在我国的能源消耗中,工业是能耗大户,能耗量占全国能源消耗总量的70%左右。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议》提出:“十一五”期末单位国内生产总值能源消耗比“十五”期末降低20%左右。因此,加强企业能源计量管理,开展企业节能降耗行动,提高能源利用率是减少资源消耗、保护环境的最有效途径,也是我国走新型工业化道路的重要内容。
为了能使企业更好的完成资源调配、组织生产、部门结算、成本核算,需要建立一套有效的自动化能源数据获取系统,对能源供应进行监测,以便企业实时掌握能源状况,为实现能源自动化调控扎下坚实的数据基础,同时方便企业的计量和成本核算工作。
能源数据具有标准化、专业化、科学化、时效性强的特点,采集难度较高。同时,考虑到能源数据对于企业决策的重要意义,以及能源本身具备危险性的特点,需要对企业建立的能源数据获取系统提出更高的要求。因此, 企业能源管理系统(以下简称EMS)必须满足专业性强、实时性好、可进行远程资料交换、可用性强的需求。
企业能源管理的现状和需求
企业能源管理系统对于一个企业来说其安装范围包括总厂能源消耗数据采集,例如,供水、供气水压,电力有功功率、无功功率、功率因素、水量等实时数据采集。各个分厂相关能耗数据采集,其他相关独立核算部门数据采集等。动力分厂实时供给数据采集,动力分厂生产各种能源产品实时数据采集或登记等。
企业认识到数据资料对于企业管理的重要性,并采用各种仪器、仪表对能源数据进行采集,并派专人对仪器、仪表、与采集的数据进行现场维护、抄取,并逐级统计、上报,建立数据库对数据进行管理。这样的缺点是手工操作效率低,不能满足大范围的数据采集需要。
由于数据采集的仪器仪表分散在企业的不同位置,因此要将这些零散的数据集中监测是一个复杂和庞大工程。采用传统的有线方式将可能导致较大的工程成本。因此邦纳公司针对这种应用提供了无线的解决方案。
无线方式的优势:
1.无需挖沟布线。各种成本和工程周期缩减。
2.减少工程设计人员考虑线缆走向的工作量。 3. 消除桥梁、管线、河流、山地等地理因素对布线的影响。
4. 安装、扩容灵活方便。迅速组建起私有数据采集专网。
5. 后续免维护;故障检修快速简单。
邦纳无线系统简介
整个网络采用星型拓扑,包含一个网关和若干个节点。
网关担负着与各个节点间输入输出信号的交换和控制,整个网络的正常运行,同时与上位系统进行通讯,实现数据交换。
支持的通讯协议有:
■ RS-485 Modbus RTU
■ Modbus TCP
■ Ethernet IP
节点负责现场数据的采集,并发送至网关。节点数量可灵活配置,标准模式下最大可连接15个节点。节点类型多样化,可选全开关量(NPN,PNP),全模拟量(0-20mA,0-10V dc),开关量和模拟量混合型,热电偶热电阻型等。每个节点可提供最大12路I/O。FlexPower™型节点内建电源管理功能,既可接入10-30VDC,也可以使用3.6V高能电池或太阳能电池供电。
产品特色:
n 真正的工业等级无线 I/O
n 具有LCD,滚动显示当前I/O状态
n 内建现场信号诊断功能,能自动分析信号的强弱和可靠性,并以具体数值显示信号强度
n 两个旋纽开关设置网络号和地址
n 利用跳频扩频技术(FHSS)和时分多路(TDMA)控制网络架构确保可靠地传送数据
n 一对多双向通讯,整个数据传送全程校验
n 多种工作电源可以选择,另有DX81电池模块可配
n 可以通过I/O配置软件UCT来设定网关与节点之间的I/O映射关系
n 通过DX85扩展模块来扩展网关I/O数量
n IP67防护等级,室外环境适应性强
n M12 标准工业接插件,坚固可靠
n 工作于2.4GHz频率,无需申请使用执照

先进、成熟、可靠、安全的无线技术
工作于2.4GHz ISM频段,无需申请使用执照,无需付费。
采用跳频扩频(FHSS)技术,能自动实现同步,现场抗干扰能力强,保障数据传输的高可靠性。FHSS是一项高度安全的扩频无线通讯类型。信号被窄带宽的载波信号调制,这些载波信号在各种频率之间随机跳跃,可跳跃的范围取决于所在频率的范围(见下图)。
这项技术是高度抗噪声干扰的。通讯频率由跳变的序列决定。无线信号收发双方必须是完全同步的,在同一时刻以相同频率传输或是接听。而其他第三方未授权的设备由于不会知道跳频顺序,所以无法知晓当前和接下来的通讯频率,因此想要施加干扰就变的异常困难。由于FHSS安全性和抗干扰性都相当出色。因此当与其它信号并存时,它具有非常大的容纳性。既不干扰别人,也不被别人干扰。提高了无线网络的现场生存能力。
应用案例1
智能电表无线数据传送
监控室内的主监视界面

信号采集侧— 一个智能电表

应用案例2
企业工业用水统计
n 应用背景
– 出于企业资产管理的需要,要求监测五个水池的水位,用于记录消耗多少水。
– 水池分散在厂区的不同位置。最远一处距离中控室2公里左右。
– 每个水池有一个投入式液位计测量水位。输出的模拟量接入DX80节点。
n 无线优势
– 中控室到水池之间有很多障碍物。例如厂房、管线、河流等等。布线非常不适合。

网关和DX85安装在科技楼顶楼的小屋内,获得良好通讯视野

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中控室组态软件上显示各个水池的水位信息。

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