CN110061567A - 一种自定位智能家用能源信息网关装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自定位智能家用能源信息网关装置，属于电力物联网技术领域，其包括综合处理单元模块、电力线载波通信模块、超宽带脉冲无线电通信模块、4G/5G通信模组、监控管理模块、电源模块、采集计量单元、传感单元、多向天线单元、数据输入/输出接口和电表单元；所述电力线载波通信模块、所述超宽带脉冲无线电通信模块、所述4G/5G通信模组、所述监控管理模块、所述电表单元和所述数据输入/输出接口均与所述综合处理单元模块双向传输信息，所述采集计量单元和所述传感单元均将采集信息传输至所述综合处理单元模块，所述采集计量单元与所述电表单元双向传输信息。本发明具有通信稳定高效、精确度高、成本低的特点。
Description
技术领域
本发明涉及电力物联网技术领域，具体是一种自定位智能家用能源信息网关装置。
背景技术
近年来在国家电网公司牵头倡导和大力推动下，泛在电力物联网建设正在全面快速开展。泛在电力物联网是泛在物联网在电力行业的具体表现形式和应用落地，旨在将电力用户及其设备、电网企业及其设备、发电企业及其设备、供应商及其设备、以及人和物连接起来，产生共享数据，为用户、电网、发电、供应商和政府社会提供服务，以电网为枢纽，发挥平台和共享作用，为全行业和更多市场主体发展创造更大机遇，创造价值服务。
出于技术与商业层面原因，数以亿计的家庭低压用户至今仍然广泛维持着传统的电力接入和消费模式。直接面向低压用户的智能用电领域一直是近年来智能电网建设的热点和难点，但随着相关技术和装备的发展完善，能够实现电力流与信息流综合高效智能利用的家庭能源信息服务系统也必将成为泛在电力物联网建设的焦点和亮点。
目前的家庭智能用电系统与传统用电网络相比，绝大多数利用了窄带低压电力线载波（N-PLC）技术，重点解决了各类终端用电设备的信息接入与上传，以及远程控制信号的传递等问题，部分系统还基于宽带低压电力线载波（B-PLC）或低压光纤复合电缆（OPLC）技术，提供了终端用电设备与网络设备的宽带接入，并在此基础上开展了用户双向互动等多样化业务，取得较好的体验。但受思路、技术与标准方面的局限，仍然存在一系列不足之处，主要包括：
1、智能化程度低，系统成本居高造成实用性差。目前家庭智能用电系统相关设备仍未出台统一标准，多数系统关注重点仍是各种家用电器的信息上传和远程控制，接入的数据类型和采样精度有限，且终端设备基本上不具备数据处理能力，只是简单的存储和上传，相关用电策略的规划执行过程需要较多的人工介入和干预，对于普通用户而言感觉过于繁琐。少数提供宽带接入和智能互动业务的家庭智能用电系统，其多媒体网关设备多基于ARM甚至x86架构开发，成本居高不下，也使得在光大家庭用户层面的应用推广十分困难。
2、通信方式单一、传输速率受限，造成可靠性差。目前已有的家庭智能用电系统主要采用低压电力线载波（PLC）、低压光纤复合电缆（OPLC）和无线Wi-Fi三种通信方式其中的一种，而以上技术都存在其局限性：PLC技术传输速率低（基本上都在1Mbit/s以下，往往在数十kbit/s左右），且信道特性受环境影响明显、变化快速；OPLC造价较高，需要重新布放，实施困难；Wi-Fi信号穿透能力较差，且其模组功耗偏大，造价相对也较高。受成本因素制约，绝大多数制造商仍采用单一通信方式，因信道或装置故障引起的信号一旦中断无法恢复，系统可靠性整体偏低。而如果同时采用两种或三种通信方式，又将造成系统成本直线上升，同时引起的效果改善相对也并不明显。
3、不具备定位能力、无法识别拓扑造成精确性差。受技术所限，目前已有的家庭智能用电终端设备均不具备空间定位和网络拓扑发现能力。类似于一个封闭的战场，指挥人员只能知道战场中有哪些人员，并能与各个人员通话，但却并不知道战场里目前的阵型排列、组织配置与人员分布，不能精确定位、不能识别网络拓扑，在一些复杂建筑中开展故障排查、风险分析、设备检修等应用场景时将会力不从心，也无法支持未来家庭智能维护、机器人服务、远程无人机送货等一系列高级应用需求。
