CN103824442B - 一种基于电力物联网的用电信息实时查询系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电力物联网的用电信息实时查询系统，该系统包括：用户终端、电力系统及电力物联网；用户终端，用于发送互联网协议IP地址查询请求，来获得查询其用电信息所对应的电力物联网IP地址，并在获得该IP地址后向该IP地址发起用电信息查询请求；电力系统，用于根据所述IP地址查询请求中携带的用户标识信息，确定对应的IP地址并反馈给所述用户终端；电力物联网，用于确定所要查询用电信息的类型，并反馈对应的用电信息至所述用户终端；若为实时用电量查询，则进行实时抄表，获取该用户的实时用电量并反馈给用户终端。通过采用本发明公开的实时查询系统，实现了用户用电信息的实时查询，能让用户时刻了解用电状态，指导合理用电；同时，减轻了电力系统中营销服务器的压力。

Description

一种基于电力物联网的用电信息实时查询系统

技术领域

本发明涉及电力物联网技术领域，尤其涉及一种基于电力物联网的用电信息实时查询系统。

背景技术

由多种用电信息采集终端所构成的电力物联网，主要用来对用户用电进行信息采集和监控，最终将相关信息汇聚到营销服务器，便于电力公司管理（电力系统）和用户查询。现有的用户查询系统，都是通过直接访问电力系统中的营销服务器上所采集的用电数据来实现的。

由于用户数量庞大，营销服务器主站一次采集全部用电数据的时间很长，通常为一天采集到一次数据，使得用户查询到的数据实时性较差，用户无法获得每天每个具体时段的用电信息。另一方面，当用户访问量增大时，营销服务器的压力非常大。

目前，常用的查询系统为基于云服务的电力用户用电信息采集系统，其利用网络与采集终端和集中器等进行通讯，电力用户用电数据不保存在采集终端和集中器中，而是保存在云服务器上。但是，该由于系统的数据保存在云服务器上，因此，不具备为大量用户提供实时查询功能；另外，由于用户数量庞大，营销服务器主站一次采集全部用电数据的时间很长，通常为一天采集到一次数据，使得用户查询到的数据实时性较差，用户无法获得每天每个具体时段的用电信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于电力物联网的用电信息实时查询系统，实现了用户用电信息的实时查询，同时，减轻了电力系统中营销服务器的压力。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于电力物联网的用电信息实时查询系统，该系统包括：用户终端、电力系统及电力物联网；

用户终端，用于发送互联网协议IP地址查询请求，来获得查询其用电信息所对应的电力物联网IP地址，并在获得该IP地址后向该IP地址发起用电信息查询请求；

电力系统，用于根据所述IP地址查询请求中携带的用户标识信息，确定对应的IP地址并反馈给所述用户终端；

电力物联网，用于确定所要查询用电信息的类型，并反馈对应的用电信息至所述用户终端；若为实时用电量查询，则进行实时抄表，获取该用户的实时用电量并反馈给用户终端。

进一步的，所述电力物联网包括：

服务型用电信息采集终端，用于采集其下属区域内的每一用户的用电信息并保存，以及根据电力物联网下发的实时用电量查询指令，进行实时抄表获得对应用户的实时用电量并上报至所述电力物联网，且每一服务型用电信息采集终端具有一预先分配的IP地址；

所述服务型用电信息采集终端包括：数据集中器、专变采集终端与远程智能电表。

进一步的，所述用电信息包括：历史用电量与实时用电量；

若所要查询用电信息的类型为历史用电量查询，则所述服务型用电信息采集终端本地保存的该用户的历史用电量并反馈给用户终端。

进一步的，所述用户终端包括：人机交互界面，用于提供用电信息查询与缴费及账单查询的功能；

当通过所述人机交互界面进行缴费及账单查询时，由所述电力系统中营销服务器的客服系统实现缴费及账单查询功能。

进一步的，所述人机交互界面，还用于实时显示电表的当前示数；当初次查询该电表的当前示数时，获取当前电表示数和当前用电功率；根据当前网络延时和拥塞程度设定更新时间间隔，并根据设定的更新时间间隔重新查询并更新该电表的电表示数和用电功率；在所述更新时间间隔内，通过上一次的用电功率来估算最新的用电量和电表示数，并进行实时刷新。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，通过将电力物联网资源开放为用户服务，实现实时查询功能，能让用户时刻了解用电状态，指导合理用电；同时，还能减轻电力系统中营销服务器的压力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例一提供的一种基于电力物联网的用电信息实时查询系统的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的一种人机交互界面的示意图；

