1．行業(yè)背景 1.1．現(xiàn)狀 縱觀全球，能源危機(jī)四伏，節(jié)能的呼聲愈來越高。目前全國(guó)單位建筑面積能耗是發(fā)達(dá)國(guó)家的2～3倍以上，面對(duì)如此嚴(yán)峻的事實(shí)，節(jié)能減排迫在眉睫。目前在我國(guó)大部分用能單位特別是民營(yíng)用能單位缺乏熟悉計(jì)量工作的專業(yè)人員（管理、技術(shù)），用能單位計(jì)量管理水平不高，沒有建立比較完善計(jì)量檢測(cè)體系，特別是能源計(jì)量體系的建立。部分小區(qū)的高層管理者對(duì)能源計(jì)量工作重視不夠，認(rèn)為能源計(jì)量是只投入不產(chǎn)出，沒有認(rèn)識(shí)到能源計(jì)量工作的基礎(chǔ)保證作用。 1.2．需求分析 能源計(jì)量是節(jié)能減排量化數(shù)據(jù)的體現(xiàn)，起著舉足輕重的作用。同時(shí)作為一種管理工具和手段，利用能源計(jì)量數(shù)據(jù)的采集，診斷，分析，實(shí)施有效管理，科學(xué)準(zhǔn)確的計(jì)量數(shù)據(jù)能夠指導(dǎo)建筑能源的利用，由此達(dá)到節(jié)能降耗的目的。此外能源計(jì)量還是一種工藝手段，一種測(cè)量技術(shù)，幫助建筑節(jié)能建立科學(xué)合理的節(jié)能流程，為今后的建筑節(jié)能提供科學(xué)準(zhǔn)確的基礎(chǔ)條件。EMS智能能源管理系統(tǒng)是為了滿足用戶在生產(chǎn)過程中對(duì)能源的規(guī)劃、計(jì)量、分析、調(diào)度等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的需要而設(shè)計(jì)開發(fā)的能源綜合管理系統(tǒng)。 2．能耗計(jì)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及開發(fā) 2.1．方案設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 　　EMS智能化能源計(jì)量管理系統(tǒng)在中央空調(diào)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)基礎(chǔ)上完善和發(fā)展起來的，以數(shù)據(jù)傳輸為基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)庫(kù)為核心的物業(yè)服務(wù)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)水、電、氣、暖（中央空調(diào)）的遠(yuǎn)程抄表、集中監(jiān)控、防盜報(bào)警、欠費(fèi)禁用、數(shù)據(jù)處理、日?qǐng)?bào)月報(bào)、數(shù)據(jù)備份、查詢打印等計(jì)量管理功能。 EMS智能化能源計(jì)量管理系統(tǒng)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自控技術(shù)于一體，采用集散式結(jié)構(gòu)、模塊化設(shè)計(jì)、智能終端等靈活的組網(wǎng)方式，將用戶的水、電、氣、暖（中央空調(diào)）等能源計(jì)量集成為一個(gè)完整的管理系統(tǒng)，其開放式工作平臺(tái)可兼容各種小區(qū)物業(yè)管理系統(tǒng)，同時(shí)管理多個(gè)小區(qū)。 2.2小區(qū)能源系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo) 能源介質(zhì)數(shù)據(jù)采集、能源設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、基本能源管理。 1）數(shù)據(jù)采集功能 將全小區(qū)的能源數(shù)據(jù)采集進(jìn)入系統(tǒng)，供數(shù)據(jù)監(jiān)視、報(bào)警、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等用。 2）監(jiān)控功能 監(jiān)視功能: 以大屏幕或者常規(guī)操作員站方式，對(duì)全小區(qū)能源系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行工況進(jìn)行監(jiān)視。 報(bào)警功能： 對(duì)全小區(qū)能源系統(tǒng)的設(shè)備異常，能源質(zhì)量異常等給出分類聲光警報(bào)； 歷史趨勢(shì)功能：通過數(shù)據(jù)歷史曲線和實(shí)施趨勢(shì)，進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)分析。 運(yùn)行報(bào)表功能：自動(dòng)生成能源生產(chǎn)運(yùn)行報(bào)表。實(shí)現(xiàn)水、電、氣、暖（中央空調(diào)）的遠(yuǎn)程抄表、集中監(jiān)控、防盜報(bào)警、欠費(fèi)禁用、數(shù)據(jù)處理、日?qǐng)?bào)月報(bào)、數(shù)據(jù)備份、查詢打印等計(jì)量管理功能。 3）基本能源管理功能 將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納、分析和整理，結(jié)合生產(chǎn)計(jì)劃的數(shù)據(jù)，進(jìn)行能源管理工作，包括能源實(shí)績(jī)分析管理、能源質(zhì)量管理、能源平衡管理、能源預(yù)測(cè)分析、運(yùn)行管理支持等。 