CN106980101A - 智能电能表数据采集及分析装置 - Google Patents

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陈洋
刘世杰
张瑞
张峰豪
张忠新
刘卫东
刘爱民
陈国强
张露莹
张京艳
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
Hengshui Power Supply Co of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
Hengshui Power Supply Co of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
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    • G08C23/04—Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems using light waves, e.g. infrared

Abstract

本发明公开了一种智能电能表数据采集及分析装置，涉及智能电能表数据采集装置技术领域。所述装置包括微处理器、红外信号调制电路、红外发射探头、红外接收探头、红外条码扫描模块、数据加密存储模块、短距离无线传输模块、状态指示灯、电源模块以及声光报警模块。所述装置能够通过短距离无线传输模块采集智能电能表的数据，通过数据处理及分析系统进行数据处理和分析，对处理后的信息进行显示和报警；且所述装置通过红外条码扫描模块获取设备信息，并将相关设备的信息绘制在电网的GIS地理地图之上，方便观察和使用。

Description

智能电能表数据采集及分析装置
技术领域
本发明涉及智能电能表数据采集装置技术领域，尤其涉及一种智能电能表数据采集及分析装置。
背景技术
智能电能表是由测量单元、数据处理单元、通信单元等组成，具有电能量计量、信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能的电能表。随着国内经济和社会的高速发展，电网改造也得到了逐步推进，配电网中广泛应用智能电能表代替传统的电表。电能表数据采集器是用于电能量数据的自动采集和处理，为智能用电及智能配电网的建设奠定了基础。目前，全国各地智能电网的传输方式不同，但是现有的采集器通常数据传输方式单一，实际应用效果差，数据传输的可靠性不稳定，检测到故障或异常数据时不提供报警功能等，增加了抄表员的工作难度和劳动强度，造成工作效率低下。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何提供一种能够对电能表的数据进行自动采集和分析，并根据分析后的数据进行报警的智能电能表数据采集及分析装置。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种智能电能表数据采集及分析装置，其特征在于：包括微处理器，所述微处理器的信号输出端经所述红外信号调制电路与所述红外发射探头的信号输入端连接，红外接收探头与所述红外发射探头配对使用，红外接收探头与所述微处理器的信号输入端连接；红外条码扫描模块与所述微处理器双向连接，用于在所述微处理器的控制下对条码进行扫描，并将扫描的信息上传至微处理器进行处理；数据加密存储模块与所述微处理器的信号输入端连接，用于对存储的数据进行加密处理；短距离无线传输模块与所述微处理器双向连接，用于与智能电能表进行数据交互；状态指示灯受控于所述微处理器，用于在微处理器的控制下得电或失电，指示短距离无线传输模块的工作状态；电源模块与所述装置中需要供电的模块的电源输入端连接，用于为其提供工作电源；声光报警模块，与所述微处理器的信号输出端连接，用于在所述微处理器的控制下发出声光报警信号。
进一步的技术方案在于：所述短距离无线传输模块包括蓝牙模块和WIFI模块。
进一步的技术方案在于：所述电源模块包括电池、充放电保护模块、电源开关、充电接口以及电压转换及稳压电路，所述电池与所述充放电保护电路之间双向连接，所述充电接口与所述充放电保护电路的充电端连接，所述充放电保护电路的电源输出端经所述电源开关与电压转换及稳压电路的电源输入端连接，所述电压转换及稳压电路的电源输出端为所述电源模块的电源输出端。
优选的：所述微处理器使用单片机。
进一步的技术方案在于：所述微处理器内置数据处理及分析系统，所述分析系统包括抄读电量模块，用于抄读电能表表底数据，并对数据有效性进行分析判断；接线及窃电分析模块，用于分析电能表电压、电流、相角信息，对不同类型的错接线进行判断，并分析电能表开盖记录、零线火线电流、失压记录、失流记录、强磁干扰记录数据，对窃电进行智能判断；电表事件信息处理模块，用于读取并分析电能表报警及各种事件信息，显示在所述装置上；GIS地理地图模块，用于将通过红外条码扫描模块获取的设备绘制在电网的GIS地理地图之上；数据库模块，用于存储相关的数据信息。
