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摘要：介紹了化工企業中，通過局域網和Internet，實現電能量的計量計費。
關鍵詞：計算機通信技術

Abstract: The paper introduces the way of implementing of electric energy meterage in chemical-plant enterprise based on LAN and Internet.
Key words: computer correspond technology

1  引言

    電力工業是國民經濟的一個重要支柱產業，而電力作為一種特殊商品在市場經濟中處于舉足輕重的地位。隨著電力法的實施和電力工業的體制改革，電網的運營和管理正逐步走向商業化，電能量計量系統的建設是隨著電力商業化運營的開展、電廠出現多元化投資主體而開始的。電能量計量系統主要任務是采集、處理、存儲、統計各電廠的上網電量、聯絡線關口點電量和各用電關口的下網電量，為計算和分析提供基本數據。
化工企業的用電需求量往往巨大，電能的有效利用是工廠連續生產，生產裝置長期、穩定運行的前提，是提高企業經濟效益的保證。管理技術人員實時掌握工廠用電情況，顯得日益重要。某廠通過局域網和Internet，實時獲得準確的計量管理數據和全廠重要工藝參數情況，從而提高企業的管理水平，亦使工廠內部產生較好的經濟效益。本文即對此系統做一介紹。

2  數據采集

    數據采集就是把來自各種傳感器的信號數據實時、準確的測量或匯集起來，用計算機進行實時處理或記錄存儲，實時完成測試和控制功能。數據采集系統結構通過微機的標準接口連接各種功能模塊、儀器儀表和傳感器，組成測量系統。
    數據采集系統采用電能采集終端（ADAM 8579）采集各廠站電表數據，然后經過一系列通信協議規約（如870-5-102通信協議）提供給計算機進行加工處理。
    電能量采集到數據庫是一個重要的步驟，具體方案如下：
    變電站的電表，通過RS485通信方式連接到一個數據采集終端上。數據采集終端再通過光纖、無線GPRS、CDMA等接入以太網中。通訊前置機通過TCP/IP協議與以太網相連，實現數據的采集，再將數據存入數據庫中。WEB服務器通過局域網與數據服務器相連，并且讀取數據庫服務器中的數據，實現數據的同步。局域網中的其他終端通過訪問WEB服務器就可以對數據進行觀察，統計和管理。
    如圖1所示，系統運行的硬件環境包括若干電表，若干數據采集終端；數據采集終端一端與電表通過RS485通信方式相連，另一端與通訊前置機連接，與前置機之間可以是光纖或者無線GPRS，CDMA連接；通訊前置機的另一端與服務器通過網線由TCP/IP協議進行數據傳輸，負責接收數據采集終端傳送來的報文；數據服務器負責儲存采集到的數據；而WEB服務器接收服務器的數據并以直觀的方式來顯示各種有用數據；工作站和終端可以瀏覽和修改各種有用數據。

圖1  數據采集具體環境配置

    整套系統采用先進的數據驅動機制，以數據為核心，通過SQL Server2000數據庫作為后臺數據庫，提供一個統一的數據平臺，與后臺數據的接口采用SQL Server2000提供的專用接口技術，便于海量信息處理，大大提高了系統的運行效率，同時也提高了數據的安全性，通訊模塊和應用模塊在這個數據平臺的基礎上運行，實現不同的規約和通訊方式遠程獲取電能數據，通過完善的糾錯機制和一系列數據保護機制保證基礎電能數據的唯一性、完整性和正確性。并可以通過這個數據平臺與其他系統實現無縫數據共享。同時重要程序的打開或關閉都需要密碼，防止了本系統被人為破壞或機密泄漏，提高了安全性。

3  數據庫

    數據管理系統由數據庫系統、電能數據管理系統和數據庫編輯系統組成。
    數據庫系統采用的是MICROSOFT公司的SQL Server2000企業版數據庫，SQL Server2000數據庫是一個關系數據庫。在SQL Server2000中，用戶可以對數據進行分類，然后使用多個較小的表來分別存儲每一種類型的數據，同時也可以將不同類型數據之間的聯系存儲起來，用于產生綜合性數據。此時，每條信息只在一處存放，減少數據重復，節約存儲空間，這樣更新數據時速度既快又準確，修改表結構也非常容易。用戶還可以查找、添加、刪除、更新表中的數據。
    電能數據管理系統安裝在工作站上，它根據各個待測電表傳輸數據的協議，通過同步程序與服務器相連接；服務器通過電能數據管理系統給電表發送詢問報文，電表響應后再通過電能數據管理系統返回信息即是需要采集的數據，這些數據通過報文的形式傳輸到服務器上，服務器接收電表傳輸來的報文后，通過對報文的解析得到電表當前的各種數據，如正有功窗口值、負有功窗口值等。數據庫編輯系統提供對系統中所有表和程序的訪問與修改，安全方便、簡潔易用的特點，使得用戶無須學會使用SQL Server也可以方便的修改數據庫中的內容，同時重要程序的打開或關閉都需要密碼，提高了安全性。
    系統的數據庫存在數據服務器中，同時為防止數據服務器的系統崩潰，采用雙機熱備，準備一臺備用數據服務器，當主服務器出現問題時，可以將數據自動傳遞到備用服務器上，避免損失。WEB服務器通過路由器實時采集數據服務器中的數據，僅僅作為調用作用，本身不修改數據服務器，這樣做的好處是避免用戶網的病毒感染數據服務器。同時WEB服務器要作好病毒防范，安裝必要的防火墻系統和殺毒系統，一旦發現病毒，可以立刻進行清除。