2.3 系統(tǒng)網(wǎng)拓?fù)鋱D 典型能源系統(tǒng)架構(gòu)包括能源調(diào)度管理中心、通訊網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集單元等三級(jí)物理結(jié)構(gòu)（如圖示）。 1）以力控新一代監(jiān)控組態(tài)軟件eForceCon SD為核心，建立I/O Server實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)在線的數(shù)據(jù)監(jiān)視、工藝操作和實(shí)時(shí)的能源管理功能；基于數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)開發(fā)具有模型背景的能源管理功能并對(duì)外提供接口。 2）采用工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)，建立分區(qū)域的冗余環(huán)網(wǎng)，環(huán)與環(huán)之間采用耦合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，從而建立高可靠專有的能源數(shù)據(jù)采集通訊網(wǎng)絡(luò)。 3）以力控通信網(wǎng)管服務(wù)器pFieldComm產(chǎn)品為核心，通過數(shù)據(jù)采集、通訊、協(xié)議轉(zhuǎn)換等技術(shù)手段，將能源介質(zhì)參數(shù)的采集與生產(chǎn)控制系統(tǒng)隔離，提供連續(xù)、真實(shí)、可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。 3. 力控新一代監(jiān)控組態(tài)軟件eForceCon SD 簡(jiǎn)介 3.1力控新一代監(jiān)控組態(tài)軟件eForceCon SD 簡(jiǎn)介 力控eForceCon SD系列監(jiān)控組態(tài)軟件是力控科技面向64位操作系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、規(guī)劃的下一代大型SCADA監(jiān)控組態(tài)軟件，支持服務(wù)器以基于linux和unix操作系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)管理，適應(yīng)了SCADA調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)充分的安全與保障，該產(chǎn)品面向OO設(shè)計(jì)技術(shù)，不但繼承了ForceControl系列軟件產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，而且充分利用了當(dāng)前IT行業(yè)新技術(shù)的發(fā)展成果，該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)采用了多任務(wù)設(shè)計(jì)，不但可以充分發(fā)揮多核CPU的威力，而且極大的保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 與同類產(chǎn)品相比，由力控eForceCon SD監(jiān)控組態(tài)軟件構(gòu)成的控制系統(tǒng)可以構(gòu)成先進(jìn)的、分布式冗余、容錯(cuò)架構(gòu)，該產(chǎn)品采用分布式組件設(shè)計(jì)，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的多人協(xié)作與并行開發(fā)，保證了軟件的可“伸縮性”非常強(qiáng)，適應(yīng)了“e”時(shí)代的要求，結(jié)合. NET平臺(tái)技術(shù)，集成了web service技術(shù)，輕松構(gòu)建小區(qū)實(shí)時(shí)信息門戶，開發(fā)過程采用了先進(jìn)軟件工程方法，使產(chǎn)品品質(zhì)得到充分保證，該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)避免了目前市場(chǎng)上各類軟件不是操作過于復(fù)雜或者就是功能過于簡(jiǎn)單的弊病，在提高產(chǎn)品功能的前提下，即保證了產(chǎn)品的靈活性，又保證了使用的簡(jiǎn)單性，可以使您快速構(gòu)建工業(yè)項(xiàng)目，是web時(shí)代的杰作。 3.2力控新一代監(jiān)控組態(tài)軟件eForceCon SD技術(shù)特點(diǎn) eForceCon SD?系列軟件完全符合遠(yuǎn)程大型工廠管理模式，根據(jù)大型工廠遠(yuǎn)程監(jiān)控的需要采用多種“模型技術(shù)與軟數(shù)據(jù)庫(kù)總線技術(shù)進(jìn)行模型設(shè)計(jì)，內(nèi)置的分布式的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)支持多種工廠模型的信息數(shù)據(jù)類型及結(jié)構(gòu)。 eForceCon SD?系列軟件支持工廠數(shù)據(jù)模型、工程模型、窗口模型、智能單元模型、對(duì)象模型等多種技術(shù)，多種“腳本”技術(shù)嵌套保證系統(tǒng)最大便利的集成。