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电量采集及分析优化系统在中关铁矿应用 　　摘要：电量采集及分析优化系统是运用RS485技术和GPRS技术采集电量、电压、电流等数据，并对数据存储，满足显示、报表等功能。系统通过对数据分析，优化用电设备，合理地使用电能，达到节能减排的目的。该系统在中关铁矿的成功应用，将会给同类型的行业在节能减排方面提供宝贵的经验，并产生深远的影响。 　　关键词：RS485；GPRS；无线网络；电量采集及分析优化系统；中关铁矿 　　中图分类号：TV736 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）24-0089-02 　　1 概述 　　中关铁矿目前处于基建期间，施工队伍众多，现场环境较差，用电设备复杂，需要对电量进行准确计量，公平、合理地将电费分配到每一家施工单位，同时需要对施工单位的用电进行指导，提高功率因数，合理分配用电时间，在保证任务完成的情况下，使用电费用最低。 　　2 系统组成 　　系统???电量数据采集、数据库设计和建模、前端数据显示及分析优化三个部分组成。 　　2.1 电量数据采集 　　在离服务器较近的地方采用RS485网络和电表进行连接，RS485接口具有良好的抗噪声干扰性，较长的传输距离和多站能力，同时具有编程简单等特点。 　　在离服务器较远，环境较差的地方采取GPRS通讯方式。GPRS是一种无线通讯方式。GPRS提供端到端的、广域的无线IP连接，采用信道捆绑和增强数据速率改进的方式实现了高速接入，使无线资源得到充分利用。GPRS通讯方式的主要优点表现在：（1）瞬间上网：GPRS的用户一开机，就始终附着在GPRS网络上，每次使用时只需一个激活的过程，一般只需要2～3s的时间马上就能登录至互联网，通讯网络的建立过程十分迅速。（2）永远在线：GPRS由于使用了数据分组技术，用户上网可以避免断线情况的出现，由此保证GPRS永远在线。只要用户的GPRS“手机”处于开机状态，就一直与移动GPRS网络联通。（3）快速传输：GPRS由于采用了经济高效的数据分组交换技术，数据封装在每个分组上发送，发送后不需要此容量时就立即释放。（4）数据吞吐量大。 　　GPRS采集器以无线网络和Internet为传输通道，实现与服务器计算机的实时通信。采集器向服务器主动上??数据时，向服务器申请TCP连接，数据传输完毕后，服务器断开连接。但是与采集器的虚拟网络连接始终存在。GPRS模块具有通道检测功能，定时向服务器发送通道测试信息。若服务器在规定时间内没有收到GPRS器的信息，则认为该连接不可靠，自动断开当前连接。下次通信之前GPRS器需要重新申请连接，从而可以保证信道的可靠性。 　　2.2 数据库设计和建模 　　用软件工程CASE做分析工具，通过面向对象、多视图等功能对整个工艺过程进行抽象描述，建立核心业务过程模型，明确需求。在数据建模方面，用ARIS工具对实体的进行描述，创建数据库E-R图，保证数据模型的具体实现。在设计中重点突出如下特点：（1）统一规划、统一标准、统一建设、统一管理。（2）总体规划、分步实施、重点突破。（3）自主开发和引进先进成熟技术相结合。（4）充分利用现有设备资源。（5）面向用户的设计。（6）面向对象技术和结构化技术相结合。（7）采用统一过程开发技术。（8）采用UML可视化建模技术。（9）采用CS层的体系结构模型。 　　2.3 前端数据分析显示及分析优化 　　电量采集分析优化系统实现对电度、正反向有功、无功，电流、电压等数据采集、分析、预测、报表打印、曲线棒图等功能。在设计中遵循如下原则：（1）系统完整性原则。电量采集分析优化系统设计成一个独立完整的系统。一个独立完整的系统能够保证电能量的采集、传送、处理过程的可靠性、唯一性、准确性和连续性。（2）同时性要求。电量采集分析优化系统采集电能数据，采集电流、电压、功率因数等数据，每隔30s采集一次，每隔5min对数据进行存储。由于电能在不同时段的电价不同，因此满足峰、谷、平时段计量，分析数据的要求，同时对统计报表提供数据基础。（3）精度要求。电量采集分析优化系统采集对电量数据采集精度要求高。由于电能量是一个累计值，因此即使是微小的误差日积月累后也会达到难以置信的程度，因此选择0.2级及以上的精度的电能表计。（4）软件易维护性原则。应用程序所开发编程接口都对外充分开放，支持第三方应用软件在系统上的集成。应用程序提供对各种计费规则、费率模型、优化模型的建立和管理维护手段。提供灵活、方便的费率及其结构的定义和处理手段并具有较强的报表处理和综合运算处理能力。并能自动生成相应的报表和图形以提供方便直观的查询和显示。在增加计量仪表时，不需要再次开发程序，只需将信息通过管理画面维护到数据库。（5）界面友好性。应用程序具有的友好的人机界面，操作方便。 　　2