專利名稱：一種多網(wǎng)融合的智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于智能用電領(lǐng)域，尤其涉及一種多網(wǎng)融合的智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中電表數(shù)據(jù)采集的傳輸介質(zhì)為RS485、電力載波、無線傳輸或者是無線模塊加RS485組合的方式，存在需鋪設(shè)線路或者傳輸數(shù)據(jù)出現(xiàn)丟包、漏抄等現(xiàn)象。供電公司對未交費(fèi)的用電用戶只能采用人工到現(xiàn)場斷電的方法，或者是用電用戶采用高額的多功能控制電能表。供電公司每調(diào)整電價(jià)結(jié)算用電金額時(shí)，需另行編程讓系統(tǒng)主站執(zhí)行新的程序才能按照新的電價(jià)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。電量數(shù)據(jù)傳輸只能依靠傳統(tǒng)的電力光纖或者付費(fèi)的GPRS傳輸，數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定，用電用戶無法自己統(tǒng)計(jì)分析自己用電情況來調(diào)節(jié)用電設(shè)備使用狀況。在專利號(hào)為“94212680.7”的專利中，提供了一種多用戶集中計(jì)量、自動(dòng)抄表的智能電度表，是將電流傳感器、電壓傳感器、檢測顯示儀表、抄表器裝在一個(gè)全封閉節(jié)能表箱內(nèi)；不足之處是需要更換原來的功能單一的電表，而更換原有的電表會(huì)造成資源的浪費(fèi)。在專利號(hào)為“CN 201018284Y”的專利中，提供了一種經(jīng)濟(jì)職能型綜合醌電裝置，具有低壓配電、遠(yuǎn)程抄表、負(fù)荷監(jiān)測等功能，但此裝置運(yùn)用到配電站中，不能對終端用戶的用電信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決上述技術(shù)的不足，提出一種多網(wǎng)融合的智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端，使多網(wǎng)融合，并且不需要重復(fù)建設(shè)，同時(shí)將功能單一的電表變?yōu)槎喙δ茈姳?，?shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表、遠(yuǎn)停遠(yuǎn)送這一技術(shù)問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種多網(wǎng)融合的智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端，該終端包括CPU模塊、AC/DC轉(zhuǎn)換模塊、停送模塊、采集模塊、以太網(wǎng)模塊、存儲(chǔ)模塊、電源供電模塊和指示燈模塊；其特征在于:AC/DC轉(zhuǎn)換模塊、停送模塊、采集模塊、以太網(wǎng)模塊、存儲(chǔ)模塊、指示燈模塊分別與CPU模塊連接，停送模塊的輸出口和采集模塊的輸出口分別與總線上的電表連接，電源供電模塊與各個(gè)模塊連接供電。進(jìn)一步的，所述的停送模塊由16路繼電器組成，工作電壓為9伏特，最大電流為60安培，每路繼電器使用2路電平控制。進(jìn)一步的，所述采集模塊采用RS485總線與各個(gè)電表連接。進(jìn)一步的，采集模塊采用ARM CPU芯片，外掛Flash、SDRAM存儲(chǔ)器，接口上提供LED、Ethernet、串口 485總線連接電表、實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC。[0013]進(jìn)一步的，該終端按照不同時(shí)段的劃分來進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，供電公司將設(shè)定好的時(shí)間遠(yuǎn)程發(fā)送到該終端，該終端便會(huì)通過以太網(wǎng)模塊給CPU模塊發(fā)送指令，CPU模塊經(jīng)過采集模塊進(jìn)行采集，按照供電公司設(shè)置的時(shí)間段來將數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果回傳到供電公司。進(jìn)一步的，該終端支持網(wǎng)絡(luò)查看功能，用電用戶通過服務(wù)中心模塊自行查看該終端的在線統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及分析報(bào)表，來合理的安排用電設(shè)備的使用。進(jìn)一步的，該終端能根據(jù)供電公司發(fā)布的電價(jià)信息指令，隨著電價(jià)的變化而自行的改變數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方式，還能將因電價(jià)變化而改變的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的傳遞回供電公司，使供電公司能夠及時(shí)的了解該用戶的用電費(fèi)用。進(jìn)一步的，當(dāng)CPU模塊動(dòng)作時(shí)，指示燈模塊中的指示燈就會(huì)亮，顯示出CPU模塊在工作。進(jìn)一步的，該智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端連接到用戶CATV、3G、GPRS上接受其控制。進(jìn)一步的，該智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端通過現(xiàn)有的Cable Modem連接到用戶CATV上。本實(shí)用新型的有益效果:1、該終端整合電力網(wǎng)、電信網(wǎng)、以太網(wǎng)等多網(wǎng)融合在一起，提供多種數(shù)據(jù)傳輸方式，避免了為尋求數(shù)據(jù)傳輸載體，而重復(fù)建設(shè)、重復(fù)投資。2、該終端可以對用電用戶的用電數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線統(tǒng)計(jì)，并且實(shí)時(shí)分析，將用電數(shù)據(jù)精確的傳回供電公司，并且可以分時(shí)段的自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)以供供電公司進(jìn)行分析調(diào)度；同時(shí)該終端接收供電公司的供電信息指令，根據(jù)電價(jià)的調(diào)整自動(dòng)改變電價(jià)抄寫模式。3、該終端基于傳統(tǒng)485電表的情況下把功能單一的電表變?yōu)槎喙δ茈姳?，?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)停遠(yuǎn)送等功能，具備布線簡單、維護(hù)成本低、傳輸實(shí)時(shí)性能高的優(yōu)點(diǎn)。4.在用電管理方面，采用自動(dòng)抄表技術(shù)，不僅節(jié)約了人力資源，更重要的是提高了抄表的準(zhǔn)確性，減少賬單出錯(cuò)，供用電管理部門及時(shí)準(zhǔn)確獲得數(shù)據(jù)信息。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本實(shí)用新型的限定。

