專利名稱：智能民用電力節(jié)能系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力控制領(lǐng)域，尤其涉及一種智能民用電力節(jié)能系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
節(jié)能減排是近年來的世界性重頭課題，在德國波恩進(jìn)行的第二輪聯(lián)合國氣候變化談判，使“溫室氣體減排”、“應(yīng)對(duì)氣候變化”等問題的關(guān)注度再次上升。全球氣候變化是21 世紀(jì)人類面臨的最復(fù)雜的挑戰(zhàn)之一。IBM公司提供財(cái)政支持的一份報(bào)告指出，電力工業(yè)要面對(duì)氣候變化帶來的諸多挑戰(zhàn)，包括突發(fā)惡劣天氣造成的電力中斷，氣候變化對(duì)輸變電設(shè)施造成的漸進(jìn)損壞等。在此背景下，電力行業(yè)更需要舉全行業(yè)之力，共同履行節(jié)能減排的社會(huì)責(zé)任。電力行業(yè)既是全社會(huì)溫室氣體的排放大戶，也是減排大戶，同時(shí)也為全社會(huì)減排溫室氣體提供重要的技術(shù)平臺(tái)。電力行業(yè)可以通過發(fā)展和應(yīng)用智能電網(wǎng)，盡可能提高可再生能源轉(zhuǎn)換為電力的比重，從而促進(jìn)工業(yè)和民用領(lǐng)域低碳技術(shù)的應(yīng)用。此外，通過加強(qiáng)需求側(cè)管理，也可有效促進(jìn)全社會(huì)的節(jié)能減排。雖然國家對(duì)各個(gè)地區(qū)的電力節(jié)能減排提出了硬性的要求，但在執(zhí)行時(shí)有較大難度，更多的時(shí)候電力系統(tǒng)使用簡(jiǎn)單粗暴的拉閘限電的方式，雖然達(dá)到了指標(biāo)要求，但嚴(yán)重的影響了大眾的生活用電質(zhì)量，所以需要一種能夠遠(yuǎn)程智能管理的電力節(jié)能系統(tǒng)，在保證人們基本用電不受影響的情況下減少整體供電量。在電力系統(tǒng)中，遠(yuǎn)程管理最常使用的就是GPRS+PLC的方式GPRS (General Packet Radio krvice，通用分組無線業(yè)務(wù))是一種基于第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)GSM的無線分組交換技術(shù)，特別適用于間斷的、突發(fā)性的或頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。GPRS的傳輸速率最高可達(dá)171. 2 libps，實(shí)際應(yīng)用中的平均速率也高達(dá)53. 6kbps0 GPRS為移動(dòng)用戶和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間提供連接，為移動(dòng)用戶提供高速無線接口和X. 25服務(wù)。 GPRS采用數(shù)據(jù)分組交換技術(shù)，每個(gè)用戶可同時(shí)占用多個(gè)無線信道，同一無線信道又可以有多個(gè)用戶共享，因而資源被有效利用。用戶永遠(yuǎn)在線，按流量計(jì)費(fèi)，降低了服務(wù)成本。PLCCPower Line Communicatio，電力線通信技術(shù))，是指利用電力線傳輸數(shù)據(jù)和話音信號(hào)的一種通信方式。該技術(shù)是把載有信息的高頻加載于電流，然后用電線傳輸，接受信息的調(diào)制解調(diào)器再把高頻從電流中分離出來，并傳送到計(jì)算機(jī)或電話上，以實(shí)現(xiàn)信息傳遞。目前的基于GPRS+PLC的應(yīng)用主要目的是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程電力網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸與工業(yè)控制，利用GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊的無線覆蓋特性完成信號(hào)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸，GPRS網(wǎng)絡(luò)的帶寬大，用戶永遠(yuǎn)在線，按流量計(jì)費(fèi)等特點(diǎn)滿足工業(yè)控制信號(hào)的傳輸要求，并有效的降低了服務(wù)成本；但缺點(diǎn)是GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊價(jià)格偏貴，如果每個(gè)終端都使用的話，工程成本和安裝難度又會(huì)增加很多。所以最后終端接入方式采用電力載波的方案，在終端安裝電力載波調(diào)制解調(diào)模塊，終端數(shù)據(jù)通過電力線發(fā)送到集中器上，集中器再把數(shù)據(jù)匯總通過連接的GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送到遠(yuǎn)程管理中心，從而實(shí)現(xiàn)單個(gè)GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊連接多個(gè)終端控制單元的效果；利用電力線載波傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，作為最后一百米的介入方案，可利用現(xiàn)有電力線網(wǎng)絡(luò)， 不需要在構(gòu)建額外的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。