[发明专利]计量数据采集系统及其维护方法、数据采集器

说明书

技术领域

本发明涉及计量数据采集技术领域，特别是涉及一种计量数据采集系统及其维护方法、数据采集器。 

背景技术

随着人们节能意识的进一步加深，大家意识到除了高投入的设备节能外，还可以通过投入较低的管理手段，约束各类人员的用能行为来实现节能的目标。作为管理节能的第一步，就是要解决能耗的计量问题，这样才能为管理节能提供数据支持。现有计量数据采集系统一般由一台上位服务器、若干个数据采集器和若干个末端计量设备组成，其中，上位服务器与多台数据采集器连接，每台数据采集器与多个末端计量设备连接，形成树型连接结构，如图1所示；计量数据采集流程为：每个数据采集器从与之连接的所有末端计量设备采集计量数据，在本地保存，并上传至上位服务器。上述可选用的末端能耗计量设备及其生成厂家都非常多，但大部分是基于通用工控数据采集器实现对计量数据的采集，这种通用工控数据采集器的特点是设置有多种通用通讯端口，可实现从不同的末端能耗计量设备采集数据并上传上位服务器的目标，但这样的结构特点，决定了应用在能耗计量领域时有其不可克服的缺点。下面以建筑行业为例，说明现有能耗数据采集方案及其存在的问题。 

在建筑领域中，一般情况下，每个建筑中大致会有50～60条需要进行采集的回路，多数回路的通讯协议是不一样的，但绝大多数建筑能耗末端计量设备(例如市面上的大部分电表、水表、煤气表等)均提供RS-485的通讯接口，接口协议单一，并不需要大量无用的通用通讯端口。数据采集过程中一般做法是将这些末端计量设备以总线型结构形式连接到通用数据采集器的RS-485接口上，从而可将末端计量设备的数据采集出来，并上传至与数据采集器通过以太网接口连接的上位服务器上。但是，基于这种连接方式，当出现数据采集异常时，无法直接定位哪个末端计量设备出现了故障；其次，通用工控数据采集器不支持本地解析末端计量设备所采集到的数据，这些数据只能从上位服务器 本地读取，为节省工程布线成本，一般建筑中将数据采集器安装在末端计量设备相对集中的配电室，而上位服务器安装在管理方便的中控室，两者距离较远，因此，在设备安装时、或设备投入运行后出现故障时，需要两地调试；第三，通用工控数据采集器只有电源、电池备份报警等故障指示灯，对于数据采集过程中最容易出现的通讯故障、数据存储故障、时间不一致故障等无法自诊断；而建筑能耗末端计量设备一般由大楼物业管理人员进行管理维护，不具备故障自诊断功能的数据采集器需要专业人员通过专业设备，或访问内置的配置软件进行维护及调试，物业人员很难掌握这种调试手段，当出现数据采集异常或设备发生故障时，需要求助厂家专业技术人员现场维护，维护成本较高；另外，数据采集器的多数通用通讯端口在能耗计量环境中无法应用，会导致设备成本增加、设备工作效率降低。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种计量数据采集系统，可解决现有系统故障检测不方便，运行维护成本较高的问题。 

本发明还提供了上述计量数据采集系统的维护方法，并公开了一种数据采集器。 

为了解决上述问题，本发明公开了一种计量数据采集系统，包括上位服务器、数据采集器和末端计量设备，其中：所述上位服务器具体包括数据采集服务单元和运行维护服务单元，所述数据采集器具体包括存储器、网络通讯接口、计量设备连接端口和故障指示灯；所述数据采集器通过所述计量设备连接端口从所述末端计量设备获取计量数据，保存至所述存储器中；以及，将保存在所述存储器中的计量数据和所述数据采集器的故障报警信息通过所述网络通讯接口上传至所述上位服务器的数据采集服务单元；所述数据采集服务单元收到所述数据采集器上传的数据后，保存计量数据，并将故障报警信息传送至所述运行维护服务单元；所述故障指示灯用于显示所述数据采集器的工作状态。 

优选的，所述计量数据采集系统还包括客户端，所述数据采集器还包括采集器维护单元，为所述客户端提供操作维护接口，其中，所述采集器维护单元 具体包括：用于配置所述末端计量设备的通讯协议、波特率和/或通讯地址的计量设备通讯参数配置模块，用于配置所述数据采集器的网络地址、所述上位服务器的网络地址、所述数据采集器与上位服务器的连接方式和/或消息发送方式的采集器通讯参数配置模块，以及，用于管理所述数据采集器故障报警和末端计量设备故障报警的故障管理模块；所述客户端通过局域网或因特网与所述采集器维护单元建立连接。 

优选的，所述数据采集器还包括时间校验单元，用于比较所述数据采集器与上位服务器的内部时间，以保证所述数据采集器与上位服务器的内部时间一致。