优选的，电能表表底数据包括：表号，正、反向的总有功、无功、尖、峰、平、谷电量、需量。
优选的，通过零线电流与火线电流进行对比，再加上开盖次数判断有无窃电。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述装置能够通过短距离无线传输模块采集智能电能表的数据，通过数据处理及分析系统进行数据处理和分析，对处理后的信息进行显示和报警；且所述装置通过红外条码扫描模块获取设备信息，并将相关设备的信息绘制在电网的GIS地理地图之上，方便观察和使用。
附图说明
图1是本发明实施例所述装置的原理框图；
图2是本发明实施例所述装置抄读电量的界面图；
图3是本发明实施例所述装置接线错误判断的界面图；
图4是本发明实施例所述装置判断有无窃电的界面图。
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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，本发明实施例公开了一种智能电能表数据采集及分析装置，包括微处理器，所述微处理器的信号输出端经所述红外信号调制电路与所述红外发射探头的信号输入端连接，红外接收探头与所述红外发射探头配对使用，红外接收探头与所述微处理器的信号输入端连接；红外条码扫描模块与所述微处理器双向连接，用于在所述微处理器的控制下对条码进行扫描，并将扫描的信息上传至微处理器进行处理；数据加密存储模块与所述微处理器的信号输入端连接，用于对存储的数据进行加密处理；短距离无线传输模块与所述微处理器双向连接，用于与智能电能表进行数据交互；状态指示灯受控于所述微处理器，用于在微处理器的控制下得电或失电，指示短距离无线传输模块的工作状态；电源模块与所述装置中需要供电的模块的电源输入端连接，用于为其提供工作电源；声光报警模块，与所述微处理器的信号输出端连接，用于在所述微处理器的控制下发出声光报警信号。
优选的，所述短距离无线传输模块包括蓝牙模块和WIFI模块，通过蓝牙模块或WIFI模块与所述电能表进行数据交互，将电能表采集的数据上传至所述装置，然后所述装置对采集的数据进行处理和分析。优选的，因所述单片机的功能强大且价格较低，因此，所述微处理器优选使用单片机。
进一步的，如图1所示，所述电源模块包括电池、充放电保护模块、电源开关、充电接口以及电压转换及稳压电路。所述电池与所述充放电保护电路之间双向连接，所述充电接口与所述充放电保护电路的充电端连接，所述充放电保护电路的电源输出端经所述电源开关与电压转换及稳压电路的电源输入端连接，所述电压转换及稳压电路的电源输出端为所述电源模块的电源输出端。所述电源模块通过使用电压转换及稳压电路使得供电更稳定。
进一步的，所述微处理器内置数据处理及分析系统，所述分析系统包括抄读电量模块，用于抄读电能表表底数据，并对数据有效性进行分析判断；接线及窃电分析模块，用于分析电能表电压、电流、相角信息，对不同类型的错接线进行判断，并分析电能表开盖记录、零线火线电流、失压记录、失流记录、强磁干扰记录数据，对窃电进行智能判断；电表事件信息处理模块，用于读取并分析电能表报警及各种事件信息，显示在所述装置上；GIS地理地图模块，用于将通过红外条码扫描模块获取的设备绘制在电网的GIS地理地图之上；数据库模块，用于存储相关的数据信息。
进一步的，如图2所示，为本发明实施例所述装置抄读电量的界面图。抄读电能表表底数据，包括：表号，正、反向的总有功、无功、尖、峰、平、谷电量、需量，并对数据有效性进行分析判断。
进一步的，所述装置通过分析电能表电压、电流、相角信息，对不同类型的错接线进行智能判断。分析电能表开盖记录、零线火线电流、失压记录、失流记录、强磁干扰记录等数据，对窃电进行智能判断。图3是本发明实施例所述装置接线错误判断的界面图。图4是本发明实施例所述装置判断有无窃电的界面图，通过下述表格判断后进行更正系数和退补电量的计算。
表1判断规则
电表事件信息：读取并分析电能表报警及各种事件信息，显示在所述装置上，帮助工作人员全面掌握电能表运行状态。红外扫描设备的条形码：设备包括：电能表、变电站设备、线路杆塔等。将扫描读取的设备信息绘制在电网的GIS地理地图之上；也可作为电网巡视工作的应用工具。
建立技术交流平台：一是在线求助。现场遇到问题可在线寻求专业人士的技术支持。二是技术论坛。搭建营销现场工作人员经验交流论坛，交流先进工作经验与技术方法。三是知识文库。总结相关专业知识与工作中的典型案例，建立营销技术知识库，提高营销技术人员的知识储备。四是在线培训。增加营销技术微课程，建立奖励机制，鼓励优秀技术传授与分享，提高工作人员专业技能与业务水平。
所述装置能够通过短距离无线传输模块采集智能电能表的数据，通过数据处理及分析系统进行数据处理和分析，对处理后的信息进行显示和报警；且所述装置通过红外条码扫描模块获取设备信息，并将相关设备的信息绘制在电网的GIS地理地图之上，方便观察和使用。