圖1為本實(shí)用新型的多網(wǎng)融合的智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端示意圖；圖2為本實(shí)用新型的多網(wǎng)融合的智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端的數(shù)據(jù)采集流程圖；圖3為本實(shí)用新型的多網(wǎng)融合的智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端的遠(yuǎn)停遠(yuǎn)送流程圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)指標(biāo):1.建立基于有線電視網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，高效實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集平臺(tái)。2.任何情況下抄讀電量準(zhǔn)確率大于等于99.9%。[0037]3.正常運(yùn)行的工作環(huán)境溫度:_25°C -+55。C。4.系統(tǒng)網(wǎng)路速率:100Mbps ;計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程通信的通道速率:64Mbps-2Mbps。5.數(shù)據(jù)檢索響應(yīng)時(shí)間小于3秒；畫面調(diào)用響應(yīng)時(shí)間小于3秒。6.由于系統(tǒng)各部件主要設(shè)備裝設(shè)于外部環(huán)境中，因此應(yīng)當(dāng)具備相當(dāng)能力的抗人為及自然破壞能力和相當(dāng)能力的抗沖擊及防污閃能力。7.在任意I分鐘內(nèi)，占用服務(wù)器CPU的平均負(fù)荷率小于等于35% ；占用工作站CPU的平均負(fù)荷率小于等于40% ;占用主站局域網(wǎng)的平均負(fù)荷率小于等于20%。該終端具有客戶信息設(shè)置、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、抄表日數(shù)據(jù)上傳，集抄地理信息管理等功能；1.客戶信息設(shè)置:如所在小區(qū)、地址、聯(lián)系方式、電能表編號(hào)等；2.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集:供電公司向終端發(fā)送采集指令，終端通過CPU模塊向采集模塊下達(dá)采集指令；3.抄表日數(shù)據(jù)上傳:終端自動(dòng)從采集模塊讀取凍結(jié)的抄表日電能表讀數(shù)并上傳給供電公司；4.集抄地理信息管理:終端以電子地形圖為背景，在其上構(gòu)造出集抄用戶分布區(qū)域，并能表示具體已部署遠(yuǎn)抄小區(qū)的具體分布情況。需要說明的是:本實(shí)用新型的多網(wǎng)融合的智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端可以應(yīng)用的從用戶CATV能擴(kuò)展到3G、GPRS等無線網(wǎng)絡(luò)用戶。在此以用戶CATV為例進(jìn)行說明。如圖1所示，一種多網(wǎng)融合的智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端，包括CPU模塊1、AC/DC轉(zhuǎn)換模塊2、停送模塊3、采集模塊4、以太網(wǎng)模塊5、存儲(chǔ)模塊6、電源供電模塊7和指示燈模塊8 ;其中AC/DC轉(zhuǎn)換模塊2、停送模塊3、采集模塊4、以太網(wǎng)模塊5、存儲(chǔ)模塊6、指示燈模塊8分別與CPU模塊I連接，停送模塊3的輸出口和采集模塊4的輸塊4的輸出口與總線上的電表連接，電源供電模塊7與各個(gè)模決連接供電；其中以太網(wǎng)模塊5通過現(xiàn)有的Cable Modem與有線電視網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)接入，將上行的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬射頻信號(hào)，接收下行信號(hào)時(shí)Cable Modem將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，將數(shù)字信號(hào)通過以太網(wǎng)模塊5傳輸至CPU模塊I處理；供電公司發(fā)送抄表指令時(shí)傳輸至Cable Modem，通過Cable Modem將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送至以太網(wǎng)模塊5，CPU模塊I通過以太網(wǎng)模塊5接收到指令后，控制采集模塊4通過總線向電表發(fā)送采集指令，電表收到采集指令，讀取表中的讀數(shù)，返回?cái)?shù)據(jù)至CPU模塊I ;CPU模塊I取到電表讀數(shù)后通過Cable Modem傳輸?shù)焦╇姽荆还╇姽就ㄟ^網(wǎng)絡(luò)發(fā)送停送指令時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸至Cable Modem,通過Cable Modem把其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送至以太網(wǎng)模塊5，CPU模塊I通過太網(wǎng)模塊5接收到指令后，控制停送模塊3對總線電路進(jìn)行合閘跳閘操作。