一種企業(yè)能源管理信息采集系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種企業(yè)能源管理信息采集系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括耗能表、采集器、GSM/GPRS無線通信模塊、企業(yè)管理客戶端以及服務器；采集器采集到耗能表的數(shù)據(jù)后通過串口與GSM/GPRS無線通信模塊通信進行發(fā)送，一方面GSM/GPRS無線通信模塊通信收到來自采集器的數(shù)據(jù)后打包成短信SMS，將信息以短信SMS的形式發(fā)送至GSM網(wǎng)絡中去；另一方面該系統(tǒng)通過GPRS網(wǎng)絡連接到Internet網(wǎng)絡與服務器進行通信，將能耗數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡發(fā)送到連接Internet的遠程管理服務器的IP地址上。本發(fā)明通過GSM/GPRS網(wǎng)絡遠程實時采集耗能表的數(shù)據(jù)及耗能表的運行狀況，充分利用了GSM/GPRS網(wǎng)絡覆蓋范圍廣、可靠性高、GPRS的接入時間短、數(shù)據(jù)傳輸速率高、支持TCP/IP協(xié)議，通信費用低等的優(yōu)點。
【專利說明】
一種企業(yè)能源管理信息采集系統(tǒng)及方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及能源管理的研究領域，特別涉及一種企業(yè)能源管理信息采集系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002]GSM(Global System for Mobile Communicat1n)是由歐洲電信標準組織制訂的一個數(shù)字移動通信標準，是一種無線數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡規(guī)范。它定義了建設GSM網(wǎng)絡以及提供通信服務的各種規(guī)范標準，GSM移動通信網(wǎng)通常使用的頻率有900MHz，1800MHz，1900MHz，其中我國的GSM移動通信網(wǎng)是在900MHz，1800MHz頻率上。GSM網(wǎng)絡能夠提供語音、短信(SMS)等通信業(yè)務，其中短信(SMS)業(yè)務功能因網(wǎng)絡覆蓋范圍廣、開發(fā)成本低、可靠性和穩(wěn)定性好等優(yōu)點，適合于設計和開發(fā)無線通信系統(tǒng)，可將GSM、SMS技術用于企業(yè)能源管理信息采集系統(tǒng)的設計開發(fā)中，實時把采集到的能耗數(shù)據(jù)以短信的形式發(fā)送到企業(yè)管理者的手機上，實現(xiàn)在任何地點、任何時候可以獲取到能耗信息。
[0003]GPRS是通用分組無線業(yè)務(General Packet Rad1 Service)的簡稱，它是基于現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的無線分組交換技術。GPRS采用分組交換技術，具有接入時間短、數(shù)據(jù)傳輸速率高、開銷低等優(yōu)點。目前，在Internet網(wǎng)絡上的業(yè)務均可通過GPRS網(wǎng)絡上實現(xiàn)。GPRS網(wǎng)絡跟GSM網(wǎng)絡一樣也是工作于三個頻段:900MHz，1800MHz和1900MHz。
[0004]GPRS的核心網(wǎng)絡層采用IP技術，底層可使用多種傳輸技術，可以很方便地與Internet IP網(wǎng)無縫連接。GSM/GPRS無線通信模塊接入GPRS網(wǎng)絡時動態(tài)獲得IP地址。GSM/GPRS無線通信模塊以IP地址接入的方式連接到Internet網(wǎng)絡，GSM/GPRS無線通信模塊的IP地址在每次連接Internet網(wǎng)絡時都是動態(tài)變化的，登陸到Internet網(wǎng)絡后自動連接到服務器，并向服務器報告自身的IP地址，以保持通信鏈路的連接。服務器必須連接到Internet網(wǎng)絡上并擁有一個固定的公網(wǎng)IP地址，如果服務器連接到的是內(nèi)網(wǎng)，則應該需要將內(nèi)網(wǎng)IP映射到外網(wǎng)IP，以便GSM/GPRS無線通信模塊可以在登陸GPRS網(wǎng)絡后通過該IP找到服務器。通信鏈路建立和系統(tǒng)連接到網(wǎng)絡后，GSM/GPRS無線通信模塊向網(wǎng)關發(fā)送的數(shù)據(jù)會通過GPRS網(wǎng)絡連接到Internet發(fā)送到服務器的IP地址上，服務器向GSM/GPRS無線通信模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)也會根據(jù)IP地址發(fā)送到GSM/GPRS無線通信模塊上。
[0005]GPRS技術具有接入迅速、永遠在線、流量計費等特點，在遠程突發(fā)性數(shù)據(jù)實時傳輸中有很大的優(yōu)勢，特別適合于頻繁的、小數(shù)據(jù)量的實時傳輸，這使得GPRS技術在自動化監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集領域上有很好的應用。在系統(tǒng)中應用GPRS技術，GSM/GPRS無線通信模塊用以接入GPRS網(wǎng)絡，然后配備相關處理器以及外圍設備。GPRS網(wǎng)絡和業(yè)務由通信運營商提供，通信時只需連接到運營商的GPRS網(wǎng)絡上就可以了。GPRS網(wǎng)絡信號遍布全國各地，因此采用GPRS技術的采集節(jié)點可以分布在全國各地，遠程服務器與采集節(jié)點之間無距離限制，特別適合遠距離傳輸，將GPRS技術應用到企業(yè)能源管理信息采集系統(tǒng)中，能全面提高企業(yè)能源管理數(shù)字化、信息化、自動化水平。
[0006]耗能表(電能表、水表、氣表)與采集器之間的通信需要嚴格遵守了國家制定的通訊約規(guī)，其中電能表與采集器之間的通信需要遵守國家制定的DL/T645-1997《多功能電能表通訊規(guī)約》，而水表、氣表與采集器之間的通信需要遵守國家制定的CJ-T_188-2004《戶用計量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術條件》，這些通訊約規(guī)是我國的耗能儀表行業(yè)標準。
