重点用能单位“云+端” -——SEK-6460 能耗在线监测设备在重庆市能耗在线监测端设备中的应用


            1.系统架构

重点用能单位“云+端” -——SEK-6460 能耗在线监测设备在重庆市能耗在线监测端设备中的应用

图1 能耗监测系统架构图

      能耗监测系统架构总体上可以分为计量层、采集器层、传输层、平台层四个层次,描述了从计量器具、采集器、能耗在线监测端设备、省平台、国家平台及用户认证USB Key的整个系统的框架。

      计量层由各种能耗计量的计量器具组成,主要有:计量煤、电、水、天然气等能源消费数值的仪表。

      RS485/232:RS485总线是工业现场应用最为广泛的通信介质,单根总线可挂载32个从设备计量器具,通信距离理论上可以达到1200m,考虑到现场电磁环境干扰,建议超过200m的总线上增加中继器或者铺设光纤使用光电转换器。RS232是只能进行一对一的通信,抗扰能力较差,建议在计量器具端加装RS232转RS485转换器。

      端设备接入因特网通过VPN的方式连接省平台和国家平台服务器,访问政府端平台必须要有USB key的登录认证,保证了政府侧平台的安全性。

        2.SEG-500轻量型智慧能源网关

SEG-500,是一款轻量型智慧能源数据采集通信网关,满足国家办公机关、大型公共建筑、工业企业等能源管理系统中对于水、电、气、油、冷量、热量等各种形式的能耗计量及分项数据采集需求,搭配简单易用的数据配置软件工具,可以快速配置所需采集数据及上传数据中心等各项参数信息。

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图2 SEG-500 产品图

1)支持多种仪表协议:支持DL/T645 、 GB/T 19582-200(Modbus)

2)Modbus TCP 实时数据转发

3)分项计量Xml数据报文定时上传,其他自定义协议

4)与百度天工、阿里云的MQTT发布、订阅

5)www.segyun.com 云端远程管理设备

3.SEK-6460 能耗在线监测端设备

SEK-6460是一款独立三主机“3+1”(内网主机、外网主机、防火墙主机、隔离安全数据交换单元)架构,适用于重点耗能单位、大型工业企业、安全生产监管单位等领域。内部处理单元与采集器和OPC Server系统接入;外网单元通过防火墙和政府侧平台对接。

内网主机负责和采集器或者OPC等系统对接,外网运行的平台的企业端应用,内外网直接采用私有协议,使用FPGA物理隔离通道,只允许内网到外网单向流通数据,确保内网的安全性。外网主机再通过防火墙保护接入政府侧平台。

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图3 SEK-6460 能耗在线监测端设备前视图


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图4 SEK-6460 能耗在线监测端设备后视图


1)工业级独立多主板架构

2)低功耗无风扇设计,智能状态监测

3)配置/维护接口:具有本地接口和远程维护功能

4)内网支持OPC Client功能对接OPC Server系统

5)防火墙主机直接支持IPSec VPN 、SSLVPN、VLAN

4.组网模式

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图5 组网模式1

上图为最常见模式,采集器直接通过RS485和仪表计量器具通信。采集器和端设备前置服务器在同一个局域网内。端设备通过前置机和省平台国家平台建立有的VPN隧道实现能耗数据安全上送。

典型应用案例:重庆三峡纺织技术有限公司

主要设备:

计量器具:三相多功能电度表

采集器:SEG-500

端设备:SEK-6460



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图6 组网模式2

上图组网结构在采集器和仪表方便使用485总线直接通信,无法布线的地方就使用红外转换模块,在采集器和企业局域网之间由于布线困难,使用无线射频设备接入,使采集器加入企业局域网。端设备通过前置机和省平台国家平台建立有的VPN隧道实现能耗数据安全上送。

典型应用案例:重庆市渝琥玻璃有限公司

主要设备:

计量器具:三相多功能电度表

无线设备:RF433MHz收发器,DLT645红外收发器

采集器:SEG-500

端设备:SEK-6460

 

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图7 组网模式3

上图组网结构中采集器和下端计量设备间采用485总线连接;现场的水表是老式拨码转盘式水表,不具备通信功能,为了实现自动化采集数据使用图像识别模块读数仪表读数,使用CJ188协议和采集器通信;另外一些水表、气表使用Mbus通信接口,采集器使用的是RS485接口,所以需要在采集器端加一个Mbus和RS485的电平转换模块。

采集器安装位置由于现场条件限制(距离远,建筑物遮挡),采集器只能通过运营商的2G/3G/4G信号拨号上网连入Internet。采集器和端设备建立的通信链路里,前者作为客户端,后者作为服务器端;前置机在企业内网,但是可以利用企业端固定IP地址的防火墙设备做地址端口映射,使采集器和前置机之间直接建立通信链路。

其他MES系统,OPC服务器系统加入到前置机局域网进行相应的数据交互。OPC系统通过OPC Client和OPC Server的方式进行数据交互。其他系统通过定制的程序接口或者通过企业侧平台的手工录入功能填报数据。

典型应用案例:重庆建峰工业集团有限公司

主要设备:

计量器具:水表、燃气表、通信网关机、OPC Server

转换模块:摄像直读模块、Mbus转换模块

采集器:SEG-500

端设备:SEK-6460