公布号为CN 105678647 A的专利文献公开了一种可用于智慧城市体系的智慧家用能源物联网系统，属一种物联网系统，系统包括：对象平台，至少包括一个能源表，所述能源表接入物联网智能网关；通信平台，通过网络分别与对象平台、管理平台相连；管理平台，分别与通信平台、服务平台相连，所述管理平台至少包括一个运营商服务器；服务平台，分别与管理平台、用户平台相连，至少包括一个运营商服务器；用户平台，接入服务平台或管理平台，至少包括一个用户端；物联网系统中的各个服务器、物联网智能网关、用户与能源表相互之间均可实现一对一、多对一、多对多等方式连接进行传感信息及控制信息传输，满足智慧城市体系中物联网使用的不同需求。但是，该申请不能解决现有智能家用能源信息网关智能化程度低、传输速率低、精确性低的问题。
公告号为CN 104615119 B的专利公开了一种家庭能源管理系统，包括双向计量模块、电力云识别模块、能效管理模块、电源转换模块、综合故障与监测模块、家居管理模块、安防监测模块、多通信模块以及显示模块。本发明的家庭能源管理系统能够有效保障家庭用电安全、提高家庭用能效率，同时其通过多通信模块实现了智能家居与智能遥控设备之间的信息交互，同时还支持手机、微信、PC多种终端查询和控制家庭能效的状态。但是，该发明通信方式单一、传输速率受限，造成可靠性差，不具备定位能力、无法识别拓扑造成精确性差。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术的不足，提供的一种低成本、通信稳定高效、精确度高的自定位智能家用能源信息网关装置。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种自定位智能家用能源信息网关装置，包括综合处理单元模块、电力线载波通信模块、超宽带脉冲无线电通信模块、4G/5G通信模组、监控管理模块、电源模块、采集计量单元、传感单元、多向天线单元、数据输入/输出接口和电表单元；所述电力线载波通信模块、所述超宽带脉冲无线电通信模块、所述4G/5G通信模组、所述监控管理模块、所述电表单元和所述数据输入/输出接口均与所述综合处理单元模块双向传输信息，所述采集计量单元和所述传感单元均将采集信息传输至所述综合处理单元模块，所述采集计量单元与所述电表单元双向传输信息。
进一步的，所述4G/5G通信模组和所述超宽带脉冲无线电通信模块均与所述多向天线单元双向传输信息。
进一步的，所述4G/5G通信模组和所述超宽带脉冲无线电通信模块均与所述监控管理模块双向传输信息。
进一步的，所述监控管理模块包括内存管理单元和媒体控制接口。
进一步的，所述电源模块包括交流电源输入开关、交流电源输出开关、直流电源转换模块和后备电池组，所述交流电源输入开关和所述交流电源输出开关之间通过输电线连接，所述直流电源转换模块、所述电力线载波通信模块、所述电表单元和所述采集计量单元均与所述输电线连接。
进一步的，所述直流电源转换模块包括整流器和直流变换器，所述整流器为所述后备电池组浮充电，所述直流变换器为所述4G/5G通信模组、所述超宽带脉冲无线电通信模块、所述监控管理模块、所述综合处理单元模块和所述传感单元提供直流电。
进一步的，所述采集计量单元包括数字信号处理器和模数转换器。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过将超宽带通信UWB技术与电力线载波PLC技术有机融合，实现终端设备数据传输速率的极大提升，以及故障方式下的通道自动切换；二是基于UWB技术的定位能力与PLC技术的天然拓扑属性，同时支撑终端设备的精确定位与网络拓扑的自动发现和动态重构。三是基于嵌入式系统开发，具备相对强大的计算能力、丰富的资源以及良好的可扩展性，为家庭能源信息相关海量数据的综合利用提供良好条件，同时由于系统的高度集成，其成本可以得到有效控制。
通过本发明在家庭用能源领域的应用，能够极大改善当前家庭智能用电系统在通信可靠性、网络可视性、系统实用性与技术经济性方面的短板，有效解决低压层面电力物联网推广应用难点问题，显著提升能源信息相关终端和数据的利用效率、传输效率、管理效率与可靠性，有力推动各类用电终端设备与信息终端设备的融合进程，支撑和促进泛在电力物联网在广大低压用户层面的加快形成。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明实施例四中家用能源信息服务网络系统组成示意图；
图3是本发明实施例四中典型应用环境示意图；