[0007]目前已經(jīng)有通過RS485總線通信來采集能耗數(shù)據(jù)，RS485總線為半雙工工作方式，其通信的數(shù)據(jù)線有兩條，分別是一個信號標準點位的正負端，真正的信號必須由兩條線路相減得到。因此，每次通信只可以向一個方向傳送數(shù)據(jù)，任何時候網(wǎng)絡中只能有一個主設備，即處于發(fā)送狀態(tài)的設備，從設備不進行主動通訊。為了避免總線沖突，系統(tǒng)的采集器與耗能表間都采用主從式通信。即主機發(fā)送的數(shù)據(jù)可以傳送到各從機或指定從機，而各個從機發(fā)送的數(shù)據(jù)只能發(fā)送給主機。無論主機還是從機都采用查詢方式發(fā)送數(shù)據(jù)，中斷方式接收數(shù)據(jù)。RS485總線常采用特性阻抗為120歐姆的雙絞線作為傳輸介質(zhì)，因此信號在傳輸線上傳送時，遇到阻抗不連續(xù)的時候會出現(xiàn)反射現(xiàn)象，影響信號的遠距離傳輸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點與不足，提供一種企業(yè)能源管理信息采集系統(tǒng)及方法，在企業(yè)中實時準確地自動化采集能耗數(shù)據(jù)并實現(xiàn)遠距離傳輸能耗數(shù)據(jù)到服務器上。
[0009]為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0010]本發(fā)明提供了一種企業(yè)能源管理信息采集系統(tǒng)，包括耗能表、采集器、GSM/GPRS無線通信模塊、企業(yè)管理客戶端以及服務器;所述采集器用于耗能表數(shù)據(jù)的實時采集并將能耗數(shù)據(jù)發(fā)射到GSM/GPRS無線通信模塊;所述GSM/GPRS無線通信模塊用于接收和發(fā)送采集器的數(shù)據(jù)，動態(tài)為GSM/GPRS無線通信模塊分配IP地址，并提供數(shù)據(jù)通信接口，當進行GPRS數(shù)據(jù)通信時，GSM/GPRS無線通信模塊會向GPRS網(wǎng)絡發(fā)出連接登陸請求，GPRS網(wǎng)絡為GSM/GPRS無線通信模塊建立Socket連接，如果系統(tǒng)登陸GPRS網(wǎng)絡失敗，GSM/GPRS無線通信模塊會斷開當前的連接，重新進行網(wǎng)絡連接，直到系統(tǒng)成功登陸到GPRS網(wǎng)絡，服務器也需要連接到Internet網(wǎng)絡，服務器與Internet網(wǎng)絡建立TCP Socket連接;在GPRS數(shù)據(jù)通信過程中，GSM/GPRS無線通信模塊將能耗數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡發(fā)送到連接Internet的遠程管理服務器的IP地址上，服務器對能耗數(shù)據(jù)進行接收處理，并把數(shù)據(jù)導入服務器的數(shù)據(jù)庫里;所述服務器是連接到Internet網(wǎng)絡具有固定IP的計算機系統(tǒng)，通過服務器對能源管理信息采集系統(tǒng)所采集的能耗數(shù)據(jù)進行顯示、統(tǒng)計和分析，并將能耗數(shù)據(jù)存儲到服務器數(shù)據(jù)庫里，用于日后查詢保存的能耗情況。
[0011]作為優(yōu)選的技術方案，所述采集器采集到耗能表的數(shù)據(jù)后通過串口與GSM/GPRS無線通信模塊通信進行發(fā)送，一方面GSM/GPRS無線通信模塊通信收到來自采集器的數(shù)據(jù)后打包成短信SMS，將信息以短信SMS的形式發(fā)送至GSM網(wǎng)絡中去，由GSM網(wǎng)絡短信SMS服務中心轉(zhuǎn)發(fā)至事先設定好的企業(yè)管理客戶端，企業(yè)管理客戶端可實時收到能耗數(shù)據(jù)的短信；另一方面該系統(tǒng)通過GPRS網(wǎng)絡連接到Internet網(wǎng)絡與服務器進行通信，將能耗數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡發(fā)送到連接Internet的遠程管理服務器的IP地址上，并且把數(shù)據(jù)導入服務器的數(shù)據(jù)庫里，服務器將這些能耗數(shù)據(jù)實時顯示和統(tǒng)計。
[0012]作為優(yōu)選的技術方案，所述采集器包括RS485轉(zhuǎn)TTL模塊和微處理器，所述RS485轉(zhuǎn)TTL模塊用于將耗能表的RS485電平與微處理器的TTL電平相互轉(zhuǎn)換，所述微處理器用于對耗能表的數(shù)據(jù)進行采集處理，采集器處理完來自各耗能表的數(shù)據(jù)后將該數(shù)據(jù)傳輸給GSM/GPRS無線通信模塊，GSM/GPRS無線通信模塊收到來自采集器的數(shù)據(jù)后根據(jù)微處理器的AT指令發(fā)送短信SMS以及建立TCP/IP連接，把數(shù)據(jù)發(fā)送出去。
[0013]作為優(yōu)選的技術方案，所述微處理器為12C5A60S2微處理器，所述12C5A60S2微處理器具有雙串口，其中一個串口連接GSM/GPRS無線通信模塊的通信接口，用于無線發(fā)送耗能表的數(shù)據(jù);另一個串口通過RS485轉(zhuǎn)TTL模塊連接耗能表的RS485通信接口，用于讀取耗能表的數(shù)據(jù)。
[0014]作為優(yōu)選的技術方案，所述采集器還包括LCD液晶顯示屏和MAX232串口通信電路，所述IXD液晶顯示屏和MAX232串口通信電路均與微處理器連接。
[0015]作為優(yōu)選的技術方案，所述GSM/GPRS的無線通信模塊采用內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議棧的SIM900A 模塊。
[0016]作為優(yōu)選的技術方案，所述企業(yè)管理客戶端為企業(yè)管理者的手機或PAD。
[0017]本發(fā)明還提供了一種企業(yè)能源管理信息采集方法，包括下述步驟:
[0018]S1、采集器定時通過RS485轉(zhuǎn)TTL模塊向耗能表發(fā)送采集數(shù)據(jù)的指令；
[0019]S2、耗能表收到來自采集器的采集指令后，向采集器發(fā)送相對應的數(shù)據(jù)幀；
[0020]S3、采集器接收到來自耗能表的數(shù)據(jù)幀，對來自各耗能表的數(shù)據(jù)進行提取轉(zhuǎn)化為字符后傳輸給GSM/GPRS無線通信模塊；
[0021]S4、GSM/GPRS無線通信模塊通信收到來自采集器的數(shù)據(jù)后根據(jù)微處理器的AT指令發(fā)送短信SMS以及建立TCP/IP連接把數(shù)據(jù)發(fā)送出去；
[0022]S5、企業(yè)管理者的移動終端實時收到能耗數(shù)據(jù)的短信，同時該系統(tǒng)通過GPRS網(wǎng)絡連接到Internet網(wǎng)絡與服務器進行通信，將能耗數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡發(fā)送到連接Internet的遠程管理服務器的IP地址上；
[0023]S6、服務器接收到來自GPRS網(wǎng)絡的能耗數(shù)據(jù)，并將能耗數(shù)據(jù)導入服務器的數(shù)據(jù)庫里。
