CN110429957A

CN110429957A - 一种用电集中管理系统

Info

Publication number: CN110429957A
Application number: CN201910761628.6A
Authority: CN
Inventors: 张小波; 陈锦国; 方祺; 张天云
Original assignee: Guangdong University of Technology
Current assignee: Guangdong University of Technology
Priority date: 2019-08-16
Filing date: 2019-08-16
Publication date: 2019-11-08

Abstract

本申请提供了一种用电集中管理系统，包括：主控端设备和至少一个用户端设备。通过本申请提供的系统通过设置在用户侧的市电接口处的用户端设备，获取与所述市电接口相连的用电设备的电力线数据，再将采集到的电力线数据上传至与其通过电力线载波通信连接的主控端设备，由主控端设备根据该用户端设备上传的电力线数据，计算出该用户端设备连接的用电设备的用电参数，使得管理人员可以基于计算到的全部用电参数掌握其管理范围内是否存在使用违规电器的情况，解决了现有的违规电器排查方式成效差的技术问题。

Description

一种用电集中管理系统

技术领域

本申请涉及用电管理领域，尤其涉及一种用电集中管理系统。

背景技术

目前，电力已经成为了人们日常生活中不可缺少的一部分，不管是工厂中的机器、学校中的电灯风扇空调还是家里的电器，大部分负载设备都需要挂载在电力线上运行。

在居民区、宿舍区等生活场所，尤其是宿舍、出租屋等居住人口高度密集的地方，时常会发生因为不注意用电安全导致用电灾害的情况，如使用超出安全规范的电器等原因，为了防止因使用违规电器导致用电灾害的发生，常用的措施是上门排查的方式，限制大功率电器的使用，但成效甚微。

因此，如何提供一种能集中管理区域内用电状况的手段成为了本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种用电集中管理系统，用于解决现有的违规电器排查方式成效差的技术问题。

有鉴于此，本申请提供了一种用电集中管理系统，包括：主控端设备和至少一个用户端设备；

所述用户端设备包括：数据采集模块和第一电力载波通信模块；

所述数据采集模块与用户侧的市电接口连接，用于获取与所述市电接口相连的用电设备的电力线数据；

所述第一电力载波通信模块用于与主控端设备通信连接；

所述主控端设备包括：人机交互模块、第二电力载波通信模块和用电参数监控模块；

所述第二电力载波通信模块用于与所述用户端设备通信连接，并从所述用户端设备处获取所述电力线数据；

所述用电参数监控模块用于根据获取到的电力线数据计算所述电力设备的用电参数；

所述人机交互模块，用于显示所述用电参数。

可选地，用电参数具体包括：瞬时电压，瞬时电流、电感有效电流、交流电压的有效值、瞬时功率、有功功率、无功功率中的一项或多项。

可选地，所述第一电力载波通信模块还用于：

当接收到主控端设备下发的设备控制信号，则将所述控制信号通过电力载波通信方式发送至所述用电设备。

可选地，所述第一电力载波通信模块和所述第二电力载波通信模块均为HLPLCS521F通信芯片。

可选地，所述用电参数监控模块具体为CS5463芯片。

可选地，所述人机交互设备具体为OLED触摸屏。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请提供了一种用电集中管理系统，包括：主控端设备和至少一个用户端设备；所述用户端设备包括：数据采集模块和第一电力载波通信模块；所述数据采集模块与用户侧的市电接口连接，用于获取与所述市电接口相连的用电设备的电力线数据；所述第一电力载波通信模块用于与主控端设备通信连接；所述主控端设备包括：人机交互模块、第二电力载波通信模块和用电参数监控模块；所述第二电力载波通信模块用于与所述用户端设备通信连接，并从所述用户端设备处获取所述电力线数据；所述用电参数监控模块用于根据获取到的电力线数据计算所述电力设备的用电参数；所述人机交互模块，用于显示所述用电参数。

本申请提供的系统通过设置在用户侧的市电接口处的用户端设备，获取与所述市电接口相连的用电设备的电力线数据，再将采集到的电力线数据上传至与其通过电力线载波通信连接的主控端设备，由主控端设备根据该用户端设备上传的电力线数据，计算出该用户端设备连接的用电设备的用电参数，使得管理人员可以基于计算到的用电参数掌握其管理范围内是否存在使用违规电器的情况，解决了现有的违规电器排查方式成效差的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请提供的一种用电集中管理系统的系统结构示意图；

图2为本申请提供的一种用电集中管理系统中的用电参数监控模块的电路结构示意图；

图3为本申请提供的一种用电集中管理系统中的电力载波通信模块的电路结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种用电集中管理系统，用于解决现有的违规电器排查方式成效差的技术问题。

为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1至图3，本申请实施例提供了一种用电集中管理系统，包括：主控端设备1和至少一个用户端设备2；

