一種基于gprs和zigbee技術(shù)的能耗監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于GPRS和ZIGBEE技術(shù)的能耗監(jiān)測系統(tǒng)，包括用電設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通信層和站控管理層，所述的網(wǎng)絡(luò)通信層包括GPRS裝置、ZIGBEE數(shù)據(jù)采集器和ZIGBEE數(shù)據(jù)集中器，所述的用電設(shè)備層包括能耗監(jiān)測設(shè)備和耗電設(shè)備，所述的ZIGBEE數(shù)據(jù)采集器中的ZIGBEE中繼器與智能電表、耗電設(shè)備電連接，所述的網(wǎng)絡(luò)通信層和站控管理層之間通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)連接，所述的用電設(shè)備層和網(wǎng)絡(luò)通信層之間通過ZIGBEE無線網(wǎng)絡(luò)連接。其架構(gòu)簡單、拓展能力強，成本較低。
【專利說明】—種基于GPRS和ZIGBEE技術(shù)的能耗監(jiān)測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種基于GPRS及ZIGBEE技術(shù)的能耗監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的有線能耗監(jiān)測系統(tǒng)，架構(gòu)復雜，比較僵化，工程施工和安裝工作量大，成本聞昂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種架構(gòu)簡單、拓展能力強，成本較低的能耗監(jiān)測系統(tǒng)。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種基于GPRS和ZIGBEE技術(shù)的能耗監(jiān)測系統(tǒng)，包括用電設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通信層和站控管理層，所述的網(wǎng)絡(luò)通信層包括GPRS裝置、ZIGBEE數(shù)據(jù)采集器和ZIGBEE數(shù)據(jù)集中器，所述的用電設(shè)備層包括能耗監(jiān)測設(shè)備和耗電設(shè)備，所述的ZIGBEE數(shù)據(jù)采集器中的ZIGBEE中繼器與智能電表、耗電設(shè)備電連接，所述的網(wǎng)絡(luò)通信層和站控管理層之間通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)連接，所述的用電設(shè)備層和網(wǎng)絡(luò)通信層之間通過ZIGBEE無線網(wǎng)絡(luò)連接。
[0005]作為上述方案的進一步優(yōu)化，所述的耗電設(shè)備為空調(diào)、電腦或/和燈具。
[0006]作為上述方案的進一步優(yōu)化，所述的站控管理層為主控計算機、便攜式電腦或/和打印機。
[0007]作為上述方案的進一步優(yōu)化，所述的能耗監(jiān)測設(shè)備為智能電表、智能燃氣表或/和智能水表。
[0008]本實用新型的有益效果主要表現(xiàn)為:本實用新型引入了 GPRS和ZIGBEE無線自組網(wǎng)技術(shù)，該能耗監(jiān)測系統(tǒng)的主要通信方式均采用了無線方式，在系統(tǒng)實施過程中不對房間、區(qū)域原有線路進行改動和額外布線，也不對現(xiàn)有耗能設(shè)備作任何改造，工程安裝和維修簡單方便，與傳統(tǒng)有線能耗監(jiān)測系統(tǒng)相比，極大了降低了整個工程實施的工作量；其次，采用模塊化設(shè)計系統(tǒng)，架構(gòu)簡單，拓展功能強，可以根據(jù)用戶要求，使用環(huán)境，投資目標等制定各種不同應(yīng)用方案，從而減少開發(fā)周期，節(jié)約安裝成本；能耗數(shù)據(jù)信號傳輸采用ZIGBEE自組網(wǎng)通信技術(shù)，具有很強的錯誤檢測能力，通信距離可無限擴展，抗干擾能力強，掛載設(shè)備多。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的技術(shù)原理示意圖。
[0010]圖2是本實用新型的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和優(yōu)選實施例對本實用新型作進一步的具體描述。
[0012]如圖1和2所示，一種基于GPRS和ZIGBEE技術(shù)的能耗監(jiān)測系統(tǒng)，包括用電設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通信層和站控管理層，所述的網(wǎng)絡(luò)通信層包括GPRS裝置、ZIGBEE數(shù)據(jù)采集器和ZIGBEE數(shù)據(jù)集中器，所述的用電設(shè)備層包括能耗監(jiān)測設(shè)備和耗電設(shè)備，所述的ZIGBEE數(shù)據(jù)采集器中的ZIGBEE中繼器與智能電表、耗電設(shè)備電連接，所述的網(wǎng)絡(luò)通信層和站控管理層之間通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)連接，所述的用電設(shè)備層和網(wǎng)絡(luò)通信層之間通過ZIGBEE無線網(wǎng)絡(luò)連接。
[0013]所述的耗電設(shè)備為空調(diào)、電腦或/和燈具，所述的站控管理層為主控計算機、便攜式電腦或/和打印機，所述的能耗監(jiān)測設(shè)備為智能電表、智能燃氣表或/和智能水表。
[0014]本系統(tǒng)采用三層架構(gòu):用電設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通信層和站控管理層。
[0015]I)用電設(shè)備層，包含各種耗能設(shè)備(如空調(diào)、電腦、燈具等)以及連接用電設(shè)備的插座與智能電表，為能耗監(jiān)測系統(tǒng)的最前端。
[0016]2)網(wǎng)絡(luò)通訊層。ZIGBEE數(shù)據(jù)采集器可通過RS485中繼器(ZIGBEE中繼器)直連智能電表，從中直接讀取所需的耗能信息；亦可以連接用電設(shè)備或插線板(即用電設(shè)備層)，根據(jù)各耗能設(shè)備的實際使用情況數(shù)據(jù)(電流、電壓等)，通過能耗計量精確計算采集該耗能設(shè)備的能耗信息，并進行數(shù)據(jù)處理和存儲。各個ZIGBEE數(shù)據(jù)采集器之間及與ZIGBEE數(shù)據(jù)集中器之間均通過ZIGBEE無線自組網(wǎng)完成互聯(lián)通訊。當ZIGBEE數(shù)據(jù)采集器從前端設(shè)備采集到能耗數(shù)據(jù)，該能耗數(shù)據(jù)經(jīng)處理后，即通過ZIGBEE無線自組網(wǎng)匯集到ZIGBEE數(shù)據(jù)集中器，再由ZIGBEE數(shù)據(jù)集中器經(jīng)過二次處理，通過GPRS分組交換技術(shù)上傳至站控管理層中。