[0024]作為優(yōu)選的技術方案，對于采集器的具體實現(xiàn)方法，包括下述步驟:
[0025]S21、首先對微處理器的兩個串口進行初始化；
[0026]S22、初始化串口通信的波特率，將串口通信的波特率設置為9600bps;
[0027]S23、采集器IXD液晶屏進行初始化，IXD液晶屏是為了能夠?qū)崟r監(jiān)控顯示系統(tǒng)的運行情況；
[0028]S24、修改波特率，耗能表RS485串行通信接口的初始通信波特率為1200bps，通過修改數(shù)據(jù)傳輸速率的特征字Z可使采集器和耗能表進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈蕿?600bps，波特率變更完成后，就可對耗能表數(shù)據(jù)進行采集了 ；
[0029]S25、微處理器周期性定時采集數(shù)據(jù)，在軟件編程中用定時器進行定時，當定時結(jié)束時，采集器的串口 2通過RS485轉(zhuǎn)TTL模塊向耗能表發(fā)送采集數(shù)據(jù)的指令；
[0030]S26、耗能表收到采集指令后，向采集器串口 2發(fā)送相對應的數(shù)據(jù)幀；
[0031]S27、采集器串口 2收到數(shù)據(jù)幀后對數(shù)據(jù)幀進行提取和處理，把耗能數(shù)據(jù)提取出來并轉(zhuǎn)換為ASCII字符格式，在通過LCD液晶屏顯示當時的能耗情況；
[0032]S28、GSM/GPRS無線通信模塊初始化，通過串口 I向微處理器發(fā)送AT指令，控制GSM/GPRS無線通信模塊連接GSM/GPRS網(wǎng)絡并將數(shù)據(jù)發(fā)送給GSM/GPRS無線通信模塊；
[0033]S29、GSM/GPRS無線通信模塊收到來自微處理器數(shù)據(jù)后連接GSM/GPRS網(wǎng)絡一方面以短信形式發(fā)送到企業(yè)管理者的移動終端上，另一方面將數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡連接到Internet發(fā)送到遠程管理服務器的IP地址上，這樣就完成了一個完整的能耗數(shù)據(jù)采集過程；
[0034]S210、完成本次數(shù)據(jù)采集過程后，微處理器再進行定時，等待下一次數(shù)據(jù)采集指令。
[0035]作為優(yōu)選的技術方案，對于GSM/GPRS通信模塊的具體實現(xiàn)方法，包括下述步驟:
[0036]S31、硬件電路搭建后，微處理器要對無線通信GSM/GPRS無線通信模塊進行軟件編程設置AT指令，以實現(xiàn)相對應的通信流程；
[0037]S32、GSM/GPRS無線通信模塊初始化，發(fā)送“AT”用于通信端口測試，用來同步通信波特率，用戶進行呼叫業(yè)務、短信業(yè)務、數(shù)據(jù)業(yè)務等方面的控制之前通過AT指令同步S頂900A模塊的通信波特率；
[0038]S33、查詢GSM/GPRS無線通信模塊工作狀態(tài)，發(fā)送ATI指令用來顯示S頂900A模塊的ID信息;接著發(fā)送AT+CPIN?指令用來查詢S頂卡的狀態(tài)，返回:+CPIN:READY，表明S頂卡狀態(tài)正常；
[0039]S34、查詢網(wǎng)絡信號質(zhì)量及網(wǎng)絡狀態(tài)，發(fā)送AT+CSQ指令用來查詢當前網(wǎng)絡信號的質(zhì)量，可看到SnraooA模塊連接到當前網(wǎng)絡的信號強度;接著發(fā)送AT+C0PS?指令用來查詢當前運營商信息，該指令只有在連上運營商網(wǎng)絡后，才返回運營商信息，如返回+COPS:O，0，〃CHINAMOBILE"，表明當前選擇的運營商是中國移動；
[0040]S35、設置短信字符集，發(fā)送AT+CSCS = GSM指令用來設置模塊發(fā)送短信使用的是“GSM”字符集；
[0041]S36、設置短信格式，發(fā)送AT+CMGF=1指令用來設置短信格式，參數(shù)設置為1，表明為文本模式；
[0042]S37、設置接收端手機號碼，發(fā)送AT+CMGS = xxxxxxxxxxx指令用來向號碼為XXXXXXXXXXX的企業(yè)管理者移動終端發(fā)送短信，，在發(fā)送該指令后，向企業(yè)管理者移動終端發(fā)送短信內(nèi)容，接著發(fā)送十六進制的:1Α，啟動短信發(fā)送;返回:SEND 0K，說明短信發(fā)送成功；
[0043]S38、設置GPRS本地TCP連接端口，發(fā)送AT+CLP0RT = 〃TCP〃，〃8086〃指令用來設置中國移動網(wǎng)絡的SM900A模塊GPRS本地TCP連接端口，端口為8086，設置本地TCP連接成功則返回0K;
[0044]539、建立11^連接，發(fā)送八了+(:1?5了八訂=〃11^〃，〃(^>122333 3化？.1^^〃，〃31287//指令用來建立TCP連接，將局域網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)連接到域名為C jrl22333.xicp.net的外網(wǎng)IP地址上，連接端口為31287，該指令激活GPRS功能，等待TCP連接成功，若返回CONNECT OK，表明GPRS網(wǎng)絡連接成功;若返回ERROR，則表明S頂900A模塊激活失??；
[0045]S310、數(shù)據(jù)發(fā)送，發(fā)送AT+CIPSEND指令，此時模塊返回: >，接著發(fā)送采集到的能耗數(shù)據(jù)，最后發(fā)送十六進制的:1A，啟動數(shù)據(jù)發(fā)送;返回:SEND 0K，表明數(shù)據(jù)已經(jīng)成功發(fā)送出去了，實現(xiàn)將數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡連接到Internet發(fā)送到遠程管理服務器的IP地址上，可以通過電腦端的網(wǎng)絡調(diào)試助手看到GPRS網(wǎng)絡的連接和數(shù)據(jù)發(fā)送過程；
[0046]S311、斷開TCP連接，發(fā)送AT+CIPCL0SE = I指令用于關閉當前TCP連接，斷開TCP連接；
[0047]S312、關閉GPRS網(wǎng)絡，發(fā)送AT+CIPSHUT指令關閉GPRS移動場景，關閉GPRS網(wǎng)絡。
[0048]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點和有益效果:
