CN109087493A - 一种基于智能能源网关的数据采集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于智能能源网关的数据采集系统，包括服务器，能源网关、采集器和人机交互模块；所述采集器与所述能源网关通信连接；所述能源网关与所述服务器通信连接；所述服务器与所述人机交互模块网络连接。本发明提供的一种基于智能能源网关的数据采集系统，通过能源网关、采集器及无线通信模块的设置，实现了对多种能源数据的同时采集及传输，避免了重复施工，有效地降低了成本，且后期维护方便。
Description
技术领域
本发明涉及能源管理技术领域，更具体的，涉及一种基于智能能源网关的数据采集系统。
背景技术
随着电网售电侧放开，电网区域内工业用户售电波被电网外的企业分享，电网公司自身业务在减少，电网为拓展业务发展，提供给居民户及小商业用户更好服务以及扩展家庭和小商业用电客户能源管理服务、用电安全服务、用电透明服务以及科学用电服务，同时也提供家庭及小商业客户房间内部的供电电路、电器维修、商业广告、屋顶光伏等增值服务，需要有配套的家庭总供电回路、分支供电回路和单独运行空调、洗衣机、冰箱、电热水器等重要电器运行监测设备。
另外，家庭中天然气、水、热需要独立计量和采集，由于水电气热分属不同供应系统，现有的技术应用，大都是针对单一的抄表系统设计的，水电气热的完整采集往往是由四套独立系统实现，基于建设四套网络系统，造成各系统间不兼容，设备利用率不高，网络线重复投资重复施工，建设成本高，施工周期长；且管理难度大，后期维护成本高。
发明内容
本发明为解决以上现有的采集技术存在建设成本高，施工周期长；且管理难度大，后期维护成本高的技术缺陷，提供一种基于智能能源网关的数据采集系统。
为实现以上发明目的，采用的技术方案是：
一种基于智能能源网关的数据采集系统，包括服务器，能源网关、采集器和人机交互模块；所述采集器与所述能源网关通信连接；所述能源网关与所述服务器通信连接；所述服务器与所述人机交互模块网络连接。
其中，所述能源网关包括壳体，设置在壳体内部的微处理器、无线通信模块、计量模块和设置在壳体表面的显示模块；所述微处理器与所述无线通信模块、计量模块输出端、显示模块电性连接；所述计量模块输入端与所述无线通信模块电性连接；所述能源网关通过所述无线通信模块与所述采集器、人机交互模块无线通信连接。
其中，所述采集器上设置有Lora无线通信模块，采集器通过Lora无线通信模块与所述无线通信模块无线通信连接。
其中，所述能源网关还包括按键模块，所述按键模块与所述微处理器电性连接。
上述方案中，所述按键模块用于显示模式的设置及显示界面的切换。
其中，所述无线通信模块包括Lora无线通信模块和无线WIFI模块，所述Lora无线通信模块、无线WIFI模块均与所述微处理器电性连接；所述Lora无线通信模块与所述采集器上的Lora无线通信模块无线通信连接；所述无线WIFI模块与所述服务器通信连接。
其中，所述所述计量模块的主体为ATT7022C电能计量芯片。
其中，所述微处理器采用TI的M3处理器。
其中，所述无线WIFI模块采用Broadcom芯片。
上述方案中，利用Lora无线通信模块对家庭中独立运行独立测量的用电设备数据进行采集或对水、气、热量表的数据进行采集；采用无线WIFI模块与服务器通信连接，将汇集到的家庭能源数据和异常告警信息上送到服务器7，最终家庭能源数据和告警信息推送到人机交互模块上，提醒客户设备运行异常和能耗异常。
上述方案中，计量模块的主体为ATT7022C电能计量芯片，该芯片除了计量外，内部自带AD采样，用于谐波分析，用于计量家庭总电量和4~8路分项电量；所述能源网关选择Lora无线通信模块、无线WIFI模块两种无线接口，作为本地抄表口或远程通信接口，所有通信接口均采用异步通信口。
上述方案中，采样任务算法定时采集家庭各种采集器数据，数据采样时间密度、初始采样时间、采集数据通信协议可以在采集任务中配置；微处理器中的采样数据算法设置，可以根据原来四种采样网络技术要求来配置采样数据算法，采样电参数可以按电网要求设置采样密度，如总表按小时数据甚至15分钟数据采样，分项计量表按小时数据采样，采样数据可以存储到能源网关，能源网关可以集中打包发送给服务器；采样水表数据可以设置小时或者日数据；采样天然气表数据可以设置日数据；采样热量表数据可以设置日数据；在网关中都可以先存储采样的数据再打包集中发送到服务器，也可以分散式实时上传，通道都是通过WIFI连接到家庭宽带网络上传到服务器，采样数据算法根据配置生成调度任务在微处理器中执行。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种基于智能能源网关的数据采集系统，通过能源网关、采集器及无线通信模块的设置，实现了对多种能源数据的同时采集及传输，避免了重复施工，有效地降低了成本，且后期维护方便。
附图说明
图1为基于智能能源网关的数据采集系统示意图。
图2为能源网关内部电路连接示意图。
图3为能源网关结构图。
其中：1、壳体；2、微处理器；3、无线通信模块；4、计量模块；5、显示模块；6、按键模块；7、服务器；8、能源网关；9、采集器；10、人机交互模块。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
实施例1
如图1、图2、图3所示，一种基于智能能源网关的数据采集系统，包括服务器7，能源网关8、采集器9和人机交互模块10；所述采集器9与所述能源网关8通信连接；所述能源网关8与所述服务器7通信连接；所述服务器7与所述人机交互模块10网络连接。