利用目前的方案，可達(dá)到以較低的成本，較少的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)改造的情況下，完成遠(yuǎn)程電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)或者工業(yè)控制；配合遠(yuǎn)程管理中心的智能軟件，甚至可達(dá)到無人值守的系統(tǒng)監(jiān)控。但現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用中的PLC方案使用的是低頻載波串行控制信號(hào)，低頻載波的信號(hào)傳輸帶寬很小，只能連接較少的終端單元，而且傳輸數(shù)據(jù)量受到很大限制；電力載波信號(hào)集中器與各終端之間使用串行信號(hào)通信(如I2C，SPI等)，有兩個(gè)缺點(diǎn)一是集中器對(duì)終端單元尋址，雖然串行通信信號(hào)中可以嵌入終端單元地址，但必須在安裝時(shí)每個(gè)單元進(jìn)行預(yù)定義；二是數(shù)據(jù)重傳機(jī)制，電力線載波通信經(jīng)常受到電力線電磁干擾的影響，出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失或者通信中斷的現(xiàn)象，帶寬小的情況下更為明顯，此時(shí)數(shù)據(jù)重傳機(jī)制對(duì)保證通信可靠性至關(guān)重要，但串行信號(hào)很難設(shè)計(jì)較好的重傳機(jī)制，所以通信的可靠性存有隱患。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種可靠性高、可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制的智能民用電力節(jié)能系統(tǒng)。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種智能民用電力節(jié)能系統(tǒng)， 包括GPRS模塊、電力線通信終端、電力線通信頭端，所述的GPRS模塊與電力線通信頭端通過第一串行接口連接，所述的電力線通信頭端與電力線通信終端通過電力線進(jìn)行以太網(wǎng)通信，其特征在于還包括節(jié)能模塊、電表，所述的節(jié)能模塊通過第二串行接口與電力線通信終端連接，節(jié)能模塊通過電力線與電表連接。本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案為，所述的節(jié)能模塊包括信號(hào)采集模塊、智能控制模塊、接口模塊、控制模塊；所述的信號(hào)采集模塊與電力線連接，所述的智能控制模塊與接口模塊、控制模塊、信號(hào)采集模塊連接，控制模塊與電表連接，所述的接口模塊包括第二串行接口。本實(shí)用新型的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于1.基于GPRS技術(shù)，使得該系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)帶寬大，傳輸可靠性高的特點(diǎn)，適用于各種電力網(wǎng)監(jiān)控或工業(yè)控制等應(yīng)用。2.節(jié)能模塊能夠檢測(cè)所在用戶的實(shí)時(shí)的電壓、電流、功率等參數(shù)，并通過控制接口傳輸給遠(yuǎn)程管理中心。遠(yuǎn)程管理中心服務(wù)器的智能管理軟件實(shí)時(shí)的收集所有節(jié)能模塊發(fā)送來的用戶電力信息，通過智能分析，判斷哪些片區(qū)的用戶電力負(fù)載過量，然后就可以通過遠(yuǎn)程控制信號(hào)對(duì)該片區(qū)的用戶進(jìn)行限電節(jié)能，或者用一定規(guī)則對(duì)用戶群進(jìn)行分時(shí)段輪流限電，讓用戶的生活用電質(zhì)量基本不受到太大影響。極大的節(jié)約了能源。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。

圖1為本實(shí)施例智能民用電力節(jié)能系統(tǒng)模塊示意圖。圖2為本實(shí)施例節(jié)能模塊示意圖。
具體實(shí)施方式
參考圖1、圖2，一種智能民用電力節(jié)能系統(tǒng)，包括GPRS模塊、電力線通信終端、電力線通信頭端，GPRS模塊與電力線通信頭端通過第一串行接口連接，電力線通信頭端與電力線通信終端通過電力線進(jìn)行以太網(wǎng)通信，還包括節(jié)能模塊、電表，節(jié)能模塊通過第二串行接口與電力線通信終端連接，節(jié)能模塊通過電力線與電表連接。節(jié)能模塊包括信號(hào)采集模塊、智能控制模塊、接口模塊、控制模塊；信號(hào)采集模塊與電力線連接，智能控制模塊與接口模塊、控制模塊、信號(hào)采集模塊連接，控制模塊與電表連接，接口模塊包括第二串行接口。上述系統(tǒng)中各組件如下設(shè)置，設(shè)置節(jié)能模塊該設(shè)備為每個(gè)民用電力用戶使用，安裝于用戶電表與電力線出口之間，并提供第二串行接口 ；作用為按照第二串行接口接受的指令對(duì)用戶供電參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到電力節(jié)能的目的，并將用戶實(shí)時(shí)電力參數(shù)通過第二串行接口進(jìn)行反饋。節(jié)能模塊通過信號(hào)采集模塊能夠檢測(cè)所在用戶的實(shí)時(shí)的電壓、電流、功率等參數(shù)， 并通過控制接口傳輸給遠(yuǎn)程管理中心。