4  網站的設計

    WEB發布系統主要是針對電能量計量計費系統制作的WEB瀏覽器，它可以在局域網內的任一臺終端上顯示，方便用戶及時了解由電能量計量計費系統采集到的數據信息，并做出相關的操作處理，如打印、保存等。考慮到電能量系統的互動性，使用ASP與JSP結合的方案來設計該網站，即采用ASP制作互動頁面，采用JSP產生形象直觀的用電棒圖、曲線圖等。
    (1)  設計語言及相關知識
ASP允許腳本語言直接加在HTML網頁中，在服務器端產生動態和互動內容的網頁。ASP和VB Script是同HTML標記結合在一起使用，都是單純的文本文件，并不需要額外的程序進行編譯。只要WEB服務器支持ASP，就可以在網頁加上ASP程序代碼。
    ASP的處理過程如下所示：
    含有ASP程序的網頁→WEB服務器支持→純HTML網頁
    處理過程是在服務器中，而不是等到該網頁下載到客戶端計算機的瀏覽器執行。
    對于一個含有ASP程序的網頁，一旦瀏覽器向WEB服務器請求此網頁，會先在WEB服務器轉譯成HTML網頁，但它可能含有客戶端的JavaScript或VB Script程序代碼。而瀏覽器收到的是處理過的網頁內容。
    ASP和瀏覽器無關。ASP程序最后傳到客戶端計算機的仍然是標準的HTML網頁，不論使用Netscape還是Internet Explorer都沒有關系，只要支持HTML都可以正確顯示。而且，ASP的源程序不會被傳到客戶瀏覽器，因而可避免所寫的源程序被他人剽竊，也提高了程序的安全性。
    ASP依靠HTTP協議實現數據的傳遞，當瀏覽器瀏覽網頁時，需要向服務器提出請求，就是輸入URL地址。HTTP協議傳送的并不只有位置信息，HTTP“文件頭”（reader）信息中包括有瀏覽器版本、時間、傳送的表單域的內容。
    服務器請求的步驟是：先檢查網頁是否存在，接著處理HTTP的文件頭，根據擴展名判斷是否為ASP程序。如果是就執行它，并且將文件頭的內容傳送到ASP程序。HTTP協議的頭文件是用戶傳送數據給服務器和服務器傳送給瀏覽器的橋梁。
    JSP與ASP特性相當，所不同的是JSP采用Java腳本，而ASP采用VB腳本，兩者都是嵌入在HTML文本語言中，Java語言有平臺無關性特點，也就是說只要安裝了Java運行環境，它不僅能在Windows操作系統中運行，同時可以在Unix、Linux、Mac等系統中運行，相比ASP更靈活，同時，在制作棒圖、曲線圖方面，Java更有無可比擬的優勢，它的算法更精確，運行起來對系統資源占用更少。
    ASP與JSP的結合網頁兼有安全性和靈活性的特點，能夠更好的充當WEB服務功能，對于電能量系統更是不可或卻的平臺。
    (2)  網頁表單程序及系統功能
    ASP程序是服務器端的網頁程序語言，客戶端的網頁只是負責取得用戶輸入的數據，送到服務器端來處理，所以網頁表單就是ASP程序的數據輸入界面，如同Windows的對話框，是用戶與后臺數據庫系統或程序進行溝通的橋梁。
    網頁的表單域驗證可分為客戶端表單域驗證和服務器表單域驗證。客戶端域驗證的優勢是速度快，可以馬上指出用戶域輸入上的錯誤，而服務器端域驗證需要在整張表單輸入完畢后，才能在服務器端進行檢查。但是，在客戶端域驗證的問題是，檢查的程序代碼每個人都可以看到，也就是說什么域需要檢查都一目了然，這樣程序代碼就有可能被修改，造成站點安全的漏洞。
    系統的首頁是由報表、統計表、事件查詢和平衡查詢四個功能模塊，包括七種類型的報表：日報表、月報表、年報表、月統計表、年統計表、事件查詢表和平衡查詢表等組成。其中日報表、月報表和年報表是根據電表統計數據，而月統計表和年統計表是根據變電站或用戶統計數據。
    網站主要有系統接線圖、檔案管理、電表計量曲線及棒圖顯示、用戶計量曲線及棒圖顯示、事件查詢、信息發布等功能：
    整個系統的操作權限分為管理級用戶和普通級用戶，管理級用戶負責整個系統信息調度、權限分配、數據庫的管理等。普通級用戶不需要過多的計算機通信和數據庫知識，便可以通過瀏覽WEB頁來查詢電能情況并做簡單修改。