[0049]本發(fā)明通過GSM/GPRS網(wǎng)絡遠程實時采集耗能表的數(shù)據(jù)，實時監(jiān)控耗能表的運行狀況，該采集系統(tǒng)充分利用了 GSM/GPRS網(wǎng)絡覆蓋范圍廣、可靠性高、GPRS的接入時間短、數(shù)據(jù)傳輸速率高、支持TCP/IP協(xié)議，可與Internet進行互聯(lián)、通信費用低等的優(yōu)點，采集器采集到耗能表的數(shù)據(jù)后通過串口與GSM/GPRS無線通信模塊通信，一方面GSM/GPRS無線通信模塊通信收到來自采集器的數(shù)據(jù)后打包成短信(SMS)將信息以短信(SMS)的形式發(fā)送至GSM網(wǎng)絡中去，由GSM網(wǎng)絡短信(SMS)服務中心轉(zhuǎn)發(fā)至事先設定好的企業(yè)管理者手機號碼，企業(yè)管理者的手機可以實時收到能耗數(shù)據(jù)的短信，另一方面該系統(tǒng)通過GPRS網(wǎng)絡連接到Internet網(wǎng)絡與服務器進行通信，將能耗數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡發(fā)送到連接Internet的遠程管理服務器的IP地址上，并且把數(shù)據(jù)導入服務器的數(shù)據(jù)庫里，服務器能源管理軟件把這些能耗數(shù)據(jù)實時顯示和統(tǒng)計，方便企業(yè)能源管理部門實時查看耗能情況，企業(yè)能源管理部門可以對這些能耗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析和打印查看詳細能耗情況，分析耗能異常的原因并提出節(jié)能減排方案，為節(jié)能減排和企業(yè)的能源管理提供了可靠的依據(jù)。
【附圖說明】
[0050]圖1是本發(fā)明企業(yè)能源信息采集系統(tǒng)的框架示意圖；
[0051 ]圖2是本發(fā)明采集器的硬件結(jié)構(gòu)框圖；
[0052 ]圖3是本發(fā)明12C5A60S2微處理器外圍接口電路圖；
[0053]圖4是本發(fā)明12864液晶接口電路圖；
[0054]圖5是本發(fā)明MAX232通信串口電路圖；
[0055]圖6是本發(fā)明采集器的采集方法流程圖；
[0056]圖7是本發(fā)明GSM/GPRS通信模塊的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0057]下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0058]實施例
[0059]當今能源的供應越來越緊張，企業(yè)能源消耗問題越來越突出，而且企業(yè)在能源消耗方面占據(jù)著重要的位置，目前國家大力推行節(jié)能減排的政策，鼓勵企業(yè)進行能源管理，但目前大部分企業(yè)還沒實現(xiàn)能源管理系統(tǒng)的搭建，對能源信息的采集還是以人工讀取的方式采集，因此研究和設計一套自動化采集的企業(yè)能源管理信息采集系統(tǒng)，實現(xiàn)在企業(yè)中實時準確地采集能耗數(shù)據(jù)具有非常重大的意義。
[0060]企業(yè)能源消耗問題主要是由于企業(yè)自身沒有及時監(jiān)控能源的使用情況從而導致能源的不合理利用。企業(yè)要實現(xiàn)節(jié)能減排和提高能源利用率，首先要從基礎的能耗數(shù)據(jù)采集工作開始，實現(xiàn)實時準確地獲取各項能耗數(shù)據(jù)。但由于目前很多企業(yè)自身沒有搭建和開發(fā)能源管理信息采集系統(tǒng)，使得企業(yè)能源利用率低下給企業(yè)帶來了巨大的損失。針對企業(yè)能源管理信息采集系統(tǒng)的設計，是為了提高企業(yè)的能源利用率，減少能源消耗，實現(xiàn)節(jié)能減排。
[0061]企業(yè)能源管理信息采集系統(tǒng)是采用無線通信技術、電子控制技術相結(jié)合，自動周期性地采集各時段企業(yè)的能耗數(shù)據(jù)，并通過無線通信技術發(fā)送到服務器的數(shù)據(jù)庫里，利用計算機系統(tǒng)上的能源管理軟件進行管理和分析。企業(yè)能源管理信息采集系統(tǒng)極大地方便了企業(yè)的能源管理工作，為實現(xiàn)節(jié)能減排和企業(yè)的能源管理提供了數(shù)據(jù)支持。
[0062]目前很多企業(yè)對能耗數(shù)據(jù)的采集是以傳統(tǒng)原始的人工讀取的方式進行采集，這樣采集數(shù)據(jù)的方式往往帶有人為隨意性、誤差大、實時性差、工作量大、容易在統(tǒng)計中出錯等問題，難以對能源消耗情況進行科學的分析。隨著企業(yè)的發(fā)展，采用企業(yè)能源管理信息采集系統(tǒng)，不僅給企業(yè)管理人員在能源管理方面帶來了方便，而且改變能源管理效率低下，實時性不強的狀況。企業(yè)能源管理信息采集系統(tǒng)由各個耗能表(電能表、水表、氣表)、能耗數(shù)據(jù)采集模塊、無線通信模塊和服務器構(gòu)成。經(jīng)過一段時間的能耗數(shù)據(jù)實時采集后，獲得大量的能耗數(shù)據(jù)，通過服務器上的能源管理軟件進行統(tǒng)計分析，分析出能耗異常和能源利用率低下的原因，并結(jié)合專家意見和企業(yè)的實際情況提出節(jié)能降耗決策，為企業(yè)節(jié)省在能源消耗方面的費用，提高企業(yè)能源管理水平，實現(xiàn)企業(yè)的節(jié)能減排。
[0063]由于GSM SMS和GPRS技術不受通信距離的限制，GSM和GPRS網(wǎng)絡信號全國各地到處都有覆蓋，因此基于GSM SMS+GPRS技術企業(yè)能源管理信息采集系統(tǒng)不受地域限制，適合通信距離遠，企業(yè)規(guī)模大，企業(yè)環(huán)境復雜，耗能表分布比較離散的能耗數(shù)據(jù)采集應用環(huán)境。
[0064]通過GSM/GPRS網(wǎng)絡遠程實時采集耗能表的數(shù)據(jù)，實時監(jiān)控耗能表的運行狀況，該采集系統(tǒng)充分利用了 GSM/GPRS網(wǎng)絡覆蓋范圍廣、可靠性高、GPRS的接入時間短、數(shù)據(jù)傳輸速率高、支持TCP/IP協(xié)議，可與Internet進行互聯(lián)、通信費用低等的優(yōu)點。如圖1所示，本實施例的一種企業(yè)能源管理信息采集系統(tǒng)，包括耗能表、采集器、GSM/GPRS無線通信模塊、企業(yè)管理客戶端以及服務器;所述采集器用于耗能表數(shù)據(jù)的實時采集并將能耗數(shù)據(jù)發(fā)射到GSM/GPRS無線通信模塊;所述GSM/GPRS無線通信模塊用于接收和發(fā)送采集器的數(shù)據(jù)，動態(tài)為GSM/GPRS無線通信模塊分配IP地址，并提供數(shù)據(jù)通信接口，當進行GPRS數(shù)據(jù)通信時，GSM/GPRS無線通信模塊會向GPRS網(wǎng)絡發(fā)出連接登陸請求，GPRS網(wǎng)絡為GSM/GPRS無線通信模塊建立Socket連接，如果系統(tǒng)登陸GPRS網(wǎng)絡失敗，GSM/GPRS無線通信模塊會斷開當前的連接，重新進行網(wǎng)絡連接，直到系統(tǒng)成功登陸到GPRS網(wǎng)絡，服務器也需要連接到Internet網(wǎng)絡，服務器與Internet網(wǎng)絡建立TCP Socket連接;在GPRS數(shù)據(jù)通信過程中，GSM/GPRS無線通信模塊將能耗數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡發(fā)送到連接Internet的遠程管理服務器的IP地址上，服務器對能耗數(shù)據(jù)進行接收處理，并把數(shù)據(jù)導入服務器的數(shù)據(jù)庫里;所述服務器是連接到Internet網(wǎng)絡具有固定IP的計算機系統(tǒng)，通過服務器對能源管理信息采集系統(tǒng)所采集的能耗數(shù)據(jù)進行顯示、統(tǒng)計和分析，并將能耗數(shù)據(jù)存儲到服務器數(shù)據(jù)庫里，用于日后查詢保存的能耗情況。
