CN104240481B - 一种铁路站房远程自动抄表及负荷管理系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路站房远程自动抄表及负荷管理系统和方法，它包括监控工作站、数据库服务器、打印机、协议转换器、通信装置A、通信装置B、监控装置、智能仪表、通信网络A和通信网络B，监控工作站与数据库服务器、打印机和通信装置A连接，监控工作站还通过通信网络A与一个或多个协议转换器连接，协议转换器与一个或多个监控装置连接，监控装置与通信装置B和智能仪表连接，通信装置A通过通信网络B与通信装置B和移动终端相互连接。本发明大大提高抄表的准确度，抄收速度快，抄表实时性好，提高企业的经济效益和工作效率，减轻员工的劳动强度；帮助企业有效地管理负荷，定时送断电，控制波峰电价时的用电，减少非正常能耗，降低日常费用。

Description

一种铁路站房远程自动抄表及负荷管理系统和方法

技术领域

本发明涉及一种远程抄表领域，特别是涉及一种铁路站房远程自动抄表及负荷管理系统和方法。

背景技术

传统的人工抄表模式的弊病越来越突出，主要表现在：查表收费人员工作入户难，条件差，效率低，劳动强度大；错抄、漏抄、估抄的现象严重，影响电供应部门的经济效益和社会形象；窃电问题严重，尤其是工业大用户的窃电问题，由于数额较大，严重地损坏了电力企业的利益，扰乱了供用电秩序。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种铁路站房远程自动抄表及负荷管理系统和方法，实现远程自动抄表，提高企业的经济效益和工作效率，减轻员工的劳动强度，并具有负荷管理功能，帮助企业有效地管理负荷，定时送断电，控制波峰电价时的用电，减少非正常能耗，降低日常费用。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种铁路站房远程自动抄表及负荷管理系统，它包括监控工作站、数据库服务器、打印机、协议转换器、通信装置A、通信装置B、监控装置、智能仪表、通信网络A和通信网络B，监控工作站与数据库服务器、打印机和通信装置A连接，监控工作站还通过通信网络A与一个或多个协议转换器连接，协议转换器与一个或多个监控装置连接，监控装置与通信装置B和智能仪表连接，通信装置A通过通信网络B与通信装置B和移动终端相互连接。

所述的通信网络A为串行自愈光纤环网或环型自愈工业以太网，所述的通信网络B为GSM网络，所述的通信装置A为GSM或GPRS收发机，所述的通信装置B为GSM或GPRS收发模块，所述的移动终端为GSM移动终端，协议转换器通过RS232协议接入通信网络A，协议转换器通过RS485协议与监控装置连接。

所述的监控装置包括机柜、监测控制器、接线端子、开关电源和尾纤盒，开关电源与监测控制器连接，接口端子与监测控制器上的接口对应连接，接口端子还与智能仪表的接口对应连接，协议转换器通过尾纤盒与监测控制器和通信网络连接。

所述的监测控制器为远程监控器RTU；所述的监测监控器包括遥测模块AI和遥控模块DO，遥测模块负责采集能源数据，AI为模拟遥测信号输入，遥控模块负责控制电气设备和电气机械化设备的工作状态，DO为数字遥控信号输出。

一种铁路站房远程自动抄表及负荷管理方法，它包括以下一个或多个步骤：

（1）远程自动抄表：监控工作站通过通信网络A向监控装置发送数据采集命令，监控装置将智能仪表采集的能源数据通过通信网络A反馈到监控工作站；

监控工作站将数据采集命令发送到GSM/GPRS收发机，GSM/GPRS收发机通过GSM网络将数据采集命令发送到监控装置连接的GSM/GPRS收发模块，监控装置将智能仪表采集的能源数据通过GSM网络反馈到监控工作站；

GSM移动终端通过GSM网络向监控工作站发送数据采集命令，监控工作站收到命令后，向GSM移动终端反馈密码验证信息，GSM移动终端通过密码验证后，监控工作站通过GSM网络或通信网络A按GSM移动终端发送的命令采集能源数据；

监控工作站将采集数据发送到数据库服务器，进行数据保存。

（2）负荷统计与分析：根据设置的计算规则，调用数据库服务器的历史数据或监控装置采集的实时数据，自动生成曲线图表，统计能源消耗模式，生成整个监控系统的最大负荷表、日平均负荷表和分时段负荷表，生成各监控设备的最大负荷表、日平均负荷表和分时段负荷表，统计主要的能源消耗源，并根据设置的能源价格，自动计算出能源费用帐单。