图3为本发明实施例一提供的一种用户实时用电量查询的实现过程的示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明针对电力物联网的特点，将物联网技术和分布式云计算技术运用到用电信息系统，本发明将云计算部署到具有一定计算能力和通信能力的电力用电信息采集终端。由于它们数量庞大、分布广阔，形成了一种“物联网云”。虽然这些终端的性能不能和互联网上的服务器比，但是它们都可以提供一定量的通信、查询、控制等服务，由于它们数量庞大，把所有能提供的服务量集合起来，远超过大型的服务器能提供的服务量。通过这种方式，可以向大量用电客户提供最为及时的用电信息实时查询，如当前用电功率、用电示数等，并且实现将电表用电示数同步显示到电脑或手机查询界面这一用户体验。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种基于电力物联网的用电信息实时查询系统的结构示意图。如图1所示，该系统主要包括：

用户终端、电力系统及电力物联网；

用户终端，用于发送互联网协议IP地址查询请求，来获得查询其用电信息所对应的电力物联网IP地址，并在获得该IP地址后向该IP地址发起用电信息查询请求；

电力系统，用于根据所述IP地址查询请求中携带的用户标识信息，确定对应的IP地址并反馈给所述用户终端；

电力物联网，用于确定所要查询用电信息的类型，并反馈对应的用电信息至所述用户终端；若为实时用电量查询，则进行实时抄表，获取该用户的实时用电量并反馈给用户终端。

进一步的，服务型用电信息采集终端，用于采集其下属区域内的每一用户的用电信息并保存，以及根据电力物联网下发的实时用电量查询指令，进行实时抄表获得对应用户的实时用电量并上报至所述电力物联网，且每一服务型用电信息采集终端具有一预先分配的IP地址；所述服务型用电信息采集终端包括：数据集中器、专变采集终端与远程智能电表。

进一步的，所述用电信息包括：历史用电量与实时用电量；若所要查询用电信息的类型为历史用电量查询，则所述服务型用电信息采集终端本地保存的该用户的历史用电量并反馈给用户终端。

进一步的，所述用户终端包括：人机交互界面，用于提供用电信息查询与缴费及账单查询的功能；

当通过所述人机交互界面进行缴费及账单查询时，由所述电力系统中营销服务器的客服系统实现缴费及账单查询功能。

进一步的，所述人机交互界面，还用于实时显示电表的当前示数；当初次查询该电表的当前示数时，获取当前电表示数和当前用电功率；根据当前网络延时和拥塞程度设定更新时间间隔，并根据设定的更新时间间隔重新查询并更新该电表的电表示数和用电功率；在所述更新时间间隔内，通过上一次的用电功率来估算最新的用电量和电表示数，并进行实时刷新。

以上为本发明所提供的一种基于电力物联网的用电信息实时查询系统的主要组成结构与功能，为了便于理解，下面结合附图2-3对本发明做进一步说明。

本发明实施例所述的用电信息实时查询系统主要基于如下三个部分实现：

1）服务型用电信息采集终端。

电力物联网中的服务型用电信息采集终端，其主要包括：数据集中器、专变采集终端、远程智能电表等。

服务型用电信息采集终端负责一定区域内的用电信息数据采集，并且具备远程通信能力，是互联物与物联网的桥梁。一方面，它们通过下属电力物联网采集电能表的用电数据并保存起来；另一方面，它们可以响应远程服务器的抄收命令，将用电数据上报到营销系统，还可以直接为用户提供数据访问服务。

服务型用电信息采集终端有较强的运算能力和网络通信能力，通常采用32位微处理器（ARM处理器），拥有大的内存和闪存，并运行嵌入式Linux系统，还拥有互联网接口和电力物联网接口。除了完成原有数据采集功能外，还有很大的性能冗余。在这些终端之上，通过建立小型的嵌入式服务器，为用户提供访问服务。服务型用电信息采集终端不但存储了大量的历史数据，还可以进行实时抄表为用户获得当前用电数据。

服务型用电信息采集终端上运行嵌入式数据服务器或web服务器，允许用户通过http协议访问。如果要进一步加强性能，比如同时为更多的用户服务，可以升级一下处理器速度和内存容量即可。

