[发明专利]分布式数据采集控制系统及应用该系统的方法

说明书

技术领域

本发明属于供热控制技术领域，具体涉及一种分布式数据采集控制系统及应用该系统的方法。

背景技术

鉴于节能减排和低碳生活的需要，以及供热系统的发展和热用户对供热需求的提高，合理控制供热系统运行成本、减少供热系统排放和提高供热效率已成为当今企业发展的重中之重。

目前，供热方式通常为集中供热方式，在集中供热系统中采用的通讯方式主要包括以下三类：Zigbee、Wi-Fi和GSM/CDMA模式。这三类无线通讯方式主要存在以下缺陷：Zigbee的缺陷：通信距离短，通常只能满足100米内范围的通信；穿透性不好，障碍物厚度等影响通信距离。Wi-Fi的缺陷：通信距离短，通常只能满足100米内范围的通信；穿透性不好，障碍物厚度等影响通信距离。由于供热系统中的数据采集单元应用于换热站，而换热站有的设置在地上，有的设置在地下室，因此，Zigbee和Wi-Fi通信方式无法覆盖地下室无线信号。而换热站与上一级的监控系统间的通信距离通常大于100米，这就使得Zigbee、Wi-Fi在供热系统中的应用受到一定的限制；GSM/CDMA的缺陷：受信号覆盖区域限制，并且后期运营费用较高。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种分布式数据采集控制系统及应用该系统的方法，远程监控平台与各个无线通讯数据采集单元通过WiMin无线网络通信，较好的解决了网络覆盖盲区问题；较好的解决了通讯距离远和后期运行费用的矛盾问题。

本发明提供一种分布式数据采集控制系统，包括：远程监控平台和一个以上无线通讯数据采集单元；所述远程监控平台与各个所述无线通讯数据采集单元通过WiMin无线网络连接。

优选的，每一个所述无线通讯数据采集单元包括：主控模块、通讯模块和一个以上I/O模块；所述主控模块分别与所述通讯模块和所述I/O模块连接。

优选的，所述主控模块与所述通讯模块之间采用RS485串行总线连接；所述主控模块与每一个所述I/O模块之间采用RS485串行总线连接。

优选的，所述主控模块和所述通讯模块构成主节点，各个所述I/O模块为从节点；所述主节点通过点对点通信方式与各个所述从节点通信，或者，所述主节点通过广播通信方式与各个所述从节点通信。

优选的，每一个所述无线通讯数据采集单元中包括1-20个所述I/O模块。

优选的，所述WiMin无线网络具有以下特点：

(1)所述WiMin无线网络的工作频率为480MHz～510MHz；

(2)所述WiMin无线网络支持10组共20个频点的频率空间复用及跳频技术，采用蜂窝结构的网络组织方式；

(3)所述WiMin无线网络由多个WiMin节点构成，各个所述WiMin节点的标准场地点对点通信距离为500米；

(4)所述WiMin无线网络中，无线网络层技术包括：动态地址生成算法、网络退化算法和网络自维护算法；

(5)所述WiMin无线网络运行于38.4KHz的数据调制带宽，在传输层运用子包聚合、报文缓冲和批量确认机制；

(6)所述WiMin无线网络采用增加基站的方案对于网络进行扩展；其中，各个所述基站工作于各不相同的无线频点，彼此之间独立运行，将多个高覆盖和高保真的星型子网通过以太网连接到数据中心；

(7)所述WiMin无线网络对各个子节点进行了群组划分，在MAC层采用可竞争时隙和不可竞争时隙。

本发明还提供一种应用上述分布式数据采集控制系统的分布式数据采集控制方法，所述主控模块与各个所述I/O模块之间采用问答式自定义规约通信方式；具体包括以下步骤：

所述主控模块对各个所述I/O模块进行配置；

所述I/O模块采集供热系统的供热参数，并将该供热参数发送给所述主控模块；

所述主控模块接收所述供热参数，对所述供热参数进行分析判断后，得到控制量，并将所述控制量发送给所述I/O模块；

所述I/O模块根据所述控制量控制供热系统中供热设备的运行状态。

优选的，所述I/O模块用于采集供热系统中下列参数中的一种或几种：锅炉、一次和二次供回水的压力值、温度值、流量值及热量值。

优选的，所述I/O模块根据所述控制量控制供热系统中供热设备的运行状态具体为：所述I/O模块根据所述控制量控制供热系统中循环泵、补水泵和电动阀门的运行工况。