[发明专利]连续输送设备电量消耗自动监测和智能分析系统

说明书

技术领域

本发明涉及电量的采集和监测、能耗数据的分析和管理；特别涉及连续输送设备电量消耗自动监测和智能分析系统。

背景技术

随着国家经济建设的飞速发展，能源问题越来越引起各界的关注，节能降耗成为企业良性发展的重要指标；降低设备运行所发生的能源消耗，成为企业追求的目标。

现有的电量监测和分析系统，无论是采取何种的采集和变送手段，所采集的数据大多按照时间段进行分析和管理。而连续输送设备的作业运行，涉及不同设备组成的多种流程，以及许多不同的作业环境。单一按照时间段进行采集，依靠人工进行电耗监测和分析的方法，无法提供电量消耗的准确数据，更无法为进行降低能耗的方法和措施提供有价值的依据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供安装一套连续输送设备电量消耗自动监测和智能分析系统，实时自动采集连续输送设备运行电量，并对其进行数据统计、分析和管理的系统。使得连续设备运行、流程选择、时间段和流量等作业中的因素，与能量的消耗产生关联和比较，形成电量消耗趋势；从而发现不同设备、不同流程、不同的作业环境下，电能消耗的差异；发现和找出能源消耗的瓶颈环节，为进行降耗措施提供依据，达到降耗的目的。

本发明所采用的技术方案是：

一种连续输送设备电量消耗自动监测和智能分析系统，其特征在于：由计算机网络系统组成，在系统的网络结构中，电量监测系统由电量监测工作站(1)通过光电交换机(9)和交换机(10)连接电量采集PLC(5)和分别位于三个变电所的三套电量采集模块和适配器(6、7、8)组成；其中，分别位于三个变电所的电量采集模块和适配器(6、7、8)通过电量采集装置，实时自动采集各电度表的读数；并通过由光纤或双绞线组成的工业以太网，经光电交换机(9)将各电表的读数传输至电量采集PLC(5)。这些电表的读数经过电量采集PLC(5)中程序的换算和预处理；再经光电交换机(9)传输到电量监测工作站(1)；电量监测工作站(1)接收到处理后的电度表数据后，通过监控程序对电量消耗数据进行实时的监测。

通过工业以太网网络，实现电量采集PLC(5)、电量监测工作站(1)、电量监测服务器(2)、生产PLC(4)以及远程客户端(3)的相互通讯；实现电耗数据与生产数据及作业环境信息的相互关联；通过客户端上的访问程序，对连续输送设备作业中电耗情况与作业环境信息的相互关系，进行综合的查询、分析和汇总。

由电度表(11)、光电耦合器(12)、5V电压源(13)、24V电压源(14)和采集模块(15)组成电量采集装置；通过采集电度表的脉冲信号，作为电度值的增量，实现对电度值的实时监测。

一套连续输送设备的电量自动监测系统：

一、通过PLC网络采集电度表的运行脉冲信号来进行电量采集

1、各变电所MCC柜中，配备与各个连续输送设备一一对应的电度表，来计量各设备的电耗数据。电度表运行时，向外进行脉冲信号的输出；即电度表转盘每旋转一周，计量一度，就向外发送若干脉冲信号。电度表的运行脉冲信号通过光电耦合器，送入PLC的输入模块，即电量采集模块。

2、分布于各变电所内的PLC输入模块(电量采集模块)，配有网络适配器。通过网络适配器，PLC输入模块和PLC主机(电量采集PLC)经过光线或信号电缆连接起来；并通过组态形成工业以太网，形成远程电量采集网络。PLC输入模块接受到来自电度表的脉冲信号后，沿着组成的网络将脉冲信号传送至PLC主机。

3、PLC主机接受到各电度表的运行脉冲信号后，通过内部编写的程序；将脉冲信号进行累计，并按照脉冲信号数与电度值的关系，以及电度表的变比值，将脉冲信号换算成电度值，生成每个电度表的电度值。这样的采集方式，针对于每台设备的运行状态，不以时间段为采集周期，而是实时跟踪每台设备的电耗值；为电耗数据与其他作业条件的综合分析提供了条件。

二、通过PLC与上位机的通讯，形成基于人机交互界面的监测系统

1、PLC主机与上位机(电量监测工作站)之间，通过工业以太网连接起来。在上位机中的监控软件，通过OPC通讯协议，访问PLC主机中的数据，读取由PLC主机生成的各电度表的电度值和PLC主机对远程电量采集网络各节点的状态监听值。

2、上位机读取到PLC主机的各项数据后，监控软件将各电度表的电度值进行分组和汇总，并显示在人机交互界面上；同时，监控软件也将监听到的远程采集网络各节点状态显示在人机交互界面上。

一套连续输送设备的电耗数据智能分析系统，其特征在于：