Claims (7)

1.一种智能电能表数据采集及分析装置，其特征在于：包括微处理器，所述微处理器的信号输出端经所述红外信号调制电路与所述红外发射探头的信号输入端连接，红外接收探头与所述红外发射探头配对使用，红外接收探头与所述微处理器的信号输入端连接；红外条码扫描模块与所述微处理器双向连接，用于在所述微处理器的控制下对条码进行扫描，并将扫描的信息上传至微处理器进行处理；数据加密存储模块与所述微处理器的信号输入端连接，用于对存储的数据进行加密处理；短距离无线传输模块与所述微处理器双向连接，用于与智能电能表进行数据交互；状态指示灯受控于所述微处理器，用于在微处理器的控制下得电或失电，指示短距离无线传输模块的工作状态；电源模块与所述装置中需要供电的模块的电源输入端连接，用于为其提供工作电源；声光报警模块，与所述微处理器的信号输出端连接，用于在所述微处理器的控制下发出声光报警信号。
2.如权利要求1所述的智能电能表数据采集及分析装置，其特征在于：所述短距离无线传输模块包括蓝牙模块和WIFI模块。
3.如权利要求1所述的智能电能表数据采集及分析装置，其特征在于：所述电源模块包括电池、充放电保护模块、电源开关、充电接口以及电压转换及稳压电路，所述电池与所述充放电保护电路之间双向连接，所述充电接口与所述充放电保护电路的充电端连接，所述充放电保护电路的电源输出端经所述电源开关与电压转换及稳压电路的电源输入端连接，所述电压转换及稳压电路的电源输出端为所述电源模块的电源输出端。
4.如权利要求1所述的智能电能表数据采集及分析装置，其特征在于：所述微处理器使用单片机。
5.如权利要求1所述的智能电能表数据采集及分析装置，其特征在于：所述微处理器内置数据处理及分析系统，所述分析系统包括抄读电量模块，用于抄读电能表表底数据，并对数据有效性进行分析判断；接线及窃电分析模块，用于分析电能表电压、电流、相角信息，对不同类型的错接线进行判断，并分析电能表开盖记录、零线火线电流、失压记录、失流记录、强磁干扰记录数据，对窃电进行智能判断；电表事件信息处理模块，用于读取并分析电能表报警及各种事件信息，显示在所述装置上；GIS地理地图模块，用于将通过红外条码扫描模块获取的设备绘制在电网的GIS地理地图之上；数据库模块，用于存储相关的数据信息。
6.如权利要求5所述的智能电能表数据采集及分析装置，其特征在于：电能表表底数据包括：表号，正、反向的总有功、无功、尖、峰、平、谷电量、需量。
7.如权利要求5所述的智能电能表数据采集及分析装置，其特征在于：通过零线电流与火线电流进行对比，再加上开盖次数判断有无窃电。
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