（3）负荷控制：负荷控制主要指对用电开关或智能仪表开关的远程跳跳闸、合闸控制，它包括遥控跳闸、电量控制和功率控制三种方式；

所述的遥控跳闸方式为：主站下发跳闸或合闸命令，终端立即执行跳闸或合闸；

所述的电量控制方式为：用户用电超过规定的有功电量定值时被自动跳闸，按电量设定值进行控制；电量控制包括用电量控制、时间-电量控制、电费控制和保电形式；

所述的功率控制方式为：用户用电实时功率超过规定功率值时被自动跳闸，按功率设定值进行控制，功率控制包括按时段控制、厂休控制和紧急压负荷控制。

本发明的有益效果是：一种铁路站房远程自动抄表及负荷管理系统，大大提高抄表的准确度，抄收速度快，抄表实时性好，提高企业的经济效益和工作效率，减轻员工的劳动强度；帮助企业有效地管理负荷，定时送断电，控制波峰电价时的用电，减少非正常能耗，最终实现降低能源开支的目的。

附图说明

图1为本发明系统原理框图；

图2为本发明监控装置结构框图；

图3为本发明实施方案图；

图4为本发明监控工作站功能模块图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

远程抄表及负荷管理针对各种用电负荷设置，是实现节能控制和能量管理、提供劳动生产率的重要技术手段。

远程抄表系统主要是完成电度计量或信息采集、信息远传、后台软件处理和分析三部分任务。遥测数据现场来源主要有脉冲数据、RS232/485抄表数据和交流采样数据。通过远程抄表可以大大提高表计的准确度，及时发现和制止偷窃电现象，提高企业的经济效益，减轻工人劳动强度，提高企业的工作效率。

负荷管理是指用经济的、技术的和行政的手段来控制电力系统负荷的增长速度及调整电力系统的负荷曲线求得最佳经济效益。

负荷管理的目的是限制某些负荷在系统尖峰负荷时用电，尽量减小尖峰负荷的数值，使系统综合负荷曲线更平坦，充分发挥已有发电设备及供电设备的利用率。

如图1所示，一种铁路站房远程自动抄表及负荷管理系统，它包括监控工作站、数据库服务器、打印机、协议转换器、通信装置A、通信装置B、监控装置、智能仪表、通信网络A和通信网络B，监控工作站与数据库服务器、打印机和通信装置A连接，监控工作站还通过通信网络A与一个或多个协议转换器连接，协议转换器与一个或多个监控装置连接，监控装置与通信装置B和智能仪表连接，通信装置A通过通信网络B与通信装置B和移动终端相互连接。

所述的通信网络A为串行自愈光纤环网或环型自愈工业以太网，协议转换器通过RS232协议接入通信网络A，协议转换器通过RS485协议与监控装置连接。

所述的通信网络B为GSM网络，所述的通信装置A为GSM或GPRS收发机，所述的通信装置B为GSM或GPRS收发模块，所述的移动终端为GSM移动终端，GSM网络通信方式，具有结构简单、安装维护方便、运行成本低等优点。

如图2所示，所述的监控装置包括机柜、监测控制器、接线端子、开关电源和尾纤盒，开关电源与监测控制器连接，接口端子与监测控制器上的接口对应连接，接口端子还与智能仪表的接口对应连接，协议转换器通过尾纤盒与监测控制器和通信网络连接。

所述的监测控制器为远程监控器RTU；所述的监测监控器包括遥测模块AI和遥控模块DO，遥测模块负责采集能源数据，AI为模拟遥测信号输入，遥控模块负责控制电气设备和电气机械化设备的工作状态，DO为数字遥控信号输出。

所述的打印机，用于打印生产报表、机电设备台帐自动生成和数据统计、计算；打印方式包括事件打印、召唤打印和定时打印等。

一种铁路站房远程自动抄表及负荷管理方法，它包括以下一个或多个步骤。

（1）远程自动抄表：监控工作站通过通信网络A向监控装置发送数据采集命令，监控装置将智能仪表采集的能源数据通过通信网络A反馈到监控工作站。

监控工作站将数据采集命令发送到GSM/GPRS收发机，GSM/GPRS收发机通过GSM网络将数据采集命令发送到监控装置连接的GSM/GPRS收发模块，监控装置将智能仪表采集的能源数据通过GSM网络反馈到监控工作站。

