需要一小時(shí)采集一次，所以對(duì)實(shí)時(shí)性要求相對(duì)較低。以新疆國(guó)能中心為例，目前只采集了綜合能耗數(shù)據(jù)，即用能單位進(jìn)出用能計(jì)量器具的計(jì)量數(shù)據(jù)，不需要實(shí)時(shí)采集，采集頻率為1小時(shí)1次，根據(jù)計(jì)量器具的不同，采集器需要采集瞬時(shí)量（作累計(jì)）或累計(jì)量，然后將1小時(shí)的用量傳送到數(shù)據(jù)平臺(tái)，用戶可以通過(guò)WEB進(jìn)行訪問(wèn)。如圖1為數(shù)據(jù)上傳流程及方法：

2　能源計(jì)量數(shù)據(jù)在線采集對(duì)采集器的功能要求

能源計(jì)量數(shù)據(jù)采集器具有一體性、機(jī)動(dòng)性、體積小、重量輕、高性能等特點(diǎn)，具備實(shí)時(shí)采集、自動(dòng)存儲(chǔ)、即時(shí)顯示、即時(shí)反饋、自動(dòng)處理、自動(dòng)傳輸功能。為現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的真實(shí)性、有效性、實(shí)時(shí)性、可用性提供了保證。

數(shù)據(jù)采集器的操作程序是根據(jù)實(shí)際的需要進(jìn)行編制的，必須充分考慮操作使用過(guò)程的方便、靈活和通用性。數(shù)據(jù)采集器的一般功能包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)刪除和系統(tǒng)管理等功能。

2.1數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

數(shù)據(jù)采集是將能源計(jì)量器具的中的計(jì)量數(shù)據(jù)采集到采集器中，包括協(xié)議的解析，瞬時(shí)量數(shù)據(jù)的累加等，并將處理后的數(shù)據(jù)按照特定格式存儲(chǔ)到采集器中（特定的時(shí)間段）。在數(shù)據(jù)采集中，采集精度是非常重要的，采集器處理數(shù)據(jù)的精度與計(jì)量器具本身的精度直接影響著能源數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，所以在設(shè)計(jì)和選取采集器時(shí)，精度是非常關(guān)鍵的要素。

2.2數(shù)據(jù)傳送

數(shù)據(jù)傳送功能分為數(shù)據(jù)接收和上傳。數(shù)據(jù)接收是數(shù)據(jù)采集器接收上位機(jī)平臺(tái)發(fā)送來(lái)的指令，根據(jù)功能按要求進(jìn)行反饋，包括取數(shù)據(jù)指令、采集器系統(tǒng)更新等。數(shù)據(jù)上傳是將采集到的能源計(jì)量數(shù)據(jù)按照特定的格式傳送到上位機(jī)平臺(tái)中，再通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。

數(shù)據(jù)接收和上傳都得依據(jù)DB65/T3473-2013能源計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范中要求的格式統(tǒng)一來(lái)完成，方便系統(tǒng)后續(xù)的維護(hù)。

2.3數(shù)據(jù)刪除

數(shù)據(jù)采集器中的數(shù)據(jù)在完成了向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的傳送后，需要將超出存儲(chǔ)時(shí)間（如1周）的數(shù)據(jù)刪除，否則存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)空間不夠，會(huì)導(dǎo)致再次數(shù)據(jù)讀入的迭加，造成數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。有些情況下，數(shù)據(jù)可能會(huì)向計(jì)算機(jī)傳送多次，待數(shù)據(jù)確認(rèn)無(wú)效后，方可實(shí)行刪除。

2.4系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理功能包括采集器運(yùn)行狀態(tài)的顯示、采集數(shù)據(jù)的查看有檢查磁盤空間、系統(tǒng)日期時(shí)間的調(diào)較和故障處理等。

3　結(jié)論

通過(guò)對(duì)能源計(jì)量數(shù)據(jù)在線采集設(shè)備的分析，提出了能源計(jì)量領(lǐng)域?qū)Σ杉鞯墓δ苄枨?，希望各?guó)能中心能研制出適合此功能的專用的能源計(jì)量采集設(shè)備。

[1]DB65/T3473-2013能源計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S].

[2]葉紅海,李麗敏.基于單片機(jī)的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].2008(04).

馬磊磊（1987—），男，新疆烏魯木齊人，碩士，助工，能源計(jì)量。