所述用户端设备2包括：数据采集模块和第一电力载波通信模块；

所述第一电力载波通信模块用于与主控端设备1通信连接；

所述主控端设备1包括：人机交互模块11、第二电力载波通信模块12和用电参数监控模块13；

所述第二电力载波通信模块12用于与所述用户端设备2通信连接，并从所述用户端设备2处获取所述电力线数据；

所述用电参数监控模块13用于根据获取到的电力线数据计算所述电力设备的用电参数；

所述人机交互模块11，用于显示所述用电参数。

进一步地，用电参数具体包括：瞬时电压，瞬时电流、电感有效电流、交流电压的有效值、瞬时功率、有功功率、无功功率中的一项或多项。

进一步地，所述第一电力载波通信模块还用于：

当接收到主控端设备1下发的设备控制信号，则将所述控制信号通过电力载波通信方式发送至所述用电设备。

需要说明的是，当接收到主控端设备1下发的设备控制信号，则将所述控制信号通过电力载波通信方式发送至所述用电设备，实现对该用电设备的远程控制，如强制关闭信号等，其中，本实施例的中设备控制信号一般由管理人员通过人机交互模块11手动触发，但也可以采用预设的程序代码，当计算的用电参数高于预设的阈值时，则自动触发预置好的控制信号，在此不做具体的限定。

进一步地，所述第一电力载波通信模块和所述第二电力载波通信模块12均为HLPLCS521F通信芯片。

进一步地，所述用电参数监控模块13具体为CS5463芯片。

进一步地，所述人机交互设备具体为OLED触摸屏。

更具体的，本实施例的整体设计方案具体包括：

1)主控端设备1：

人机交互模块11：具体为基于stm32单片机架构的OLED触摸屏，除了可以用于显示从用电参数监控模块13读取的用电参数，还可以直接读取用户端用电设备的电力线数据，更可以通过触摸的方式对系统进行操作。

第二电力线载波模块：主要包括HLPLCS521F芯片，用于将主控端设备1发送的数据通过HLPLCS521F调制后，耦合到电力线上，通过电力线对数据进行传播，及将用户端设备2接收到的数据进行HLPLCS521F解调，实现远程通信。

电参数监控模块：主要包括CS5463芯片，CS5463芯片为包含两个ΔΣ模-数转换器(ADC)、功率计算功能、电能到频率转换器和一个串行接口的完整的功率测量芯片。它可以精确测量瞬时电压，电流和计算IRMS、VRMS、瞬时功率、有功功率、无功功率，将计算出来的电参数，通过oled显示屏将计算的用电参数显示出来。

2)用户端设备2：使用电力线载波模块接收来自主控端经过调制后生成的信号，经过HLPLCS521F进行解调，还原为主控端发出的指令，将指令传送到自身的微控制器进行处理，然后控制用电器做出相应的动作，或接收用电设备使用时产生的电力线数据，并将该电力线数据上传至主控端设备1，以便于主控端设备1计算该用电设备的用电参数。

本申请实施例提供的系统通过设置在用户侧的市电接口处的用户端设备2，获取与所述市电接口相连的用电设备的电力线数据，再将采集到的电力线数据上传至与其通过电力线载波通信连接的主控端设备1，由主控端设备1根据该用户端设备2上传的电力线数据，计算出该用户端设备2连接的用电设备的用电参数，使得管理人员可以基于计算到的各个用电参数掌握其管理范围内是否存在使用违规电器的情况，解决了现有的违规电器排查方式成效差的技术问题。

另外，本实施例的系统集低成本、节能环保、智能远程控制于一身。利用已有的电力配电网络进行通信，不需要重新布线，信号不会因为通过建筑物墙壁而受到衰减甚至屏蔽，没有了其他通信方式所需要的基站，成本相对较为低廉。在电力线网进行的通信下，可以获取到挂载在电力线上用电器的使用情况，将使用状态、用电情况等信息传送回主控端设备，主控端设备基于计算的用电参数，判断电力线上挂载的用电器类型是否属于大功率违规电器，可用于宿舍、出租屋的大功率违规电器检查和监控，实现一主机多从机的用电状况监控模式。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种用电集中管理系统，其特征在于，包括：主控端设备和至少一个用户端设备；

所述第一电力载波通信模块用于与主控端设备通信连接；

所述人机交互模块，用于显示所述用电参数。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，用电参数具体包括：瞬时电压，瞬时电流、电感有效电流、交流电压的有效值、瞬时功率、有功功率、无功功率中的一项或多项。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一电力载波通信模块还用于：

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一电力载波通信模块和所述第二电力载波通信模块均为HLPLCS521F通信芯片。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用电参数监控模块具体为CS5463芯片。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述人机交互设备具体为OLED触摸屏。