CN112311604B - 一种基于智能模组的电力物联网智慧终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于智能模组的电力物联网智慧终端，包括电力物联网智慧终端硬件电路模块，集成智能模组以及非智能模组；电力物联网智慧终端软件架构模块，对来自于电力物联网智慧终端硬件电路模块的数据进行数据集成服务；电力物联网智慧终端APP，集成与所述智能模组以及所述非智能模组的数据交互，用于对电力物联网智慧终端的应用访问以及控制。通过设置电力物联网智慧终端硬件电路模块、电力物联网智慧终端软件架构模块以及电力物联网智慧终端APP的方式，使得本发明具备定制化的非智能模组以及专业化的智能模组的硬件架构，实现了专业化的业务和通用化的业务结合，在确保软件准实时运行的基础上，实现了软件功能APP化的优点。
Description
技术领域
本发明涉及电力自动化及工业物联网交叉技术领域，具体为一种基于智能模组的电力物联网智慧终端。
背景技术
传统的量测传感设备都采用非智能模组，即面向特定的业务，定制化设计特定的硬件电路，导致传统的量测传感设备无法支撑安卓等操作系统的应用，终端设备缺乏边缘计算能力，终端的应用可扩展性很差。
因此急需一种定制化、专业化的智能模组硬件架构以实现现有技术专业化的业务和通用化的业务结合。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于智能模组的电力物联网智慧终端，通过设置电力物联网智慧终端硬件电路模块、电力物联网智慧终端软件架构模块以及电力物联网智慧终端APP的方式，使得本发明具备定制化的非智能模组以及专业化的智能模组的硬件架构，实现了专业化的业务和通用化的业务结合，在确保软件准实时运行的基础上，实现了软件功能APP化的优点，解决了现有技术中的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于智能模组的电力物联网智慧终端，包括：
电力物联网智慧终端硬件电路模块，集成智能模组以及非智能模组，用于提升了量测感知设备自主感知、协同控制等边缘计算能力，为电力客户状态监测、负荷响应、综合能源等提供技术支撑；
电力物联网智慧终端软件架构模块，对来自于电力物联网智慧终端硬件电路模块的数据进行数据集成服务，用于对电力物联网智慧终端提供设备操作服务；
电力物联网智慧终端APP，集成与所述智能模组以及所述非智能模组的数据交互，用于对电力物联网智慧终端的应用访问以及控制。
作为对本发明一种基于智能模组的电力物联网智慧终端的改进，所述非智能模组包括主控MCU、计量电路、采集电路、控制电路及告警电路，其中，所述主控MCU连接计量电路以用于完成配电房主站监控平台的电压、电流、温度的模拟量采集，所述主控MCU连接采集电路以用于完成配电房主站监控平台的开关量或遥信量采集，所述主控MCU连接告警电路以用于完成配电房主站监控平台的指示灯或蜂蜜器告警信号输出，所述主控MCU连接控制电路以用于通过继电器回路完成配电房主站监控平台开关的跳合闸操作；
所述智能模组包括通信电路模块、视频电路模块、音频电路模块以及显示电路模块，其中，所述通信电路模块包括5G通信模块或4G通信模块、WIFI模块、蓝牙模块、RJ45模块、RS485模块、LORA模块以及HPLC模块，所述视频电路模块包括视频监控模块以及图像识别模块，所述音频电路模块包括报警语音输出模块以及语音交互模块。
作为对本发明一种基于智能模组的电力物联网智慧终端的改进，包括视图层、接口层、业务层、数据层、服务层，其中，视图层集成数据可视化窗口以用于实现人机交互，接口层集成数据访问接口以用于对本地端或远程端进行访问服务，业务层集成用能数据检测以决策控制电力物联网智慧终端，数据层集成用功能数据以用于对电力物联网智慧终端进存储定制以及数据规范，服务层分别与视图层、接口层、业务层以及数据层进行数据交互以用于对电力物联网智慧终端本地端进行数据汇集上传。