支持遠(yuǎn)程部署，在線修改參數(shù)，適合多人協(xié)作開發(fā)，可以構(gòu)建典型的分布式應(yīng)用，可以同步構(gòu)建歷史站、事件服務(wù)器、報(bào)警服務(wù)器等多種應(yīng)用模式，適合大型SCADA系統(tǒng)和小區(qū)生產(chǎn)信息化應(yīng)用。 數(shù)據(jù)庫(kù)的分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方便了“海量”的數(shù)據(jù)管理與歷史數(shù)據(jù)歸檔，圖形監(jiān)控系統(tǒng)與數(shù)據(jù)歸檔采用分離結(jié)構(gòu)可以構(gòu)造復(fù)雜靈活的分布式信息化系統(tǒng)，，方便監(jiān)控與管理，具備強(qiáng)大穩(wěn)定的數(shù)據(jù)內(nèi)核，內(nèi)置的軟件自診斷功能方便構(gòu)造穩(wěn)定的監(jiān)控系統(tǒng)。 “動(dòng)態(tài)”數(shù)據(jù)源的設(shè)計(jì)保證了B/S和C/S等網(wǎng)絡(luò)模式的數(shù)據(jù)訪問，除了訪問自己的實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，同步也支持SQL關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和國(guó)外大型實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)等多種數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，系統(tǒng)的參數(shù)管理提供了參數(shù)的“動(dòng)態(tài)”注冊(cè)，方便負(fù)載調(diào)度，歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)歸檔支持?jǐn)?shù)據(jù)定時(shí)存儲(chǔ)、條件存儲(chǔ)、變化壓縮存儲(chǔ)、趨勢(shì)壓縮存儲(chǔ)等多種技術(shù)，具備更強(qiáng)大的生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)功能，為工程組態(tài)提供便捷的組態(tài)方式。 秉承原有方便、靈活的開發(fā)環(huán)境，提供各種工程模板、大大降低了組態(tài)開發(fā)的工作量并加強(qiáng)了行業(yè)定制能力，支持大畫面漫游，分辨率自動(dòng)調(diào)整，方便工程組態(tài)，支持工程模板、畫面模板、對(duì)象模板等功能，“模型對(duì)象”一次生成、多次使用，保證類似畫面只需要組態(tài)一副畫面即可，大大降低開發(fā)周期。強(qiáng)大的分布式報(bào)警、事件處理，支持報(bào)警、事件網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)斷線存儲(chǔ)，恢復(fù)功能并增加聲音、郵件和短信報(bào)警通知方式，全新的多線程IO調(diào)度程序，使通訊效率更高、速度更快。 支持腳本在線調(diào)試，支持變量智能搜索功能，變量構(gòu)件模板保證快速生成網(wǎng)絡(luò)工程，支持多語(yǔ)言切換，保證多語(yǔ)言版本穩(wěn)定內(nèi)核，海外擴(kuò)展更方便，可以充當(dāng)力控小區(qū)實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)pSpace 5.0的客戶端，與pSpace系統(tǒng)無縫集成，可以和地理信息系統(tǒng)（GIS）、ERP系統(tǒng)等諸多第三方軟件系統(tǒng)進(jìn)行無縫連接與集成，支持PDA掌上終端和IE瀏覽器來訪問力控的WEB服務(wù)器。 開放式體系架構(gòu)，全面支持DDE、OPC、ODBC/SQL、OLE DB XML、ActiveX等標(biāo)準(zhǔn)，以O(shè)LE、COM/DCOM、API等多種形式提供外部訪問接口，便于用戶利用各種常用開發(fā)工具（如：VC++、VB、.net等）進(jìn)行深層的二次開發(fā)。 全新的、靈活的Excel Addin工具，提供數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)還有事件和報(bào)警記錄的操作向?qū)Ш瘮?shù)、和excel無縫結(jié)合能夠支持VBA復(fù)雜腳本控制，包括：腳本調(diào)用和事件腳本，可以為自定義報(bào)表、曲線和分析提供設(shè)計(jì)器。 批次配方組件提供靈活的批量生產(chǎn)控制功能，用于提供一套完整的批量生產(chǎn)過程的歷史記錄并使其自動(dòng)化，快速而輕松地創(chuàng)建配方并按照過程模型模擬實(shí)施過程。所有這些均無須寫一行控制碼。批次配方組件還提供完整的生產(chǎn)記錄和材料的來龍去脈，您可以減少40%到貨60%成本和時(shí)間來實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的過程。批次配方組件將被廣泛地應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工等任何涉及批量配方的領(lǐng)域。 3.3力控eForceCon SD智能化能源計(jì)量管理系統(tǒng)應(yīng)用 1）對(duì)小區(qū)能源進(jìn)行集中監(jiān)視、測(cè)量、控制和管理，實(shí)現(xiàn)能源實(shí)時(shí)及歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢、分析、統(tǒng)計(jì)、分析功能，實(shí)現(xiàn)能源管理的自動(dòng)化。 