GSM移动终端通过GSM网络向监控工作站发送数据采集命令，监控工作站收到命令后，向GSM移动终端反馈密码验证信息，GSM移动终端通过密码验证后，监控工作站通过GSM网络或通信网络A按GSM移动终端发送的命令采集能源数据。

监控工作站将采集数据发送到数据库服务器，进行数据保存。

（2）负荷统计与分析：根据设置的计算规则，调用数据库服务器的历史数据或监控装置采集的实时数据，自动生成曲线图表，统计能源消耗模式，生成整个监控系统的最大负荷表、日平均负荷表和分时段负荷表，生成各监控设备的最大负荷表、日平均负荷表和分时段负荷表，统计主要的能源消耗源，并根据设置的能源价格，自动计算出能源费用帐单。

（3）负荷控制：负荷控制主要指对用电开关或智能仪表开关的远程跳跳闸、合闸控制，它包括遥控跳闸、电量控制和功率控制三种方式。

所述的遥控跳闸方式为：主站下发跳闸或合闸命令，终端立即执行跳闸或合闸。

所述的电量控制方式为：用户用电超过规定的有功电量定值时被自动跳闸，按电量设定值进行控制；电量控制包括用电量控制、时间-电量控制、电费控制和保电形式。

所述的功率控制方式为：用户用电实时功率超过规定功率值时被自动跳闸，按功率设定值进行控制，功率控制包括按时段控制、厂休控制和紧急压负荷控制。

远程自动抄表及负荷管理系统针对各种用电负荷设置，是实现节能控制和能量管理、提供劳动生产率的重要技术手段。

如图3所示，远程自动抄表及负荷管理系统可以与变配电监控系统统一设计和实施，监控装置和智能仪表经协议转换器接入建筑物自动化监控站。

智能仪表监测消防电源和非消防电源的用电数据，通过遥测模块将用电数据上传到监控工作站，监控工作站对用电数据进行统计和分析，并作出相应措施，发送相关指令到监控装置RTU，对变配电现场设备进行控制。

如图4所示，远程自动抄表及负荷管理系统的监控工作站还包括硬件信息模块、抄表控制模块、查询打印模块、系统设置模块和数据库操作模块等。

硬件信息设置模块：设置整个系统的硬件信息，包括集中器、计量表信息及由此而得到的用户初始化信息。

抄表控制模块：完成通讯功能，即指令的发送和数据接收。

查询打印模块：完成原始数据的处理，得到对管理员和用户有用的数据。

系统设置模块：系统中管理员管理接口，主要有通讯设置单元、密码管理单元、价格设置单元和报警设置单元。

数据库操作模块：数据库应是本系统的核心，各种数据处理实际是对数据库的操作，原始数据的存储、处理等都在数据库的支持下进行。

远程自动抄表及负荷管理系统可实现以下功能：

1、将智能仪表上显示的数值正确识别出来，并将该数值正确传送回去；

2、监控工作站直接抄读现场智能仪表读数，可进行批量或个别选择抄读，自动保存抄读的历史数据；

3、对抄收到的电表数据进行统计、计费、双地址储存，并形成详细的用电档案；

4、可进行现场或远程用电用水等校对；

5、快速进行用电、用水量等查询；

6、分时段抄表，实现分时计费，能解决按电网负载的峰谷时段采用的峰谷电价的方式；

7、实现对用电开关或智能仪表开关的远程跳跳闸、合闸控制。

Claims (1)

1.一种铁路站房远程自动抄表及负荷管理系统，其特征在于：它包括监控工作站、数据库服务器、打印机、协议转换器、通信装置A、通信装置B、监控装置、智能仪表、通信网络A和通信网络B，监控工作站与数据库服务器、打印机和通信装置A连接，监控工作站还通过通信网络A与一个或多个协议转换器连接，协议转换器与一个或多个监控装置连接，监控装置与通信装置B和智能仪表连接，通信装置A通过通信网络B与通信装置B和移动终端相互连接；

所述的通信网络A为串行自愈光纤环网或环型自愈工业以太网，所述的通信网络B为GSM网络，所述的通信装置A为GSM或GPRS收发机，所述的通信装置B为GSM或GPRS收发模块，所述的移动终端为GSM移动终端，协议转换器通过RS232协议接入通信网络A，协议转换器通过RS485协议与监控装置连接；