[0065]采集器主要實現(xiàn)對耗能表數(shù)據(jù)的實時采集并將能耗數(shù)據(jù)發(fā)射到無線信道的功能。采集器中的12C5A60S2微處理器定時周期性地進行采集能耗并通過GSM/GPRS無線通信模塊將能耗數(shù)據(jù)發(fā)送到企業(yè)管理者的手機上和遠程服務器上。在耗能表和采集器之間需接上RS485轉(zhuǎn)TTL模塊，實現(xiàn)耗能表的RS485電平與12C5A60S2微處理器的TTL電平的相互轉(zhuǎn)換。采集器控制模塊的核心采用12C5A60S2微處理器，微處理器實現(xiàn)對能耗數(shù)據(jù)采集和處理，并對GSM/GPRS無線通信模塊的初始化，通過AT指令使GSM/GPRS無線通信模塊連接GSM/GPRS網(wǎng)絡實現(xiàn)向企業(yè)管理者發(fā)送短信(SMS)并且與遠程管理機建立TCP/IP連接把數(shù)據(jù)包發(fā)送到服務器上等功能。
[0066]GSM/GPRS無線通信模塊在本系統(tǒng)的開發(fā)中主要實現(xiàn)連接GSM網(wǎng)絡發(fā)送短信(SMS)以及連接GPRS網(wǎng)絡通過Internet與服務器建立TCP/IP連接，實現(xiàn)耗能數(shù)據(jù)的傳輸。對于GSM/GPRS無線通信模塊的選取，本系統(tǒng)采用內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議棧的SM900A模塊。該模塊非常適合于數(shù)據(jù)的遠程無線傳輸，12C5A60S2微處理器通過AT指令對SIM900A模塊進行操作控制，實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的無線傳輸。
[0067]所述服務器是連接到Internet網(wǎng)絡具有固定IP的計算機系統(tǒng)，服務器上安裝有能源管理軟件。通過服務器上的能源管理軟件對能源管理信息采集系統(tǒng)所采集的能耗數(shù)據(jù)進行顯示、統(tǒng)計、分析等功能，并將能耗數(shù)據(jù)存儲到服務器數(shù)據(jù)庫里，用于日后查詢保存的能耗情況。
[0068]本實施例系統(tǒng)的硬件要根據(jù)系統(tǒng)功能要求和工作原理來進行設計。本系統(tǒng)的硬件設計包括對采集器和GSM/GPRS無線通信模塊的研究與設計。在系統(tǒng)中，采集器完成對耗能表(電能表、水表、氣表)數(shù)據(jù)的采集并通過串口傳輸給GSM/GPRS無線通信模塊通信，GSM/GPRS無線通信模塊通信收到來自采集器的能耗數(shù)據(jù)后根據(jù)12C5A60S2微處理器的AT指令發(fā)送短信(SMS)以及建立TCP/IP連接把數(shù)據(jù)發(fā)送出去。硬件設計將圍繞這些功能的實現(xiàn)來進行。
[0069]采集器的硬件設計:
[0070]所述采集器在企業(yè)能源管理信息采集系統(tǒng)中擔負著耗能表(電能表、水表、氣表)數(shù)據(jù)的采集、處理，由12C5A60S2微處理器對該數(shù)據(jù)進行采集、處理，并把當前監(jiān)控情況顯示在液晶屏上，采集器處理完來自各耗能表(電能表、水表、氣表)的數(shù)據(jù)后還需要把數(shù)據(jù)傳輸給GSM/GPRS無線通信模塊，GSM/GPRS無線通信模塊通信收到來自采集器的數(shù)據(jù)后根據(jù)12C5A60S2微處理器的AT指令發(fā)送短信(SMS)以及建立TCP/IP連接把數(shù)據(jù)發(fā)送出去。
[0071]所述12C5A60S2微處理器具有雙串口功能，其中P3.0和P3.1是RXD和TXD，P1.2和Pl.3是RXD2和TXD2，這兩個串口是互相獨立的，在采集器硬件接口設計中，P3.0和P3.1接無線通信GSM/GPRS無線通信模塊的通信接口，用于無線發(fā)送耗能表的數(shù)據(jù)，Pl.2和Pl.3通過RS485轉(zhuǎn)TTL模塊接耗能表的RS485通信接口，用于讀取耗能表的數(shù)據(jù)。
[0072]本實施例中，在耗能表和采集器之間采用RS485轉(zhuǎn)TTL模塊，實現(xiàn)耗能表的485電平與12C5A60S2微處理器的TTL電平的相互轉(zhuǎn)換。因此，采集器的硬件包括電源電路、顯示電路、RS485電平轉(zhuǎn)TTL電平電路模塊、12C5A60S2微處理器以及其外圍電路的設計，具體框架如圖2所示。12C5A60S2微處理器采用5V電壓供電。
[0073]本實施例的采集器除了RS485轉(zhuǎn)TTL模塊和12C5A60S2微處理器之前，還包括LCD液晶顯示屏及MAX232通信串口電路，所述LCD液晶顯示屏和MAX232通信串口電路的電路原圖如圖4、圖5所示。
[0074]本實施例還提供了一種企業(yè)能源管理信息采集方法，包括下述步驟:
[0075]S1、采集器定時通過RS485轉(zhuǎn)TTL模塊向耗能表發(fā)送采集數(shù)據(jù)的指令；
[0076]S2、耗能表收到來自采集器的采集指令后，向采集器發(fā)送相對應的數(shù)據(jù)幀；
[0077]S3、采集器接收到來自耗能表的數(shù)據(jù)幀，對來自各耗能表的數(shù)據(jù)進行提取轉(zhuǎn)化為字符后傳輸給GSM/GPRS無線通信模塊；
[0078]S4、GSM/GPRS無線通信模塊通信收到來自采集器的數(shù)據(jù)后根據(jù)微處理器的AT指令發(fā)送短信SMS以及建立TCP/IP連接把數(shù)據(jù)發(fā)送出去；
[0079]S5、企業(yè)管理者的移動終端實時收到能耗數(shù)據(jù)的短信，同時該系統(tǒng)通過GPRS網(wǎng)絡連接到Internet網(wǎng)絡與服務器進行通信，將能耗數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡發(fā)送到連接Internet的遠程管理服務器的IP地址上；