2） 充分利用真實(shí)數(shù)據(jù)，作為節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)分析的依據(jù)，避免了人為判斷的疏失，幫助小區(qū)強(qiáng)化能源消耗、能源核算管理，使小區(qū)管理科學(xué)。 3）幫助小區(qū)提高能源管理效率和質(zhì)量，減少人力成本，強(qiáng)化基礎(chǔ)信息設(shè)施建設(shè)，提高小區(qū)信息化水平。 4） 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能源單耗、各小區(qū)能耗、大耗能設(shè)備的能源利用，分析各小區(qū)資源利用效率和節(jié)能潛力；統(tǒng)計(jì)各小區(qū)能源消耗狀況。 5） 為小區(qū)綜合管理信息系統(tǒng)提供包括能耗成本、能耗定額的管理，為整個(gè)小區(qū)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳遞與共享，提供一個(gè)完備的信息平臺(tái)。 6） 可根據(jù)需要設(shè)置或自動(dòng)生成小區(qū)能源管理所需的各類報(bào)表。值班記錄表、日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)表等） 7） 編制、下達(dá)、調(diào)整旬、月、季和年度能源計(jì)劃，制定小區(qū)能源平衡表 4. SIXNET - 專業(yè)的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī) SIXNET具有30余年的工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造經(jīng)驗(yàn)，充分了解各種工業(yè)場(chǎng)合的應(yīng)用需求，并將其成熟的工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念注入工業(yè)交換機(jī)產(chǎn)品中，使其能夠真正經(jīng)受各種惡劣工業(yè)環(huán)境的考驗(yàn)。SIXNET全系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)具有卓越的工業(yè)品質(zhì)，低功耗、無風(fēng)扇散熱電路設(shè)計(jì)，寬范圍工作環(huán)境溫度（-40°C～+85°C），美國(guó)軍標(biāo)MIL-STD-1275防浪涌保護(hù)以及嚴(yán)格的國(guó)際質(zhì)量認(rèn)證（CE認(rèn)證,UL認(rèn)證,危險(xiǎn)場(chǎng)所Zone2防爆認(rèn)證、DNV認(rèn)證等）特性確保在各種惡劣工業(yè)環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定、可靠、安全使用。適合冶金、電力、交通、石化、石油天然氣、水處理、煤礦、船舶、海上鉆井平臺(tái)、軍工等行業(yè)應(yīng)用。 5、力控@通訊網(wǎng)關(guān)pFieldComm@ 由于小區(qū)智能化能源計(jì)量管理系統(tǒng)涉及范圍廣，水、電、氣、供暖等各個(gè)部門所采用的計(jì)量設(shè)備千差萬(wàn)別，所采用的通信協(xié)議不一致，同時(shí)由于監(jiān)控的設(shè)備種類繁多、協(xié)議多樣化，小區(qū)的生產(chǎn)監(jiān)控及信息化軟件標(biāo)準(zhǔn)又不統(tǒng)一，導(dǎo)致解決系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)中通信協(xié)議轉(zhuǎn)換的問題越來越突出，由于信息不能共享，嚴(yán)重影響到系統(tǒng)的性能、工期、成本和系統(tǒng)穩(wěn)定。 力控科技推出的pFieldComm網(wǎng)關(guān)服務(wù)器可以解決信息集成中由于各信息化軟件系統(tǒng)、控制及數(shù)據(jù)采集設(shè)備通訊協(xié)議不一致、造成系統(tǒng)通訊連接和數(shù)據(jù)交換成本加大的困難，可廣泛應(yīng)用于發(fā)電、變電、化工、石油、樓宇、水利、冶金、機(jī)械、交通、環(huán)保等領(lǐng)域的異種系統(tǒng)互連及信息集成項(xiàng)目中。 5.1 力控通訊網(wǎng)關(guān)pFieldComm簡(jiǎn)介 力控pFeildComm系列工業(yè)通訊網(wǎng)關(guān)采用高性能的嵌入式計(jì)算平臺(tái)，服務(wù)內(nèi)核軟件可運(yùn)行于桌面操作系統(tǒng)或嵌入式操作系統(tǒng)中，是一個(gè)脫離于具體硬件設(shè)備接口的通訊服務(wù)平臺(tái)，該系統(tǒng)擁有高性能的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（原型為Unix下標(biāo)準(zhǔn)C開發(fā)），具有多種通訊采集和轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)約庫(kù)?？