图4是本发明实施例四中自动拓扑定位功能效果图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步清楚阐述本发明的内容，但本发明的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。
实施例一
如图1所示，一种自定位智能家用能源信息网关装置，包括综合处理单元模块、电力线载波通信模块、超宽带脉冲无线电通信模块、4G/5G通信模组、监控管理模块、电源模块、采集计量单元、传感单元、多向天线单元、数据输入/输出接口和电表单元；所述电力线载波通信模块、所述超宽带脉冲无线电通信模块、所述4G/5G通信模组、所述监控管理模块、所述电表单元和所述数据输入/输出接口均与所述综合处理单元模块双向传输信息，所述采集计量单元和所述传感单元均将采集信息传输至所述综合处理单元模块，所述采集计量单元与所述电表单元双向传输信息。
所述4G/5G通信模组和所述超宽带脉冲无线电通信模块均与所述多向天线单元双向传输信息。
所述4G/5G通信模组和所述超宽带脉冲无线电通信模块均与所述监控管理模块双向传输信息。
超宽带（UWB）无线是一种无载波的无线通信技术，具备以下主要特点：一是传输速率高，通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，能在10米左右的范围内实现数百Mbit/s乃至数Gbit/s的数据传输速率；二是功耗极低，耗电量为现有无线技术的1/100以下；三是定位能力强，支持TOF、TDOA、AOA多种定位算法，定位精度可达厘米级。四是成本低廉，较现有无线技术成本更低。此外，UWB还具有抗干扰性能强、穿透能力强、保密性好等诸多优势。
无线无载波的UWB技术与有线有载波的PLC技术天然形成一定程度上的技术互补，同时都主要针对短距离通信应用场景，在家庭智能用电领域具有很好的应用空间，能够很好弥补现有系统的缺陷和不足。
本发明实施例的自定位智能家用能源信息网关装置，电力线载波通信模块和超宽带脉冲无线电通信模块均与综合处理单元模块双向传输信息，将超宽带通信UWB技术与电力线载波PLC技术有机融合，实现终端设备数据传输速率的极大提升，以及故障方式下的通道自动切换，通信模式稳定且传输速率高；基于UWB技术的定位能力与PLC技术的天然拓扑属性，同时支撑终端设备的精确定位与网络拓扑的自动发现和动态重构，保证故障排查、风险分析、设备检修等的精确性；综合处理单元模块采用嵌入式系统开发，具备相对强大的计算能力、丰富的资源以及良好的可扩展性，为家庭能源信息相关海量数据的综合利用提供良好条件，同时由于系统的高度集成，其成本可以得到有效控制。
实施例二
如图1所示，一种自定位智能家用能源信息网关装置，包括综合处理单元模块、电力线载波通信模块、超宽带脉冲无线电通信模块、4G/5G通信模组、监控管理模块、电源模块、采集计量单元、传感单元、多向天线单元、数据输入/输出接口和电表单元；所述电力线载波通信模块、所述超宽带脉冲无线电通信模块、所述4G/5G通信模组、所述监控管理模块、所述电表单元和所述数据输入/输出接口均与所述综合处理单元模块双向传输信息，所述采集计量单元和所述传感单元均将采集信息传输至所述综合处理单元模块，所述采集计量单元与所述电表单元双向传输信息。
所述4G/5G通信模组和所述超宽带脉冲无线电通信模块均与所述多向天线单元双向传输信息。
所述4G/5G通信模组和所述超宽带脉冲无线电通信模块均与所述监控管理模块双向传输信息。
本发明实施例的自定位智能家用能源信息网关装置，与实施例一的不同之处在于：
所述监控管理模块包括内存管理单元和媒体控制接口，所述监控管理模块通过所述媒体控制接口与本地管理器连接。
所述电源模块包括交流电源输入开关、交流电源输出开关、直流电源转换模块和后备电池组，所述交流电源输入开关和所述交流电源输出开关之间通过输电线连接，所述直流电源转换模块、所述电力线载波通信模块、所述电表单元和所述采集计量单元均与所述输电线连接。
本发明实施例中，嵌入式智能家用能源信息综合处理单元模块（APU）作为本装置的核心，分别连接电力线载波通信模块（PLC）、超宽带脉冲无线电通信模块（UWB）、4G/5G通信模组、监控管理模块与电表单元，通过与各单元之间的数据交互，结合自身计算、存储、时钟、分析、控制功能，实现基于UWB与PLC的融合通信与精确定位。正常情况下交流电源经直流转换后为各单元提供稳定的直流工作电源，同时为后备电池组浮充供电；电源故障情况下，由后备电池组提供直流电源。