[0080]S6、服務器接收到來自GPRS網(wǎng)絡的能耗數(shù)據(jù)，并將能耗數(shù)據(jù)導入服務器的數(shù)據(jù)庫里。
[0081]如圖6所示，對于采集器的具體實現(xiàn)方法，包括下述步驟:
[0082]S21、首先對微處理器的兩個串口進行初始化；
[0083]S22、初始化串口通信的波特率，將串口通信的波特率設置為9600bps;
[0084]S23、采集器IXD液晶屏進行初始化，IXD液晶屏是為了能夠?qū)崟r監(jiān)控顯示系統(tǒng)的運行情況；
[0085]S24、修改波特率，耗能表RS485串行通信接口的初始通信波特率為1200bps，通過修改數(shù)據(jù)傳輸速率的特征字Z可使采集器和耗能表進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈蕿?600bps，波特率變更完成后，就可對耗能表數(shù)據(jù)進行采集了 ；
[0086]S25、微處理器周期性定時采集數(shù)據(jù)，在軟件編程中用定時器進行定時，當定時結(jié)束時，采集器的串口 2通過RS485轉(zhuǎn)TTL模塊向耗能表發(fā)送采集數(shù)據(jù)的指令；
[0087]S26、耗能表收到采集指令后，向采集器串口 2發(fā)送相對應的數(shù)據(jù)幀；
[0088]S27、采集器串口 2收到數(shù)據(jù)幀后對數(shù)據(jù)幀進行提取和處理，把耗能數(shù)據(jù)提取出來并轉(zhuǎn)換為ASCII字符格式，在通過LCD液晶屏顯示當時的能耗情況；
[0089]S28、GSM/GPRS無線通信模塊初始化，通過串口 I向微處理器發(fā)送AT指令，控制GSM/GPRS無線通信模塊連接GSM/GPRS網(wǎng)絡并將數(shù)據(jù)發(fā)送給GSM/GPRS無線通信模塊；
[0090]S29、GSM/GPRS無線通信模塊收到來自微處理器數(shù)據(jù)后連接GSM/GPRS網(wǎng)絡一方面以短信形式發(fā)送到企業(yè)管理者的移動終端上，另一方面將數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡連接到Internet發(fā)送到遠程管理服務器的IP地址上，這樣就完成了一個完整的能耗數(shù)據(jù)采集過程；
[0091]S210、完成本次數(shù)據(jù)采集過程后，微處理器再進行定時，等待下一次數(shù)據(jù)采集指令。
[0092]本實施例中，如圖3所示，所述微處理器選用12C5A60S2微處理器，12C5A60S2微處理器具有雙串口功能，其中P3.0和P3.1是RXD和TXD，Pl.2和Pl.3是RXD2和TXD2，這兩個串口是互相獨立的，將P3.0和P3.1設計為第一串口，接無線通信GSM/GPRS無線通信模塊的通信接口，用于無線發(fā)送耗能表的數(shù)據(jù)，將Pl.2和Pl.3設計為第二串口，通過RS485轉(zhuǎn)TTL模塊接耗能表的RS485通信接口，用于讀取耗能表的數(shù)據(jù)。
[0093]如圖7所示，對于GSM/GPRS通信模塊的具體實現(xiàn)方法，包括下述步驟:
[0094]S31、硬件電路搭建后，微處理器要對無線通信GSM/GPRS無線通信模塊進行軟件編程設置AT指令，以實現(xiàn)相對應的通信流程；
[0095]S32、GSM/GPRS無線通信模塊初始化，發(fā)送“AT”用于通信端口測試，用來同步通信波特率，用戶進行呼叫業(yè)務、短信業(yè)務、數(shù)據(jù)業(yè)務等方面的控制之前通過AT指令同步S頂900A模塊的通信波特率；
[0096]S33、查詢GSM/GPRS無線通信模塊工作狀態(tài)，發(fā)送ATI指令用來顯示S頂900A模塊的ID信息;接著發(fā)送AT+CPIN?指令用來查詢S頂卡的狀態(tài)，返回:+CPIN:READY，表明S頂卡狀態(tài)正常；
[0097]S34、查詢網(wǎng)絡信號質(zhì)量及網(wǎng)絡狀態(tài)，發(fā)送AT+CSQ指令用來查詢當前網(wǎng)絡信號的質(zhì)量，可看到SnraooA模塊連接到當前網(wǎng)絡的信號強度;接著發(fā)送AT+C0PS?指令用來查詢當前運營商信息，該指令只有在連上運營商網(wǎng)絡后，才返回運營商信息，如返回+COPS:O，0，〃CHINAMOBILE"，表明當前選擇的運營商是中國移動；
[0098]S35、設置短信字符集，發(fā)送AT+CSCS = GSM指令用來設置模塊發(fā)送短信使用的是“GSM”字符集；
[0099]S36、設置短信格式，發(fā)送AT+CMGF=1指令用來設置短信格式，參數(shù)設置為1，表明為文本模式；
[0?00] S37、設置接收端手機號碼，發(fā)送AT+CMGS = xxxxxxxxxxx指令用來向號碼為xxxxxxxxxxx的企業(yè)管理者移動終端發(fā)送短信，，在發(fā)送該指令后，向企業(yè)管理者移動終端發(fā)送短信內(nèi)容，接著發(fā)送十六進制的:1Α，啟動短信發(fā)送;返回:SEND 0K，說明短信發(fā)送成功；
[0101]S38、設置GPRS本地TCP連接端口，發(fā)送AT+CLP0RT = 〃TCP〃，"8086〃指令用來設置中國移動網(wǎng)絡的SM900A模塊GPRS本地TCP連接端口，端口為8086，設置本地TCP連接成功則返回0K;
[0102]S39、建立 TCP 連接，發(fā)送 AT+CIPSTART = "TCP"/'c jrl22333.xicp.net"/'31287"指令用來建立TCP連接，將局域網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)連接到域名為C jrl22333.xicp.net的外網(wǎng)IP地址上，連接端口為31287，該指令激活GPRS功能，等待TCP連接成功，若返回CONNECT OK，表明GPRS網(wǎng)絡連接成功;若返回ERROR，則表明S頂900A模塊激活失?。?br>[0103]S310、數(shù)據(jù)發(fā)送，發(fā)送AT+CIPSEND指令，此時模塊返回: >，接著發(fā)送采集到的能耗數(shù)據(jù)，最后發(fā)送十六進制的:1A，啟動數(shù)據(jù)發(fā)送;返回:SEND 0K，表明數(shù)據(jù)已經(jīng)成功發(fā)送出去了，實現(xiàn)將數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡連接到Internet發(fā)送到遠程管理服務器的IP地址上，可以通過電腦端的網(wǎng)絡調(diào)試助手看到GPRS網(wǎng)絡的連接和數(shù)據(jù)發(fā)送過程；
[0104]S311、斷開TCP連接，發(fā)送AT+CIPCL0SE = I指令用于關閉當前TCP連接，斷開TCP連接；