梢詫?shí)現(xiàn)采集多個(gè)不同子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)集中匯總、分類和預(yù)處理，可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)中異種協(xié)議的轉(zhuǎn)換和系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)過程，異種協(xié)議容易接入并可轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議（如OPC方式）與其它系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。 力控pFeildComm支持對(duì)多個(gè)上級(jí)調(diào)度等平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)與上傳?？勺鳛榉植际綌?shù)據(jù)采集裝置、工業(yè)協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)、電力通訊服務(wù)器或通訊前置機(jī)等使用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了多個(gè)互聯(lián)子系統(tǒng)之間的物理級(jí)安全隔離，同時(shí)結(jié)合了軟件和網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、遠(yuǎn)程組態(tài)技術(shù)，使得系統(tǒng)更加穩(wěn)定、易于使用和維護(hù)。 5.2. 力控pFieldComm產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 力控pFieldComm系統(tǒng)是由嵌入式網(wǎng)關(guān)服務(wù)器（以下簡(jiǎn)稱網(wǎng)關(guān)）和應(yīng)用軟件包兩部分組成，嵌入式網(wǎng)關(guān)服務(wù)器自動(dòng)完成數(shù)據(jù)的采集與轉(zhuǎn)發(fā)，pFieldComm的應(yīng)用軟件包按照可以項(xiàng)目要求進(jìn)行組態(tài)，來選擇和配置相關(guān)采集與轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的通訊協(xié)議、物理地址、通道地址、參數(shù)名稱等，完成系統(tǒng)應(yīng)用，所有數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)發(fā)均支持?jǐn)?shù)據(jù)的讀、寫雙向訪問,根據(jù)安全需要可以設(shè)置成只讀方式，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全，系統(tǒng)說明如下： 1）網(wǎng)關(guān) 網(wǎng)關(guān)由嵌入式硬件平臺(tái)、嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式運(yùn)行系統(tǒng)三部分組成。 嵌入式硬件平臺(tái)：采用的是集成了以太網(wǎng)、多串口功能的硬件平臺(tái)，由于具備低功耗、無風(fēng)扇、使用電子盤等特點(diǎn)，因此可以投運(yùn)在惡劣的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。 嵌入式操作系統(tǒng)：采用主流的嵌入式系統(tǒng)，并針對(duì)硬件平臺(tái)進(jìn)行了裁剪和優(yōu)化。 嵌入式運(yùn)行系統(tǒng)包括：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、事件記錄等子系統(tǒng)。嵌入式運(yùn)行系統(tǒng)占用的磁盤空間很小，運(yùn)行系統(tǒng)運(yùn)行在網(wǎng)關(guān)設(shè)備內(nèi)，出廠時(shí)由廠家工程人員自動(dòng)配置好。 2）應(yīng)用開發(fā)軟件組成 軟件由開發(fā)系統(tǒng)、運(yùn)行系統(tǒng)、協(xié)議開發(fā)工具包（SDK）等構(gòu)成， 開發(fā)維護(hù)軟件運(yùn)行在PC上，通過PC可以對(duì)通訊網(wǎng)關(guān)的運(yùn)行軟件進(jìn)行上傳、下載、遠(yuǎn)程啟動(dòng)、報(bào)文監(jiān)測(cè)等功能。完成遠(yuǎn)程診斷與維護(hù)。 3）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理 pFieldComm系統(tǒng)適用于處理不斷更新的快速變化的數(shù)據(jù)及事件處理，能夠以各種方式對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行各種操作，包括：數(shù)據(jù)運(yùn)算處理、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)處理、報(bào)警處理、服務(wù)請(qǐng)求等。 pFieldComm系統(tǒng)利用實(shí)時(shí)技術(shù)為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)提供時(shí)間驅(qū)動(dòng)調(diào)度和資源分配算法，針對(duì)不同的應(yīng)用需求和特點(diǎn)，它采用L樹索引技術(shù)、專用的內(nèi)存分配和管理方法、數(shù)據(jù)字典和結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，并采用了多線程和并行處理方式等技術(shù)。 