更具体的，所述能源网关8包括壳体1，设置在壳体1内部的微处理器2、无线通信模块3、计量模块4和设置在壳体1表面的显示模块5；所述微处理器2与所述无线通信模块3、计量模块4输出端、显示模块5电性连接；所述计量模块4输入端与所述无线通信模块3电性连接；所述能源网关5通过所述无线通信模块3与所述采集器9、人机交互模块10无线通信连接。
更具体的，所述采集器9上设置有Lora无线通信模块，采集器9通过Lora无线通信模块与所述无线通信模块3无线通信连接。
更具体的，所述能源网关8还包括按键模块6，所述按键模块6与所述微处理器2电性连接。
在具体实施过程中，所述按键模块6用于显示模式5的设置及显示界面的切换。
更具体的，所述无线通信模块3包括Lora无线通信模块和无线WIFI模块，所述Lora无线通信模块、无线WIFI模块均与所述微处理器2电性连接；所述Lora无线通信模块与所述采集器9上的Lora无线通信模块无线通信连接；所述无线WIFI模块与所述服务器7通信连接。
更具体的，所述所述计量模块4的主体为ATT7022C电能计量芯片。
更具体的，所述微处理器2采用TI的M3处理器。
更具体的，所述无线WIFI模块采用Broadcom芯片。
在具体实施过程中，利用Lora无线通信模块对家庭中独立运行独立测量的用电设备数据进行采集或对水、气、热量表的数据进行采集；采用无线WIFI模块与服务器7通信连接，将汇集到的家庭能源数据和异常告警信息上送到服务器7，最终家庭能源数据和告警信息推送到人机交互模块上，提醒客户设备运行异常和能耗异常。
在具体实施过程中，计量模块4的主体为ATT7022C电能计量芯片，该芯片除了计量外，内部自带AD采样，用于谐波分析，用于计量家庭总电量和4~8路分项电量；所述能源网关8选择Lora无线通信模块、无线WIFI模块两种无线接口，作为本地抄表口或远程通信接口，所有通信接口均采用异步通信口。
在具体实施过程中，采样任务算法定时采集家庭各种采集器9数据，数据采样时间密度、初始采样时间、采集数据通信协议可以在采集任务中配置；微处理器2中的采样数据算法设置，可以根据原来四种采样网络技术要求来配置采样数据算法，采样电参数可以按电网要求设置采样密度，如总表按小时数据甚至15分钟数据采样，分项计量表按小时数据采样，采样数据可以存储到能源网关8，能源网关8可以集中打包发送给服务器7；采样水表数据可以设置小时或者日数据；采样天然气表数据可以设置日数据；采样热量表数据可以设置日数据；在网关中都可以先存储采样的数据再打包集中发送到服务器7，也可以分散式实时上传，通道都是通过WIFI连接到家庭宽带网络上传到服务器7，采样数据算法根据配置生成调度任务在微处理器2中执行。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于智能能源网关的数据采集系统，包括服务器（7），其特征在于：还包括能源网关（8）、采集器（9）和人机交互模块（10）；所述采集器（9）与所述能源网关（8）通信连接；所述能源网关（8）与所述服务器（7）通信连接；所述服务器（7）与所述人机交互模块（10）网络连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于智能能源网关的数据采集系统，其特征在于：所述能源网关（8）包括壳体（1），设置在壳体（1）内部的微处理器（2）、无线通信模块（3）、计量模块（4）和设置在壳体（1）表面的显示模块（5）；所述微处理器（2）与所述无线通信模块（3）、计量模块（4）输出端、显示模块（5）电性连接；所述计量模块（4）输入端与所述无线通信模块（3）电性连接；所述能源网关（8）通过所述无线通信模块（3）与所述采集器（9）、人机交互模块（10）无线通信连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于智能能源网关的数据采集系统，其特征在于：所述采集器（9）上设置有Lora无线通信模块，采集器（9）通过Lora无线通信模块与所述无线通信模块（3）无线通信连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于智能能源网关的数据采集系统，其特征在于：所述能源网关（8）还包括按键模块（6），所述按键模块（6）与所述微处理器（2）电性连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于智能能源网关的数据采集系统，其特征在于：所述无线通信模块（3）包括Lora无线通信模块和无线WIFI模块，所述Lora无线通信模块、无线WIFI模块均与所述微处理器（2）电性连接；所述Lora无线通信模块与所述采集器（9）上的Lora无线通信模块无线通信连接；所述无线WIFI模块与所述服务器（7）通信连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于智能能源网关的数据采集系统，其特征在于：所述所述计量模块（4）的主体为ATT7022C电能计量芯片。
7.根据权利要求5所述的一种基于智能能源网关的数据采集系统，其特征在于：所述微处理器（2）采用TI的M3处理器。
8.根据权利要求5所述的一种基于智能能源网关的数据采集系统，其特征在于：所述无线WIFI模块采用Broadcom芯片。
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