2）人机交互界面。

人机交互界面置于用户终端（电脑或智能手机等）中，可以是一个专用的应用系统或者网络界面；如图2所示，主要包括两个部分：用电信息查询，缴费及账单查询等功能。

也可以通过查询对象来区分，用电信息查询是通过访问服务型用电信息采集终端来实现；缴费及账单查询等功能是通过访问电力系统中的营销服务器来实现。

其中，用电信息主要包括：历史电量、实时用电量及当前示数等；需要说明的是，前述的用电信息查询，缴费及账单查询等仅为举例，其具体的查询内容可以根据实际需求来设定。

本发明实施例中历史用电量查询也由服务型用电信息采集终端来提供，这样可以减轻营销服务器的负担，而对于实时电量查询，通过服务型用电信息采集终端能方便快捷的实现。

3）地址服务器。

所述地址服务器置于电力系统中，用户对服务型用电信息采集终端实现访问得益于地址服务器的作用。由于用户查询数据时只能提供自己的户号信息，比如要想访问到自家小区里的服务型用电信息采集终端其下属的数据集中器，必须获取该集中器的地址才行。这就需要一个地址服务器来实现。用户首先把户号信息提交给地址服务器，地址服务器根据户号信息查询到该用户住址所安装的服务型用电信息采集终端，将它的IP地址返回给用户，接下来用户就可以直接访问服务型集中器了。

地址服务器将用户与对应的终端设备联系到一起，使得用户访问服务型用电信息采集终端和访问客服系统一样方便，将电力物联网的信息资源开放给普通用户。

基于上述三个部分，不仅可以实现用户实时用电量的查询，还可以实现历史用电量及电表当前示数的实时显示。

如图3所示，为用户实时用电量查询的实现过程；步骤①～⑥主要为：

①用户需要查询当前实时用电量，首先利用人机交互界面向电力系统中的地址服务器发起地址请求。

②地址服务器根据用户信息（该用户的标识信息）查找用户所属服务型用电信息采集终端的IP地址并回复给用户。

③用户向相关服务型用电信息采集终端发起实时用电量查询请求。

④服务型用电信息采集终端下发该请求，由其下属远程智能电表进行实时抄表，获取电表最新数据。

⑤远程智能电表将数据返回给服务型用电信息采集终端。

⑥服务型用电信息采集终端将实时数据返回给用户，完成实时用电量查询服务。

对于历史数据的查询，无需进行④⑤两步过程，由服务型用电信息采集终端直接返回数据即可。

对于历史用电量及电表当前示数的实时显示也可通过用户终端的人机交互界面来实现。其方法如下：

1）当用户启动该功能时，初次查询该电表的当前示数，并获取当前电表示数和当前用电功率；

2）每隔一定时间重新进行查询并更新数据；时间间隔可以根据网络延时和拥塞程度进行自适应调整。如果查询响应时间变长，则增大查询间隔；反之，减小定时查询时间间隔。

3）在所述更新时间间隔内，通过上一次的用电功率来估算最新的用电量和电表示数，并进行实时刷新。

通过上述方法，实现用电示数同步显示到用户终端。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种基于电力物联网的用电信息实时查询系统，其特征在于，该系统包括：用户终端、电力系统及电力物联网；

用户终端，用于发送互联网协议IP地址查询请求，来获得查询其用电信息所对应的电力物联网IP地址，并在获得电力物联网IP地址后向该电力物联网IP地址发起用电信息查询请求；

电力系统，用于根据所述IP地址查询请求中携带的用户标识信息，确定对应的电力物联网IP地址并反馈给所述用户终端；

电力物联网，用于确定所要查询用电信息的类型，并反馈对应的用电信息至所述用户终端；若为实时用电量查询，则进行实时抄表，获取该用户的实时用电量并反馈给用户终端；

其中，所述电力物联网包括：服务型用电信息采集终端，用于采集其下属区域内的每一用户的用电信息并保存，以及根据电力物联网下发的实时用电量查询指令，进行实时抄表获得对应用户的实时用电量并上报至所述电力物联网，且每一服务型用电信息采集终端具有一预先分配的IP地址。

2.根据权利要求1所述的实时查询系统，其特征在于，

所述服务型用电信息采集终端包括：数据集中器、专变采集终端与远程智能电表。

3.根据权利要求2所述的实时查询系统，其特征在于，

所述用电信息包括：历史用电量与实时用电量；

若所要查询用电信息的类型为历史用电量查询，则所述服务型用电信息采集终端本地保存的该用户的历史用电量并反馈给用户终端。

4.根据权利要求1、2或3所述的实时查询系统，其特征在于，所述用户终端包括：人机交互界面，用于提供用电信息查询与缴费及账单查询的功能；

当通过所述人机交互界面进行缴费及账单查询时，由所述电力系统中营销服务器的客服系统实现缴费及账单查询功能。

5.根据权利要求4所述的实时查询系统，其特征在于，

所述人机交互界面，还用于实时显示电表的当前示数；当初次查询该电表的当前示数时，获取当前电表示数和当前用电功率；根据当前网络延时和拥塞程度设定更新时间间隔，并根据设定的更新时间间隔重新查询并更新该电表的电表示数和用电功率；在所述更新时间间隔内，通过上一次的用电功率来估算最新的用电量和电表示数，并进行实时刷新。