4）物理級(jí)安全隔離 隔離措施： 物理隔離：將以太網(wǎng)輸入/輸出轉(zhuǎn)化為485/232總線型輸出/輸入，將以太網(wǎng)進(jìn)行物理級(jí)安全隔離。 安全通道隔離。即通過專用通信硬件和私有不可路由協(xié)議等安全機(jī)制來實(shí)現(xiàn)內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)的隔離和數(shù)據(jù)交換，有效地把內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)隔離開來，而且高效地實(shí)現(xiàn)了內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全交換。 5）通訊性能特點(diǎn)： 支持串口、以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線、電話撥號(hào)、電臺(tái)、GSM/GPRS/CDMA等多種通訊方式； 提供端到端的“協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)”方案，靈活可擴(kuò)展訊口多達(dá)32個(gè)； 支持?jǐn)?shù)據(jù)包進(jìn)行加密處理，可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為規(guī)范化文本格式（XML格式）的數(shù)據(jù)包； 支持“ 多” 轉(zhuǎn)“ 多” 的協(xié)議轉(zhuǎn)換模式，方便不同上級(jí)系統(tǒng)共享相同數(shù)據(jù)； 支持根據(jù)數(shù)據(jù)中心命令采集和主動(dòng)定時(shí)采集等數(shù)據(jù)采集模式，定時(shí)采集周期可靈活配置； 支持設(shè)備診斷，通訊中斷的時(shí)候可以本地存儲(chǔ)，同時(shí)數(shù)據(jù)可以進(jìn)行斷點(diǎn)續(xù)傳； 數(shù)據(jù)采集器對(duì)數(shù)據(jù)中心（服務(wù)器）數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳時(shí)支持國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：OPCServer、ODBC/JDBC、MODBUS/TCP、 DNP傳送規(guī)范，支持OPC、DDE、ODBC等通訊方式的數(shù)據(jù)互相轉(zhuǎn)換； 可以提供基于C/C++接口的數(shù)據(jù)采集程序開發(fā)包，可供用戶獨(dú)立增加、下載新的驅(qū)動(dòng)程序； 對(duì)于不便公開的保密協(xié)議，用戶可利用驅(qū)動(dòng)開發(fā)包自行開發(fā)采集設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序。 5.3 力控pFieldComm系統(tǒng)特點(diǎn) 1）多對(duì)多的協(xié)議轉(zhuǎn)換：?jiǎn)闻_(tái)通訊服務(wù)期支持最多16個(gè)串口，6個(gè)以太網(wǎng)口。所有的端口均可自由指定接收或轉(zhuǎn)發(fā)的協(xié)議類型。協(xié)議庫(kù)種類達(dá)到上千種，包括國(guó)內(nèi)外主流PLC、DCS、智能儀表、智能模塊、IEC60870系列電力規(guī)約等； 2）完全工業(yè)級(jí)的產(chǎn)品：系統(tǒng)搭載串口均支持RS422/485/232跳線轉(zhuǎn)換，支持RS485自動(dòng)數(shù)據(jù)流控制，端口加載3000V隔離裝置；采用千兆以太網(wǎng)；所有端口工作狀態(tài)均有前面板指示燈供觀察；所有芯片部件均采用高可靠元件；通過CE、EMC、FCC認(rèn)證； 3）安全隔離：當(dāng)數(shù)據(jù)采集接口網(wǎng)關(guān)為上位軟件提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)，它一般位于自動(dòng)化控制系統(tǒng)和上位軟件服務(wù)器之間，由于pFieldComm采用了多網(wǎng)段隔離和單項(xiàng)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，可達(dá)到自動(dòng)化控制系統(tǒng)和上位軟件服務(wù)器之間的安全隔離目的； 4）實(shí)時(shí)穩(wěn)定：采用嵌入式低功耗設(shè)計(jì)，工業(yè)級(jí)DOM存儲(chǔ)介質(zhì)，導(dǎo)熱管散熱工藝，整機(jī)無任何機(jī)械部件；采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，搭載大容量工業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，具有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性； 5）實(shí)用性強(qiáng)：pFieldComm不但支持通用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，還可以支持多種協(xié)議的變種。