摘要：介绍了化工企业中，通过局域网和Internet，实现电能量的计量计费。
关键词：计算机通信技术

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

    电力工业是国民经济的一个重要支柱产业，而电力作为一种特殊商品在市场经济中处于举足轻重的地位。随着电力法的实施和电力工业的体制改革，电网的运营和管理正逐步走向商业化，电能量计量系统的建设是随着电力商业化运营的开展、电厂出现多元化投资主体而开始的。电能量计量系统主要任务是采集、处理、存储、统计各电厂的上网电量、联络线关口点电量和各用电关口的下网电量，为计算和分析提供基本数据。
化工企业的用电需求量往往巨大，电能的有效利用是工厂连续生产，生产装置长期、稳定运行的前提，是提高企业经济效益的保证。管理技术人员实时掌握工厂用电情况，显得日益重要。某厂通过局域网和Internet，实时获得准确的计量管理数据和全厂重要工艺参数情况，从而提高企业的管理水平，亦使工厂内部产生较好的经济效益。本文即对此系统做一介绍。

2  数据采集

    数据采集就是把来自各种传感器的信号数据实时、准确的测量或汇集起来，用计算机进行实时处理或记录存储，实时完成测试和控制功能。数据采集系统结构通过微机的标准接口连接各种功能模块、仪器仪表和传感器，组成测量系统。
    数据采集系统采用电能采集终端（ADAM 8579）采集各厂站电表数据，然后经过一系列通信协议规约（如870-5-102通信协议）提供给计算机进行加工处理。
    电能量采集到数据库是一个重要的步骤，具体方案如下：
    变电站的电表，通过RS485通信方式连接到一个数据采集终端上。数据采集终端再通过光纤、无线GPRS、CDMA等接入以太网中。通讯前置机通过TCP/IP协议与以太网相连，实现数据的采集，再将数据存入数据库中。WEB服务器通过局域网与数据服务器相连，并且读取数据库服务器中的数据，实现数据的同步。局域网中的其他终端通过访问WEB服务器就可以对数据进行观察，统计和管理。
    如图1所示，系统运行的硬件环境包括若干电表，若干数据采集终端；数据采集终端一端与电表通过RS485通信方式相连，另一端与通讯前置机连接，与前置机之间可以是光纤或者无线GPRS，CDMA连接；通讯前置机的另一端与服务器通过网线由TCP/IP协议进行数据传输，负责接收数据采集终端传送来的报文；数据服务器负责储存采集到的数据；而WEB服务器接收服务器的数据并以直观的方式来显示各种有用数据；工作站和终端可以浏览和修改各种有用数据。

图1  数据采集具体环境配置

    整套系统采用先进的数据驱动机制，以数据为核心，通过SQL Server2000数据库作为后台数据库，提供一个统一的数据平台，与后台数据的接口采用SQL Server2000提供的专用接口技术，便于海量信息处理，大大提高了系统的运行效率，同时也提高了数据的安全性，通讯模块和应用模块在这个数据平台的基础上运行，实现不同的规约和通讯方式远程获取电能数据，通过完善的纠错机制和一系列数据保护机制保证基础电能数据的唯一性、完整性和正确性。并可以通过这个数据平台与其他系统实现无缝数据共享。同时重要程序的打开或关闭都需要密码，防止了本系统被人为破坏或机密泄漏，提高了安全性。

3  数据库

    数据管理系统由数据库系统、电能数据管理系统和数据库编辑系统组成。
    数据库系统采用的是MICROSOFT公司的SQL Server2000企业版数据库，SQL Server2000数据库是一个关系数据库。在SQL Server2000中，用户可以对数据进行分类，然后使用多个较小的表来分别存储每一种类型的数据，同时也可以将不同类型数据之间的联系存储起来，用于产生综合性数据。此时，每条信息只在一处存放，减少数据重复，节约存储空间，这样更新数据时速度既快又准确，修改表结构也非常容易。用户还可以查找、添加、删除、更新表中的数据。
    电能数据管理系统安装在工作站上，它根据各个待测电表传输数据的协议，通过同步程序与服务器相连接；服务器通过电能数据管理系统给电表发送询问报文，电表响应后再通过电能数据管理系统返回信息即是需要采集的数据，这些数据通过报文的形式传输到服务器上，服务器接收电表传输来的报文后，通过对报文的解析得到电表当前的各种数据，如正有功窗口值、负有功窗口值等。数据库编辑系统提供对系统中所有表和程序的访问与修改，安全方便、简洁易用的特点，使得用户无须学会使用SQL Server也可以方便的修改数据库中的内容，同时重要程序的打开或关闭都需要密码，提高了安全性。
    系统的数据库存在数据服务器中，同时为防止数据服务器的系统崩溃，采用双机热备，准备一台备用数据服务器，当主服务器出现问题时，可以将数据自动传递到备用服务器上，避免损失。WEB服务器通过路由器实时采集数据服务器中的数据，仅仅作为调用作用，本身不修改数据服务器，这样做的好处是避免用户网的病毒感染数据服务器。同时WEB服务器要作好病毒防范，安装必要的防火墙系统和杀毒系统，一旦发现病毒，可以立刻进行清除。