所述的停送模塊(3)由16路繼電器組成，工作電壓為9伏特，最大電流為60安培，每路繼電器使用2路電平控制。如圖2所示，該終端通過485串口連接到電表的485端口上，通過該端口可以對多臺(tái)(最多16臺(tái))電能表的數(shù)據(jù)采集，可以采用兩種傳輸方式將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦╇姽荆谝环N將數(shù)據(jù)發(fā)送到以太網(wǎng)模塊5，通過網(wǎng)口直接將采集到的用電數(shù)據(jù)傳輸給供電公司。第二種采集模塊4將采集到的信息傳輸?shù)揭蕴W(wǎng)模塊5，由以太網(wǎng)模塊5再傳輸?shù)浆F(xiàn)有的Cable Modem,經(jīng)過Cable Modem傳輸?shù)焦╇姽?。用戶或者供電公司根?jù)實(shí)際情況可以實(shí)際選擇任意一種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。如圖3所示，供電公司根據(jù)用電用戶的繳費(fèi)情況對用電用戶的供電實(shí)行停送電工作，傳統(tǒng)的停送電方式需要人工到用戶的電表箱內(nèi)進(jìn)行手動(dòng)操作，該終端通過以太網(wǎng)模塊5接收到供電公司的停送電指令后，將指令信息實(shí)時(shí)的傳輸?shù)紺PU模塊1(單片機(jī)，控制中樞)，CPU模塊I經(jīng)過AC/DC轉(zhuǎn)換將控制信號(hào)發(fā)送到停送模塊中的相應(yīng)繼電器的線圈觸點(diǎn)，通過控制繼電器的通斷來控制相應(yīng)用戶的停送電。采集模塊采用ARM CPU芯片，外掛Flash、SDRAM存儲(chǔ)器，接口上提供LED、Ethernet(包括與Cable Modem通訊網(wǎng)口及調(diào)試網(wǎng)口)、串口 485總線(連接電表)、RTC (實(shí)時(shí)時(shí)鐘)等，該終端通過采集模塊利用485總線采集電表數(shù)據(jù)，通過該端口可以對多臺(tái)(最多16臺(tái))電能表的數(shù)據(jù)采集。當(dāng)CPU模塊動(dòng)作時(shí)，指示燈模塊中的指示燈就會(huì)亮，顯示出CPU模塊在工作。當(dāng)本實(shí)用新型的多網(wǎng)融合的智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端應(yīng)用的用戶為3G、GPRS等無線網(wǎng)絡(luò)用戶時(shí)，當(dāng)然可以直接通過本智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端的以太網(wǎng)模塊直接與其相連進(jìn)行工作，在此不在累贅論述。本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)具有以下功能:I)需求側(cè)分析統(tǒng)計(jì)A.智能分析該終端能夠在線實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)，供電公司可以實(shí)時(shí)的通過以太網(wǎng)模塊5給CPU模塊I發(fā)送指令，CPU模塊I經(jīng)過采集模塊4的實(shí)時(shí)采集，將數(shù)據(jù)在CPU模塊I中按照提前設(shè)定的統(tǒng)計(jì)方式，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，然后在經(jīng)過以太網(wǎng)模塊5傳輸回供電公司。B.實(shí)時(shí)在線統(tǒng)計(jì)該終端可以每時(shí)每刻的進(jìn)行在線統(tǒng)計(jì)電能表的數(shù)據(jù)，并且可以實(shí)時(shí)的傳遞回供電公司；當(dāng)接收到供電公司的實(shí)時(shí)采集的指令后，該終端實(shí)時(shí)的通過以太網(wǎng)模塊5給CPU模塊I發(fā)送指令，CPU模塊I經(jīng)過采集模塊4進(jìn)行實(shí)時(shí)采集；C.分時(shí)段統(tǒng)計(jì)該終端可以按照不同時(shí)段的劃分來進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，比如供電公司設(shè)定每天凌晨、中午和下午三個(gè)階段要對用戶的用電情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以將供電公司設(shè)定好的時(shí)間遠(yuǎn)程發(fā)送到該終端，該終端便會(huì)通過以太網(wǎng)模塊5給CPU模塊I發(fā)送指令，CPU模塊I經(jīng)過采集模塊4進(jìn)行采集，按照供電公司設(shè)置的時(shí)間段來將數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果回傳到供電公司。具體可以按照日時(shí)段、月時(shí)段劃分，支持周修日、節(jié)假日時(shí)段；D.引導(dǎo)用戶合理用電該終端支持網(wǎng)絡(luò)查看功能，用電用戶可以通過服務(wù)中心模塊自行查看該終端的在線統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及分析報(bào)表，來合理的安排用電設(shè)備的使用。2)雙向互動(dòng)A.按照電價(jià)調(diào)整數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方式該終端可以根據(jù)供電公司發(fā)布的電價(jià)信息指令，隨著電價(jià)的變化，而自行的改變數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方式。B.將抄寫的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的發(fā)送到供電公司該終端可以將因電價(jià)變化而改變的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的傳遞回供電公司，使供電公司能夠及時(shí)的了解該用戶的用電費(fèi)用。3)多功能操作用電用戶或者供電公司不需要改變原有的功能單一的485電能表就可以實(shí)現(xiàn)多功能的操作，如可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制停電、送電，失壓、失流、電壓合格、全失壓電流檢測和記錄功能等。