例如，電力的國(guó)標(biāo)或國(guó)際規(guī)約通常各廠家的實(shí)現(xiàn)都不盡相同，pFieldComm已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)國(guó)內(nèi)主流廠家的兼容；同時(shí)提供定制功能，對(duì)非標(biāo)協(xié)議或協(xié)議中的非標(biāo)部分均可進(jìn)行定制； 6）開發(fā)維護(hù)簡(jiǎn)便：可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程組態(tài)，遠(yuǎn)程上傳、下載；不需要編寫代碼； 7）多級(jí)冗余設(shè)計(jì)，支持網(wǎng)關(guān)之間的冗余和多臺(tái)網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)的擴(kuò)展功能； 8）多種數(shù)據(jù)集成接口：除了轉(zhuǎn)換成多種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約外，pFieldComm同時(shí)提供對(duì)多種軟件的內(nèi)部接口，可實(shí)現(xiàn)上位機(jī)輕松組態(tài)，例如iFix、ForceControl、Intouch、PI、Infoplus、PHD等。在上述軟件中，均可通過其自身的底層接口對(duì)pFieldComm進(jìn)行組態(tài)和通訊； 5、4 pFieldComm軟件配置與管理 5.4.1pFieldComm的軟件簡(jiǎn)介 pFieldComm的軟件系統(tǒng)分為開發(fā)系統(tǒng)和嵌入式運(yùn)行系統(tǒng)，pFieldComm開發(fā)系統(tǒng)是一個(gè)集成的開發(fā)環(huán)境，可以創(chuàng)建I/O設(shè)備、轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備、數(shù)據(jù)庫(kù)、SOD，配置各種系統(tǒng)參數(shù)，工程組態(tài)的工作可完全在開發(fā)系統(tǒng)環(huán)境內(nèi)完成。嵌入式運(yùn)行系統(tǒng)對(duì)開發(fā)系統(tǒng)創(chuàng)建的工程進(jìn)行解釋執(zhí)行，完成數(shù)據(jù)采集、協(xié)議轉(zhuǎn)換、實(shí)時(shí)通信等過程。 嵌入式運(yùn)行系統(tǒng)安裝運(yùn)行在網(wǎng)關(guān)內(nèi)。當(dāng)用開發(fā)系統(tǒng)完成工程組態(tài)后，需要將工程文件下載到網(wǎng)關(guān)里，再由嵌入式運(yùn)行系統(tǒng)解釋運(yùn)行。 5.4.2 pFieldComm的開發(fā)系統(tǒng) pFieldComm開發(fā)系統(tǒng)主要由工程管理器和開發(fā)工具Admin組成，工程管理器完成對(duì)多個(gè)工程數(shù)據(jù)的管理，開發(fā)工具Admin完成創(chuàng)建I/O設(shè)備、轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備、數(shù)據(jù)庫(kù)、SOD，配置各種系統(tǒng)參數(shù)。Admin提供FTP功能，可以對(duì)網(wǎng)關(guān)硬件平臺(tái)完成工程文件的上傳、下載，同時(shí)可通過以太網(wǎng)對(duì)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程啟停、在線報(bào)文查看等功能。開發(fā)系統(tǒng)是一個(gè)單獨(dú)的軟件包，一般安裝在工程師站上，用于完成對(duì)網(wǎng)關(guān)的全部組態(tài)功能。開發(fā)系統(tǒng)主要包括：工程管理器、開發(fā)工具Admin，分別用于應(yīng)用工程的管理、工程組態(tài)。 5.4.3 pFieldComm的運(yùn)行系統(tǒng) pFieldComm通信服務(wù)器平臺(tái)軟件的運(yùn)行系統(tǒng)主要由AngelServer ，I/O驅(qū)動(dòng)程序、轉(zhuǎn)發(fā)器程序、NetOPCServer等幾部分組成： AngelServer，進(jìn)程調(diào)度機(jī)。負(fù)責(zé)管理和守護(hù)pFieldComm的所有進(jìn)程，擁有完善的看門狗機(jī)制，同時(shí)與pFieldComm的硬件看門狗緊密配合； IOServer，通訊調(diào)度機(jī)。負(fù)責(zé)通過不同的通訊鏈路與不同廠家的設(shè)備建立通訊，自身?yè)碛幸惶淄暾耐ㄓ嵳{(diào)度，故障排查，故障恢復(fù)，負(fù)載均衡機(jī)制，I/O驅(qū)動(dòng)程序是一個(gè)單獨(dú)的軟件包，包含了pFieldComm所支持的設(shè)備接口的配置文件。 DBServer，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。這是pFieldComm在通信服務(wù)器領(lǐng)域的一大突破。傳統(tǒng)的通信服務(wù)器，由于不具備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，通常只能用于較小范圍的應(yīng)用。而搭載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的pFieldComm，目前的最大支持?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)已達(dá)到12.6萬(wàn)點(diǎn)； NetServer，網(wǎng)絡(luò)通訊調(diào)度機(jī)。用于構(gòu)建通信服務(wù)器之間，或通信服務(wù)器與上級(jí)調(diào)度之間的網(wǎng)絡(luò)通訊服務(wù)。