[0105]S312、關閉GPRS網(wǎng)絡，發(fā)送AT+CIPSHUT指令關閉GPRS移動場景，關閉GPRS網(wǎng)絡。
[0106]本發(fā)明通過GSM/GPRS網(wǎng)絡遠程實時采集耗能表的數(shù)據(jù)及耗能表的運行狀況，充分利用了 GSM/GPRS網(wǎng)絡覆蓋范圍廣、可靠性高、GPRS的接入時間短、數(shù)據(jù)傳輸速率高、支持TCP/IP協(xié)議，通信費用低等的優(yōu)點。
[0107]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種企業(yè)能源管理信息采集系統(tǒng)，其特征在于，包括耗能表、采集器、GSM/GPRS無線通信模塊、企業(yè)管理客戶端以及服務器;所述采集器用于耗能表數(shù)據(jù)的實時采集并將能耗數(shù)據(jù)發(fā)射到GSM/GPRS無線通信模塊;所述GSM/GPRS無線通信模塊用于接收和發(fā)送采集器的數(shù)據(jù)，動態(tài)為GSM/GPRS無線通信模塊分配IP地址，并提供數(shù)據(jù)通信接口，當進行GPRS數(shù)據(jù)通信時，GSM/GPRS無線通信模塊會向GPRS網(wǎng)絡發(fā)出連接登陸請求，GPRS網(wǎng)絡為GSM/GPRS無線通信模塊建立Socket連接，如果系統(tǒng)登陸GPRS網(wǎng)絡失敗，GSM/GPRS無線通信模塊會斷開當前的連接，重新進行網(wǎng)絡連接，直到系統(tǒng)成功登陸到G P R S網(wǎng)絡，服務器也需要連接到Internet網(wǎng)絡，服務器與Internet網(wǎng)絡建立TCP Socket連接;在GPRS數(shù)據(jù)通信過程中，GSM/GPRS無線通信模塊將能耗數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡發(fā)送到連接Internet的遠程管理服務器的IP地址上，服務器對能耗數(shù)據(jù)進行接收處理，并把數(shù)據(jù)導入服務器的數(shù)據(jù)庫里;所述服務器是連接到Internet網(wǎng)絡具有固定IP的計算機系統(tǒng)，通過服務器對能源管理信息采集系統(tǒng)所采集的能耗數(shù)據(jù)進行顯示、統(tǒng)計和分析，并將能耗數(shù)據(jù)存儲到服務器數(shù)據(jù)庫里，用于日后查詢保存的能耗情況。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的企業(yè)能源管理信息采集系統(tǒng)，其特征在于，所述采集器采集到耗能表的數(shù)據(jù)后通過串口與GSM/GPRS無線通信模塊通信進行發(fā)送，一方面GSM/GPRS無線通信模塊通信收到來自采集器的數(shù)據(jù)后打包成短信SMS，將信息以短信SMS的形式發(fā)送至GSM網(wǎng)絡中去，由GSM網(wǎng)絡短信SMS服務中心轉(zhuǎn)發(fā)至事先設定好的企業(yè)管理客戶端，企業(yè)管理客戶端可實時收到能耗數(shù)據(jù)的短信；另一方面該系統(tǒng)通過GPRS網(wǎng)絡連接到Internet網(wǎng)絡與服務器進行通信，將能耗數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡發(fā)送到連接Internet的遠程管理服務器的IP地址上，并且把數(shù)據(jù)導入服務器的數(shù)據(jù)庫里，服務器將這些能耗數(shù)據(jù)實時顯示和統(tǒng)計。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的企業(yè)能源管理信息采集系統(tǒng)，其特征在于，所述采集器包括RS485轉(zhuǎn)TTL模塊和微處理器，所述RS485轉(zhuǎn)TTL模塊用于將耗能表的RS485電平與微處理器的TTL電平相互轉(zhuǎn)換，所述微處理器用于對耗能表的數(shù)據(jù)進行采集處理，采集器處理完來自各耗能表的數(shù)據(jù)后將該數(shù)據(jù)傳輸給GSM/GPRS無線通信模塊，GSM/GPRS無線通信模塊收到來自采集器的數(shù)據(jù)后根據(jù)微處理器的AT指令發(fā)送短信SMS以及建立TCP/IP連接，把數(shù)據(jù)發(fā)送出去。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的企業(yè)能源管理信息采集系統(tǒng)，其特征在于，所述微處理器為12C5A60S2微處理器，所述12C5A60S2微處理器具有雙串口，其中一個串口連接GSM/GPRS無線通信模塊的通信接口，用于無線發(fā)送耗能表的數(shù)據(jù);另一個串口通過RS485轉(zhuǎn)TTL模塊連接耗能表的RS485通信接口，用于讀取耗能表的數(shù)據(jù)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的企業(yè)能源管理信息采集系統(tǒng)，其特征在于，所述采集器還包括IXD液晶顯示屏和MAX232串口通信電路，所述LCD液晶顯示屏和MAX232串口通信電路均與微處理器連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的企業(yè)能源管理信息采集系統(tǒng)，其特征在于，所述GSM/GPRS的無線通信模塊采用內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議棧的S頂900A模塊。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的企業(yè)能源管理信息采集系統(tǒng)，其特征在于，所述企業(yè)管理客戶端為企業(yè)管理者的手機或PAD。8.一種企業(yè)能源管理信息采集方法，其特征在于，包括下述步驟: S1、采集器定時通過RS485轉(zhuǎn)TTL模塊向耗能表發(fā)送采集數(shù)據(jù)的指令； S2、耗能表收到來自采集器的采集指令后，向采集器發(fā)送相對應的數(shù)據(jù)幀；S3、采集器接收到來自耗能表的數(shù)據(jù)幀，對來自各耗能表的數(shù)據(jù)進行提取轉(zhuǎn)化為字符后傳輸給GSM/GPRS無線通信模塊；S4、GSM/GPRS無線通信模塊通信收到來自采集器的數(shù)據(jù)后根據(jù)微處理器的AT指令發(fā)送短信SMS以及建立TCP/IP連接把數(shù)據(jù)發(fā)送出去；S5、企業(yè)管理者的移動終端實時收到能耗數(shù)據(jù)的短信，同時該系統(tǒng)通過GPRS網(wǎng)絡連接到Internet網(wǎng)絡與服務器進行通信，將能耗數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡發(fā)送到連接Internet的遠程管理服務器的IP地址上；S6、服務器接收到來自GPRS網(wǎng)絡的能耗數(shù)據(jù)，并將能耗數(shù)據(jù)導入服務器的數(shù)據(jù)庫里。