遠(yuǎn)程管理中心服務(wù)器的智能管理軟件實(shí)時(shí)的收集所有節(jié)能模塊發(fā)送來的用戶電力信息，通過智能分析，判斷哪些片區(qū)的用戶電力負(fù)載過量，然后就可以通過遠(yuǎn)程控制信號(hào)對(duì)該片區(qū)的用戶進(jìn)行限電節(jié)能，或者用一定規(guī)則對(duì)用戶群進(jìn)行分時(shí)段輪流限電。當(dāng)需要限電時(shí)，控制模塊就控制電表限時(shí)供電。采用智能控制模塊控制整個(gè)工作流程，使得該節(jié)能模塊功能完備、可靠性高。設(shè)置GPRS模塊與電力線(PLC)通信終端，將初始化配置過的PLC通信終端安裝在每個(gè)用戶端的節(jié)能設(shè)備處，用第二串行接口與節(jié)能設(shè)備連接，電力線接口與節(jié)能設(shè)備共用； 在一個(gè)片區(qū)的電力線出口處(根據(jù)用戶數(shù)量而定，可以是幾個(gè)樓層，或是一個(gè)單元，甚至整棟樓)安裝一個(gè)PLC通信頭端與一個(gè)GPRS模塊(每個(gè)GPRS模塊都需要插入獨(dú)立的SIM卡)， 使用標(biāo)準(zhǔn)電源插口安裝PLC通信頭端于電力線出口出，用第一串行接口連接GPRS模塊。在用PLC通信頭端自帶的控制口對(duì)PLC通信頭端進(jìn)行設(shè)置，使其能正確利用GPRS模塊登陸 GPRS無線網(wǎng)絡(luò)，搜索電力線網(wǎng)絡(luò)中的PLC終端并與它們建立以太網(wǎng)連接。設(shè)置遠(yuǎn)程管理中心管理者在遠(yuǎn)程的管理中心中需要組建控制中心和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，控制中心為計(jì)算機(jī)安裝專用的管理軟件，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器為服務(wù)器電腦安裝專用的數(shù)據(jù)庫軟件；將兩者放于用一局域網(wǎng)并通過ADSL或?qū)＞W(wǎng)連接到hternet。該系統(tǒng)的運(yùn)行流程如下安裝好所有設(shè)備并完成初始化配置以后，基PLC通信頭端將與所在區(qū)域的PLC通信終端建立以太網(wǎng)連接，并通過GPRS模塊登陸GPRS網(wǎng)絡(luò)，從而連接hternet。管理員在控制中心上使用本系統(tǒng)專用管理軟件連接hternet，添加各個(gè)PLC通信頭端到管理界面里，每個(gè)PLC通信頭端附屬的PLC通信終端也同時(shí)被添加到管理界面里； 此時(shí)各個(gè)PLC通信終端將通過第二串行接口接收到節(jié)能模塊的反饋信息發(fā)送給PLC通信頭端，PLC通信頭端再將數(shù)據(jù)封裝后通過hternet發(fā)送給控制中心，管理員將在管理軟件界面上瀏覽到所有終端用戶的供電參數(shù)。管理員通過監(jiān)測(cè)供電參數(shù)來發(fā)現(xiàn)用戶用電異常，然后可以下發(fā)控制指令到PLC通信終端，通過第二串行接口操作電力節(jié)能模塊完成對(duì)用戶供電參數(shù)的控制，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理用戶供電參數(shù)，達(dá)到集中監(jiān)控，節(jié)能限電，避免異常的效果?？刂浦行牡墓芾碥浖€可以與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器同步，將所有操作信息和監(jiān)測(cè)信息備份，以供數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。本實(shí)用新型不僅限于上述實(shí)施例所示的保護(hù)范圍，所有基于本實(shí)施例的發(fā)明思想，皆在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種智能民用電力節(jié)能系統(tǒng)，包括GPRS模塊、電力線通信終端、電力線通信頭端，所述的GPRS模塊與電力線通信頭端通過第一串行接口連接，所述的電力線通信頭端與電力線通信終端通過電力線進(jìn)行以太網(wǎng)通信，其特征在于還包括節(jié)能模塊、電表，所述的節(jié)能模塊通過第二串行接口與電力線通信終端連接，節(jié)能模塊通過電力線與電表連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能民用電力節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于所述的節(jié)能模塊包括信號(hào)采集模塊、智能控制模塊、接口模塊、控制模塊；所述的信號(hào)采集模塊與電力線連接，所述的智能控制模塊與接口模塊、控制模塊、信號(hào)采集模塊連接，控制模塊與電表連接，所述的接口模塊包括第二串行接口。
專利摘要一種智能民用電力節(jié)能系統(tǒng)，包括GPRS模塊、電力線通信終端、電力線通信頭端，所述的GPRS模塊與電力線通信頭端通過第一串行接口連接，所述的電力線通信頭端與電力線通信終端通過電力線進(jìn)行以太網(wǎng)通信，其特征在于還包括節(jié)能模塊、電表，所述的節(jié)能模塊通過第二串行接口與電力線通信終端連接，節(jié)能模塊通過電力線與電表連接?；贕PRS技術(shù)，使得該系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)帶寬大，傳輸可靠性高的特點(diǎn)，適用于各種電力網(wǎng)監(jiān)控或工業(yè)控制等應(yīng)用。
文檔編號(hào)G05B19/418GK201993634SQ20112008281
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者唐旭 申請(qǐng)人:杭州再靈電子科技有限公司