[0017]3)站控管理層通過使用GPRS模塊或連入互聯(lián)網(wǎng)的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)接收ZIGBEE數(shù)據(jù)集中器發(fā)來的能耗數(shù)據(jù)。計算機服務(wù)器、管理員客戶端、用戶便攜電腦和打印機通過交換機連接，軟件使用B/S架構(gòu)，能分類分項統(tǒng)計能耗數(shù)據(jù)并根據(jù)用戶需求設(shè)定餅狀圖、柱狀圖對比顯示，亦能自動生成能耗走勢圖，并能遠程控制終端開關(guān)。用戶可通過終端隨時訪問數(shù)據(jù)服務(wù)器，查詢需要的信息。
[0018]本實施例的網(wǎng)絡(luò)通信層采用RS485及ZIGBEE通信協(xié)議，與上位機通信則采用GPRS無線聯(lián)接，減少布線工作量，GPRS具有信號穩(wěn)定，覆蓋面廣等特點，采用GPRS裝置后使得ZIGBEE數(shù)據(jù)集中器可任意移動，搭建系統(tǒng)更為簡單方便。ZIGBEE數(shù)據(jù)采集器采用硬件編碼，降低了系統(tǒng)維護工作量，有故障時智能儀表和數(shù)據(jù)采集器均可隨時直接更換。ZIGBEE數(shù)據(jù)采集器采用導軌式外殼，方便安裝。本系統(tǒng)除擁有一般能耗監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、存儲等功能外，還具有能耗動態(tài)分析，圖形化界面顯示，分項計量顯示對比，反向控制等功能。
[0019]本實施例中，ZIGBEE數(shù)據(jù)采集器作為能耗監(jiān)測系統(tǒng)的前端設(shè)備，通過RS485連接下端智能電表、智能燃氣表、智能水表等能耗監(jiān)測設(shè)備與耗能設(shè)備，以采集相關(guān)能耗數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)處理、存儲，同時通過ZIGBEE自組網(wǎng)連接上端ZIGBEE數(shù)據(jù)集中器，將處理后的能耗數(shù)據(jù)以自定的傳輸協(xié)議上傳至ZIGBEE數(shù)據(jù)集中器。ZIGBEE數(shù)據(jù)集中器將ZIGBEE數(shù)據(jù)采集器中能耗數(shù)據(jù)集中，先存儲在芯片內(nèi)部FLASH中，等待上位機接收，如上位機接收成功，則清除內(nèi)部FLASH中數(shù)據(jù)，如通信中斷無法上傳，則另存儲到外部FLASH中，然后準備下一輪數(shù)據(jù)采集。上位機計算機服務(wù)器接收到能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)后，能分類分項統(tǒng)計能耗數(shù)據(jù)并根據(jù)用戶需求設(shè)定餅狀圖、柱狀圖對比顯示，亦可以自動生成能耗走勢圖，供管理員或用戶自由查看。同時，服務(wù)器軟件亦支持遠程控制終端開關(guān)；若ZIGBEE數(shù)據(jù)采集器與ZIGBEE數(shù)據(jù)集中器通信中斷時，每次采集的數(shù)據(jù)暫時無法上傳，則以列表的方式暫存到ZIGBEE數(shù)據(jù)采集器的內(nèi)存中，可以離線存儲最近10天以上的數(shù)據(jù)。通信重連后，自動分批打包離線數(shù)據(jù)，上傳至數(shù)據(jù)采集器端。[0020]上面結(jié)合附圖對本實用新型優(yōu)選實施方式作了詳細說明，但是本實用新型不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下做出各種變化。
[0021]不脫離本實用新型的構(gòu)思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應(yīng)當理解，本實用新型不限于特定的實施方式，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.一種基于GPRS和ZIGBEE技術(shù)的能耗監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括用電設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通信層和站控管理層，所述的網(wǎng)絡(luò)通信層包括GPRS裝置、ZIGBEE數(shù)據(jù)采集器和ZIGBEE數(shù)據(jù)集中器，所述的用電設(shè)備層包括能耗監(jiān)測設(shè)備和耗電設(shè)備，所述的ZIGBEE數(shù)據(jù)采集器中的ZIGBEE中繼器與智能電表、耗電設(shè)備電連接，所述的網(wǎng)絡(luò)通信層和站控管理層之間通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)連接，所述的用電設(shè)備層和網(wǎng)絡(luò)通信層之間通過ZIGBEE無線網(wǎng)絡(luò)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GPRS和ZIGBEE技術(shù)的能耗監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的耗電設(shè)備為空調(diào)、電腦或/和燈具。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GPRS和ZIGBEE技術(shù)的能耗監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的站控管理層為主控計算機、便攜式電腦或/和打印機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GPRS和ZIGBEE技術(shù)的能耗監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的能耗監(jiān)測設(shè)備為智能電表、智能燃氣表或/和智能水表。
【文檔編號】G08C17/02GK203490825SQ201320652738
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】張俊杰, 張君華, 陳良, 王龍 申請人:蘇州元澄智能科技有限公司