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的企業(yè)能源管理信息采集方法，其特征在于，對于采集器的具體實現(xiàn)方法，包括下述步驟:S21、首先對微處理器的兩個串口進行初始化；S22、初始化串口通信的波特率，將串口通信的波特率設置為9600bps;S23、采集器LCD液晶屏進行初始化，LCD液晶屏是為了能夠?qū)崟r監(jiān)控顯示系統(tǒng)的運行情況；S24、修改波特率，耗能表RS485串行通信接口的初始通信波特率為1200bps，通過修改數(shù)據(jù)傳輸速率的特征字Z可使采集器和耗能表進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈蕿?600bps，波特率變更完成后，就可對耗能表數(shù)據(jù)進行采集了 ；S25、微處理器周期性定時采集數(shù)據(jù)，在軟件編程中用定時器進行定時，當定時結(jié)束時，采集器的串口 2通過RS485轉(zhuǎn)TTL模塊向耗能表發(fā)送采集數(shù)據(jù)的指令；S26、耗能表收到采集指令后，向采集器串口2發(fā)送相對應的數(shù)據(jù)幀；S27、采集器串口2收到數(shù)據(jù)幀后對數(shù)據(jù)幀進行提取和處理，把耗能數(shù)據(jù)提取出來并轉(zhuǎn)換為ASCII字符格式，在通過IXD液晶屏顯示當時的能耗情況；S28、GSM/GPRS無線通信模塊初始化，通過串口I向微處理器發(fā)送AT指令，控制GSM/GPRS無線通信模塊連接GSM/GPRS網(wǎng)絡并將數(shù)據(jù)發(fā)送給GSM/GPRS無線通信模塊；S29、GSM/GPRS無線通信模塊收到來自微處理器數(shù)據(jù)后連接GSM/GPRS網(wǎng)絡一方面以短信形式發(fā)送到企業(yè)管理者的移動終端上，另一方面將數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡連接到Internet發(fā)送到遠程管理服務器的IP地址上，這樣就完成了 一個完整的能耗數(shù)據(jù)采集過程； S210、完成本次數(shù)據(jù)采集過程后，微處理器再進行定時，等待下一次數(shù)據(jù)采集指令。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的企業(yè)能源管理信息采集方法，其特征在于，對于GSM/GPRS通信模塊的具體實現(xiàn)方法，包括下述步驟:S31、硬件電路搭建后，微處理器要對無線通信GSM/GPRS無線通信模塊進行軟件編程設置AT指令，以實現(xiàn)相對應的通信流程；S32、GSM/GPRS無線通信模塊初始化，發(fā)送“AT”用于通信端口測試，用來同步通信波特率，用戶進行呼叫業(yè)務、短信業(yè)務、數(shù)據(jù)業(yè)務等方面的控制之前通過AT指令同步S頂900A模塊的通信波特率；S33、查詢GSM/GPRS無線通信模塊工作狀態(tài)，發(fā)送ATI指令用來顯示S頂900A模塊的ID信息；接著發(fā)送AT+CPIN?指令用來查詢SM卡的狀態(tài)，返回:+CPIN = READY，表明SM卡狀態(tài)正常；S34、查詢網(wǎng)絡信號質(zhì)量及網(wǎng)絡狀態(tài)，發(fā)送AT+CSQ指令用來查詢當前網(wǎng)絡信號的質(zhì)量，可看到SM900A模塊連接到當前網(wǎng)絡的信號強度;接著發(fā)送AT+COPS?指令用來查詢當前運營商信息，該指令只有在連上運營商網(wǎng)絡后，才返回運營商信息，如返回+COPS: O，0，〃CHINAMOBILE"，表明當前選擇的運營商是中國移動； S35、設置短信字符集，發(fā)送AT+CSCS= GSM指令用來設置模塊發(fā)送短信使用的是“GSM”字符集； S36、設置短信格式，發(fā)送AT+CMGF=1指令用來設置短信格式，參數(shù)設置為1，表明為文本模式； S37、設置接收端手機號碼，發(fā)送AT+ CMGS = xxxxxxxxxxx指令用來向號碼為XXXXXXXXXXX的企業(yè)管理者移動終端發(fā)送短信，，在發(fā)送該指令后，向企業(yè)管理者移動終端發(fā)送短信內(nèi)容，接著發(fā)送十六進制的:1Α，啟動短信發(fā)送;返回:SEND 0K，說明短信發(fā)送成功； S38、設置GPRS本地TCP連接端口，發(fā)送AT+CLP0RT= 〃TCP〃，〃8086〃指令用來設置中國移動網(wǎng)絡的SM900A模塊GPRS本地TCP連接端口，端口為8086，設置本地TCP連接成功則返回0K； S39、建立TCP 連接，發(fā)送 AT+CIPSTART = 〃TCP〃，〃c jrl22333.xicp.net", 〃31287〃指令用來建立TCP連接，將局域網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)連接到域名為c jrl22333.xicp.net的外網(wǎng)IP地址上，連接端口為31287，該指令激活GPRS功能，等待TCP連接成功，若返回⑶NNECT 0K，表明GPRS網(wǎng)絡連接成功;若返回ERROR，則表明S頂900A模塊激活失??； S310、數(shù)據(jù)發(fā)送，發(fā)送AT+CIPSEND指令，此時模塊返回:>，接著發(fā)送采集到的能耗數(shù)據(jù)，最后發(fā)送十六進制的:1A，啟動數(shù)據(jù)發(fā)送;返回:SEND 0K，表明數(shù)據(jù)已經(jīng)成功發(fā)送出去了，實現(xiàn)將數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡連接到Internet發(fā)送到遠程管理服務器的IP地址上，可以通過電腦端的網(wǎng)絡調(diào)試助手看到GPRS網(wǎng)絡的連接和數(shù)據(jù)發(fā)送過程； S311、斷開TCP連接，發(fā)送AT+CIPCL0SE= I指令用于關閉當前TCP連接，斷開TCP連接； S312、關閉GPRS網(wǎng)絡，發(fā)送AT+CIPSHUT指令關閉GPRS移動場景，關閉GPRS網(wǎng)絡。
【文檔編號】H04L29/08GK106056876SQ201610398284
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月6日
【發(fā)明人】楊恢東, 陳加潤, 劉輝, 張翠媛
【申請人】暨南大學