當(dāng)然，本實(shí)用新型還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種多網(wǎng)融合的智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端，包括 CPU模塊、AC/DC轉(zhuǎn)換模塊、停送模塊、采集模塊、以太網(wǎng)模塊、存儲(chǔ)模塊、電源供電模塊和指示燈模塊；其特征在于:AC/DC轉(zhuǎn)換模塊、停送模塊、采集模塊、以太網(wǎng)模塊、存儲(chǔ)模塊、指示燈模塊分別與CPU模塊連接，停送模塊的輸出口和采集模塊的輸出口分別與總線上的電表連接，電源供電模塊與各個(gè)模塊連接供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多網(wǎng)融合的智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端，其特征在于: 所述的停送模塊由16路繼電器組成，工作電壓為9伏特，最大電流為60安培，每路繼電器使用2路電平控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多網(wǎng)融合的智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端，其特征在于: 所述采集模塊采用RS485總線與各個(gè)電表連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多網(wǎng)融合的智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端，其特征在于: 采集模塊采用ARM CPU芯片，外掛Flash、SDRAM存儲(chǔ)器，接口上提供LED、Ethernet、串口 485總線連接電表、實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多網(wǎng)融合的智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端，其特征在于: 該終端按照不同時(shí)段的劃分來進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，供電公司將設(shè)定好的時(shí)間遠(yuǎn)程發(fā)送到該終端，該終端便會(huì)通過以太網(wǎng)模塊給CPU模塊發(fā)送指令，CPU模塊經(jīng)過采集模塊進(jìn)行采集，按照供電公司設(shè)置的時(shí)間段來將數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果回傳到供電公司。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多網(wǎng)融合的智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端，其特征在于: 該終端支持網(wǎng)絡(luò)查看功能，用電用戶通過服務(wù)中心模塊自行查看該終端的在線統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及分析報(bào)表，來合理的安排用電設(shè)備的使用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多網(wǎng)融合的智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端，其特征在于: 該終端能根據(jù)供電公司發(fā)布的電價(jià)信息指令，隨著電價(jià)的變化而自行的改變數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方式，還能將因電價(jià)變化而改變的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的傳遞回供電公司，使供電公司能夠及時(shí)的了解該用戶的用電費(fèi)用。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多網(wǎng)融合的智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端，其特征在于: 當(dāng)CPU模塊動(dòng)作時(shí)，指示燈模塊中的指示燈就會(huì)亮，顯示出CPU模塊在工作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多網(wǎng)融合的智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端，其特征在于: 該智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端連接到用戶CATV、3G、GPRS上接受其控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多網(wǎng)融合的智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端，其特征在于: 該智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端通過現(xiàn)有的Cable Modem連接到用戶CATV上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多網(wǎng)融合的智能電網(wǎng)需求側(cè)管理終端，屬于智能電網(wǎng)管理領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括CPU模塊，停送模塊，采集模塊等模塊；其中AC/DC轉(zhuǎn)換模塊、停送模塊、采集模塊、以太網(wǎng)模塊、存儲(chǔ)模塊、指示燈模塊分別與CPU模塊連接，停送模塊和采集模塊的輸出口分別與總線上的電表連接；該裝置提供多種數(shù)據(jù)傳輸方式，并且實(shí)時(shí)在線統(tǒng)計(jì)，將用電數(shù)據(jù)精確的傳回供電公司．將功能單一的電表變?yōu)槎喙δ茈姳?，?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)停遠(yuǎn)送等功能。
文檔編號(hào)H02J13/00GK203166628SQ20132005678
公開日2013年8月28日 申請日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者韋炳宇 申請人:北京華鑫志和科技有限公司