实施例三
本发明实施例的自定位智能家用能源信息网关装置，与实施例一、二的不同之处在于：
所述直流电源转换模块包括整流器和直流变换器，所述整流器为所述后备电池组浮充电，所述直流变换器为所述4G/5G通信模组、所述超宽带脉冲无线电通信模块、所述监控管理模块、所述综合处理单元模块和所述传感单元提供直流电。
所述采集计量单元包括数字信号处理器和模数转换器。
所述电表单元包括电表，所述采集计量单元采集所述电表单元的电流、电压、频率等信息并传输至所述综合处理单元。
所述传感单元包括温度传感器和湿度传感器，用于检测环境温度和湿度。
为了提高本发明实施例的安全性，设置保护单元，所述保护单元具备强弱电隔离、工作接地、保护接地、防雷接地等功能类型，根据需要选配，外壳根据需要采用工业或民用标准设计，根据需要提供物理或三防保护。
本发明实施例的自定位智能家用能源信息网关装置，利用UWB与PLC融合与嵌入式技术，实现家用能源信息服务网络的可靠通信、拓扑动态重构与终端精确定位，解决了现有技术中家庭智能用电系统在通信可靠性、网络可视性、系统实用性与技术经济性方面的缺陷。
实施例四
如图1所示，一种自定位智能家用能源信息网关装置，包括综合处理单元模块、电力线载波通信模块、超宽带脉冲无线电通信模块、4G/5G通信模组、监控管理模块、电源模块、采集计量单元、传感单元、多向天线单元、数据输入/输出接口和电表单元；所述电力线载波通信模块、所述超宽带脉冲无线电通信模块、所述4G/5G通信模组、所述监控管理模块、所述电表单元和所述数据输入/输出接口均与所述综合处理单元模块双向传输信息，所述采集计量单元和所述传感单元均将采集信息传输至所述综合处理单元模块，所述采集计量单元与所述电表单元双向传输信息。
所述4G/5G通信模组和所述超宽带脉冲无线电通信模块均与所述多向天线单元双向传输信息。
所述4G/5G通信模组和所述超宽带脉冲无线电通信模块均与所述监控管理模块双向传输信息。
所述监控管理模块包括内存管理单元和媒体控制接口，所述监控管理模块通过所述媒体控制接口与本地管理器连接，
所述电源模块包括交流电源输入开关、交流电源输出开关、直流电源转换模块和后备电池组，所述交流电源输入开关和所述交流电源输出开关之间通过输电线连接，所述直流电源转换模块、所述电力线载波通信模块、所述电表单元和所述采集计量单元均与所述输电线连接。
所述直流电源转换模块包括整流器和直流变换器，所述整流器为所述后备电池组浮充电，所述直流变换器为所述4G/5G通信模组、所述超宽带脉冲无线电通信模块、所述监控管理模块、所述综合处理单元模块和所述传感单元提供直流电。
所述采集计量单元包括数字信号处理器和模数转换器。
本发明实施例的自定位智能家用能源信息网关装置，与实施例一、二、三的不同之处在于：如图2~4所示，本发明实施例作为一种基于UWB与PLC融合实现拓扑动态重构与精确定位的家用能源信息服务网络的重要组成部分之一，主要应用场景如下：
散布各处的自定位智能家用能源信息插座通过家庭内敷电力线与所述自定位智能家用能源信息网关装置连接，具体多个所述能源信息插座均与所述交流电源输出开关连接，经过初始化和关联信息读取后，所述自定位智能家用能源信息网关装置自动构建带有定位信息的网络拓扑，并对各类数据信息进行分类收集和双向传递。
所述自定位智能家用能源信息网关装置通过外部低压电力线缆与配电箱等上级供配电设备连接，同时接入所述4G/5G通信模组，将用电信息、普通业务数据通过所述电力线载波通信模块PLC方式上传，对于管理监控、拓扑关系、预置策略、应急数据等关键数据在通过所述4G/5G通信模组上报云端平台的同时，进行本地存储。
本发明组合构成的基于UWB与PLC融合的智能家用能源信息生态系统（IFEIC，Intelligent Family Energy&Information Circle），将极大改善当前家庭智能用电系统的短板，有效解决用电领域电力物联网推广应用难点问题，显著提升能源信息相关终端和数据的利用效率、传输效率、管理效率与可靠性，有力推动各类用电终端设备与信息终端设备的融合进程，支撑和促进泛在电力物联网在广大低压用户层面的加快形成。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种自定位智能家用能源信息网关装置，其特征在于：包括综合处理单元模块、电力线载波通信模块、超宽带脉冲无线电通信模块、4G/5G通信模组、监控管理模块、电源模块、采集计量单元、传感单元、多向天线单元、数据输入/输出接口和电表单元；所述电力线载波通信模块、所述超宽带脉冲无线电通信模块、所述4G/5G通信模组、所述监控管理模块、所述电表单元和所述数据输入/输出接口均与所述综合处理单元模块双向传输信息，所述采集计量单元和所述传感单元均将采集信息传输至所述综合处理单元模块，所述采集计量单元与所述电表单元双向传输信息。