4  网站的设计

    WEB发布系统主要是针对电能量计量计费系统制作的WEB浏览器，它可以在局域网内的任一台终端上显示，方便用户及时了解由电能量计量计费系统采集到的数据信息，并做出相关的操作处理，如打印、保存等。考虑到电能量系统的互动性，使用ASP与JSP结合的方案来设计该网站，即采用ASP制作互动页面，采用JSP产生形象直观的用电棒图、曲线图等。
    (1)  设计语言及相关知识
ASP允许脚本语言直接加在HTML网页中，在服务器端产生动态和互动内容的网页。ASP和VB Script是同HTML标记结合在一起使用，都是单纯的文本文件，并不需要额外的程序进行编译。只要WEB服务器支持ASP，就可以在网页加上ASP程序代码。
    ASP的处理过程如下所示：
    含有ASP程序的网页→WEB服务器支持→纯HTML网页
    处理过程是在服务器中，而不是等到该网页下载到客户端计算机的浏览器执行。
    对于一个含有ASP程序的网页，一旦浏览器向WEB服务器请求此网页，会先在WEB服务器转译成HTML网页，但它可能含有客户端的JavaScript或VB Script程序代码。而浏览器收到的是处理过的网页内容。
    ASP和浏览器无关。ASP程序最后传到客户端计算机的仍然是标准的HTML网页，不论使用Netscape还是Internet Explorer都没有关系，只要支持HTML都可以正确显示。而且，ASP的源程序不会被传到客户浏览器，因而可避免所写的源程序被他人剽窃，也提高了程序的安全性。
    ASP依靠HTTP协议实现数据的传递，当浏览器浏览网页时，需要向服务器提出请求，就是输入URL地址。HTTP协议传送的并不只有位置信息，HTTP“文件头”（reader）信息中包括有浏览器版本、时间、传送的表单域的内容。
    服务器请求的步骤是：先检查网页是否存在，接着处理HTTP的文件头，根据扩展名判断是否为ASP程序。如果是就执行它，并且将文件头的内容传送到ASP程序。HTTP协议的头文件是用户传送数据给服务器和服务器传送给浏览器的桥梁。
    JSP与ASP特性相当，所不同的是JSP采用Java脚本，而ASP采用VB脚本，两者都是嵌入在HTML文本语言中，Java语言有平台无关性特点，也就是说只要安装了Java运行环境，它不仅能在Windows操作系统中运行，同时可以在Unix、Linux、Mac等系统中运行，相比ASP更灵活，同时，在制作棒图、曲线图方面，Java更有无可比拟的优势，它的算法更精确，运行起来对系统资源占用更少。
    ASP与JSP的结合网页兼有安全性和灵活性的特点，能够更好的充当WEB服务功能，对于电能量系统更是不可或却的平台。
    (2)  网页表单程序及系统功能
    ASP程序是服务器端的网页程序语言，客户端的网页只是负责取得用户输入的数据，送到服务器端来处理，所以网页表单就是ASP程序的数据输入界面，如同Windows的对话框，是用户与后台数据库系统或程序进行沟通的桥梁。
    网页的表单域验证可分为客户端表单域验证和服务器表单域验证。客户端域验证的优势是速度快，可以马上指出用户域输入上的错误，而服务器端域验证需要在整张表单输入完毕后，才能在服务器端进行检查。但是，在客户端域验证的问题是，检查的程序代码每个人都可以看到，也就是说什么域需要检查都一目了然，这样程序代码就有可能被修改，造成站点安全的漏洞。
    系统的首页是由报表、统计表、事件查询和平衡查询四个功能模块，包括七种类型的报表：日报表、月报表、年报表、月统计表、年统计表、事件查询表和平衡查询表等组成。其中日报表、月报表和年报表是根据电表统计数据，而月统计表和年统计表是根据变电站或用户统计数据。
    网站主要有系统接线图、档案管理、电表计量曲线及棒图显示、用户计量曲线及棒图显示、事件查询、信息发布等功能：
    整个系统的操作权限分为管理级用户和普通级用户，管理级用户负责整个系统信息调度、权限分配、数据库的管理等。普通级用户不需要过多的计算机通信和数据库知识，便可以通过浏览WEB页来查询电能情况并做简单修改。