所述的监控装置包括机柜、监测控制器、接线端子、开关电源和尾纤盒，开关电源与监测控制器连接，接口端子与监测控制器上的接口对应连接，接口端子还与智能仪表的接口对应连接，协议转换器通过尾纤盒与监测控制器和通信网络连接；

所述的监测控制器为远程监控器RTU；所述的监测控制器包括遥测模块和遥控模块，遥测模块负责采集能源数据，AI为模拟遥测信号输入，遥控模块负责控制电气设备和电气机械化设备的工作状态，DO为数字遥控信号输出；

实现系统功能的步骤如下：

（1）远程自动抄表：监控工作站通过通信网络A向监控装置发送数据采集命令，监控装置将智能仪表采集的能源数据通过通信网络A反馈到监控工作站；

监控工作站将数据采集命令发送到GSM/GPRS收发机，GSM/GPRS收发机通过GSM网络将数据采集命令发送到监控装置连接的GSM/GPRS收发模块，监控装置将智能仪表采集的能源数据通过GSM网络反馈到监控工作站；

GSM移动终端通过GSM网络向监控工作站发送数据采集命令，监控工作站收到命令后，向GSM移动终端反馈密码验证信息，GSM移动终端通过密码验证后，监控工作站通过GSM网络或通信网络A按GSM移动终端发送的命令采集能源数据；

监控工作站将采集数据发送到数据库服务器，进行数据保存；

（2）负荷统计与分析：根据设置的计算规则，调用数据库服务器的历史数据或监控装置采集的实时数据，自动完成能源数据的统计和分析，自动生成曲线图表，统计能源消耗模式，生成整个监控系统的最大负荷表、日平均负荷表和分时段负荷表，生成各监控设备的最大负荷表、日平均负荷表和分时段负荷表，统计主要的能源消耗源，并根据设置的能源价格，自动计算出能源费用帐单；

（3）负荷控制：负荷控制主要指对用电开关或智能仪表开关的远程跳跳闸、合闸控制，它包括遥控跳闸、电量控制和功率控制三种方式；

所述的遥控跳闸方式为：主站下发跳闸或合闸命令，终端立即执行跳闸或合闸；

所述的电量控制方式为：用户用电超过规定的有功电量定值时被自动跳闸，按电量设定值进行控制；电量控制包括用电量控制、时间-电量控制、电费控制和保电形式；

所述的功率控制方式为：用户用电实时功率超过规定功率值时被自动跳闸，按功率设定值进行控制，功率控制包括按时段控制、厂休控制和紧急压负荷控制；

远程自动抄表及负荷管理系统与变配电监控系统统一设计和实施，监控装置和智能仪表经协议转换器接入建筑物自动化监控站；

智能仪表监测消防电源和非消防电源的用电数据，通过遥测模块将用电数据上传到监控工作站，监控工作站对用电数据进行统计和分析，并作出相应措施，发送相关指令到监控装置RTU，对变配电现场设备进行控制；

远程自动抄表及负荷管理系统的监控工作站还包括硬件信息设置模块、抄表控制模块、查询打印模块、系统设置模块和数据库操作模块；

硬件信息设置模块：设置整个系统的硬件信息，包括集中器、计量表信息及由此而得到的用户初始化信息；

抄表控制模块：完成通讯功能，即指令的发送和数据接收；

查询打印模块：完成原始数据的处理，得到对管理员和用户有用的数据；

系统设置模块：系统中管理员管理接口，主要有通讯设置单元、密码管理单元、价格设置单元和报警设置单元；

数据库操作模块：数据库应是本系统的核心，各种数据处理实际是对数据库的操作，原始数据的存储、处理都在数据库的支持下进行；

远程自动抄表及负荷管理系统可实现以下功能：

1、将智能仪表上显示的数值正确识别出来，并将该数值正确传送回去；

2、监控工作站直接抄读现场智能仪表读数，可进行批量或个别选择抄读，自动保存抄读的历史数据；

3、对抄收到的电表数据进行统计、计费、双地址储存，并形成详细的用电档案；

4、可进行现场或远程用电用水校对；

5、快速进行用电、用水量查询；

6、分时段抄表，实现分时计费，能解决按电网负载的峰谷时段采用的峰谷电价的方式；

7、实现对用电开关或智能仪表开关的远程跳跳闸、合闸控制。