2.如权利要求1所述的自定位智能家用能源信息网关装置，其特征在于：所述4G/5G通信模组和所述超宽带脉冲无线电通信模块均与所述多向天线单元双向传输信息。
3.如权利要求1所述的自定位智能家用能源信息网关装置，其特征在于：所述4G/5G通信模组和所述超宽带脉冲无线电通信模块均与所述监控管理模块双向传输信息。
4.如权利要求1所述的自定位智能家用能源信息网关装置，其特征在于：所述监控管理模块包括内存管理单元和媒体控制接口。
5.如权利要求1所述的自定位智能家用能源信息网关装置，其特征在于：所述电源模块包括交流电源输入开关、交流电源输出开关、直流电源转换模块和后备电池组，所述交流电源输入开关和所述交流电源输出开关之间通过输电线连接，所述直流电源转换模块、所述电力线载波通信模块、所述电表单元和所述采集计量单元均与所述输电线连接。
6.如权利要求5所述的自定位智能家用能源信息网关装置，其特征在于：所述直流电源转换模块包括整流器和直流变换器，所述整流器为所述后备电池组浮充电，所述直流变换器为所述4G/5G通信模组、所述超宽带脉冲无线电通信模块、所述监控管理模块、所述综合处理单元模块和所述传感单元提供直流电。
7.如权利要求1所述的自定位智能家用能源信息网关装置，其特征在于：所述采集计量单元包括数字信号处理器和模数转换器。
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|---|---|---|---|
| CN201910434870.2A CN110061567A (zh) | 2019-05-23 | 2019-05-23 | 一种自定位智能家用能源信息网关装置 |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106200408A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-12-07 | 特斯联（北京）科技有限公司 | 一种基于云计算的智能家居配备方法及系统 |
| CN207096727U (zh) * | 2017-03-31 | 2018-03-13 | 深圳大学 | 一种高精度的室内定位系统 |
| CN107863990A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-03-30 | 郑州庭淼软件科技有限公司 | 一种用于智能家居系统的电力载波插座 |
| CN208489863U (zh) * | 2018-08-29 | 2019-02-12 | 深圳市未来交互信息技术有限公司 | 物联网智能桥接网关设备及系统 |
-
2019
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106200408A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-12-07 | 特斯联（北京）科技有限公司 | 一种基于云计算的智能家居配备方法及系统 |
| CN207096727U (zh) * | 2017-03-31 | 2018-03-13 | 深圳大学 | 一种高精度的室内定位系统 |
| CN107863990A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-03-30 | 郑州庭淼软件科技有限公司 | 一种用于智能家居系统的电力载波插座 |
| CN208489863U (zh) * | 2018-08-29 | 2019-02-12 | 深圳市未来交互信息技术有限公司 | 物联网智能桥接网关设备及系统 |
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