該服務(wù)同時(shí)用于建立多級(jí)冗余機(jī)制； DataServer，數(shù)據(jù)服務(wù)器。用于以多種方式向第三方系統(tǒng)，例如上級(jí)調(diào)度提供數(shù)據(jù)。支持多種鏈路和通訊規(guī)約。例如Modbus RTU，Modbus TCP，IEC60870-5-101，IEC60870-5-104等。轉(zhuǎn)發(fā)器程序是一個(gè)單獨(dú)的軟件包，包含了轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議接口的配置文件。 NetOPCServer：是一個(gè)單獨(dú)的軟件包，它為使用pFieldComm產(chǎn)品的用戶提供了標(biāo)準(zhǔn)OPC訪問接口（DA2.0）。NetOPCServer可以安裝在具有OPC Client接口的SCADA工作站、通信前置機(jī)或其它運(yùn)行HMI系統(tǒng)的工作站上，通過OPC方式實(shí)現(xiàn)工作站與pFieldComm通信服務(wù)器的數(shù)據(jù)通信。 配置與維護(hù)模塊。pFieldComm支持本地/遠(yuǎn)程配置方式，上述所有部件功能均通過該模塊進(jìn)行配置。配置與維護(hù)模塊可以安裝在任意一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，通過網(wǎng)絡(luò)和用戶授權(quán)認(rèn)證登入。 5.5 力控pFieldComm的應(yīng)用 在本方案中主要用到的采集控制系統(tǒng)包括： Modicon Quatumm PLC系統(tǒng)、Siemens S7-300、GE 90-30、 PLC系統(tǒng)GE 90-70 PLC系統(tǒng)、AB PLC5、AB ControlLogix5000系統(tǒng)、okogawa的CS1000、CS3000系統(tǒng)、 ABB AC800M DCS系統(tǒng)等。產(chǎn)品涉及廠家多，設(shè)備種類繁多、協(xié)議多樣化。 引入力控pFieldComm通訊網(wǎng)關(guān)解決方案，有效隔離能源系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)，徹底解決聯(lián)網(wǎng)安全問題: 1）、采用力控pFieldComm IOServer組件，對(duì)小區(qū)控制系統(tǒng)，如S7-300、GE 90-70、GE 90-30進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)對(duì)小區(qū)水源的使用實(shí)時(shí)監(jiān)控管理與調(diào)度； 2）、采用力控pFieldComm NetServer組件，對(duì)小區(qū)控制系統(tǒng)，AB Controllogix5000系統(tǒng)進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)對(duì)小區(qū)煤氣的使用實(shí)時(shí)監(jiān)控管理與調(diào)度； 3）、采用力控pFieldComm IOServer組件，對(duì)小區(qū)控制系統(tǒng)，ABB AC800M以及Siemens S7-200進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)對(duì)小區(qū)電量的使用實(shí)時(shí)監(jiān)控管理與調(diào)度； 4）、采用力控pFieldComm NetServer組件，對(duì)小區(qū)控制系統(tǒng)，AB PLC5以及Yokogawa CS 1000和CS 3000 DCS系統(tǒng)進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)對(duì)小區(qū)供暖鍋爐的使用實(shí)時(shí)監(jiān)控管理與調(diào)度。 5）、采用先進(jìn)的通訊協(xié)議DNP3.0、IEC104、IEC102（電度量通訊協(xié)議）。煤氣系統(tǒng)和水系統(tǒng)采用DNP3.0，電力系統(tǒng)采用IEC104，IEC102協(xié)議。 6.總結(jié) 小區(qū)能源智能計(jì)量管理系統(tǒng)通過力控pFieldComm將設(shè)備種類繁多、協(xié)議多樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，采用力控新一代監(jiān)控組態(tài)軟件eForceCon SD強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析功能，實(shí)現(xiàn)了能源系統(tǒng)分散的數(shù)據(jù)采集和控制、集中的管理調(diào)度和能源供需平衡以及能源預(yù)測(cè)，為較好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能、降耗和環(huán)保的目標(biāo)創(chuàng)造條件。即對(duì)生產(chǎn)能源數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、加工、分析，處理以實(shí)現(xiàn)對(duì)能源設(shè)備、能源實(shí)績(jī)、能源計(jì)劃、能源平衡、能源預(yù)測(cè)等全方位的監(jiān)控和管理功能，達(dá)到小區(qū)節(jié)能增效的目的。