作为对本发明一种基于智能模组的电力物联网智慧终端的改进，所述电力物联网智慧终端APP包括主控芯片以及非智能模组交互模块，其中，非智能模组交互模块包括分别与主控芯片连接以用于与非智能模组之间进行数据交互的实时电气量检测模块、录波数据模块、保护事件模块、异常事件数据采集与存储模块、保护事件定值设置模块、异常事件类型有效性设定模块、继电开关遥控模块以及程序版本升级模块。
作为对本发明一种基于智能模组的电力物联网智慧终端的改进，所述电力物联网智慧终端APP还包括智能模组交互模块，其中，智能模组交互模块包括分别与主控芯片连接以用于智能模组安卓系统设备进行应用的交互视频模块、图像模块、音频文件存储与查看模块、摄像头控制视频录制模块、瞬时拍照模块、麦克风控制语音录制模块以及LED指示灯控制模块。
作为对本发明一种基于智能模组的电力物联网智慧终端的改进，所述电力物联网智慧终端APP具体安装位置为：部署于电力物联网智慧终端本地安卓系统中，或部署于用户移动设备安卓系统中，其中，电力物联网智慧终端APP兼容本地模式模块以及与本地模式模块交互的远程模式模块，所述远程模式模块通过5G网络或4G网络或wifi网络或蓝牙网络与电力物联网智慧终端建立连接，用于实现对配电房智能锁具系统、环境控制系统以及视频监控系统一体化控制。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、通过设置电力物联网智慧终端硬件电路模块、电力物联网智慧终端软件架构模块以及电力物联网智慧终端APP的方式，使得本发明具备定制化的非智能模组以及专业化的智能模组的硬件架构，实现了专业化的业务和通用化的业务结合，在确保软件准实时运行的基础上，实现了软件功能APP化的优点；
2、通过引入基于物联网的智能融合终端技术，支撑各版本智能电表、物联网锁具、环境传感器等配电房智能设备泛在接入，使得本发明实现配电房设备及站内末端设备的全景监测，全面提升配电房综合安全监控智慧能力，改变现有配电房能效监测、环境监测、数据分析、远程调控等功能单一固定、不易拓展、以及定制化能力差的问题，此外，通过采用APP终端化进行远程运维，使得电力客户配电房智能巡检业务功能的定制化管理及业务功能得到持续提升。
附图说明
图1为本发明一种实施例中电力物联网智慧终端硬件电路模块的架构示意图。
图2为本发明一种实施例中电力物联网智慧终端软件架构模块的架构示意图。
具体实施方式
下面将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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以下结合附图对本发明作近一步详细说明，但不作为对本发明的限定。
如图1-2所示，作为本发明的一实施例，一种基于智能模组的电力物联网智慧终端，包括：
电力物联网智慧终端硬件电路模块，集成智能模组以及非智能模组，用于提升了量测感知设备自主感知、协同控制等边缘计算能力，为电力客户状态监测、负荷响应、综合能源等提供技术支撑；
电力物联网智慧终端软件架构模块，对来自于电力物联网智慧终端硬件电路模块的数据进行数据集成服务，用于对电力物联网智慧终端提供设备操作服务；
电力物联网智慧终端APP，集成与所述智能模组以及所述非智能模组的数据交互，用于对电力物联网智慧终端的应用访问以及控制，通过设置电力物联网智慧终端硬件电路模块、电力物联网智慧终端软件架构模块以及电力物联网智慧终端APP的方式，使得本发明具备定制化的非智能模组以及专业化的智能模组的硬件架构，实现了专业化的业务和通用化的业务结合，在确保软件准实时运行的基础上，实现了软件功能APP化的优点。
在本发明的一实施例中，所述非智能模组包括主控MCU、计量电路、采集电路、控制电路及告警电路，其中，所述主控MCU连接计量电路以用于完成配电房主站监控平台的电压、电流、温度的模拟量采集，所述主控MCU连接采集电路以用于完成配电房主站监控平台的开关量或遥信量采集，所述主控MCU连接告警电路以用于完成配电房主站监控平台的指示灯或蜂蜜器告警信号输出，所述主控MCU连接控制电路以用于通过继电器回路完成配电房主站监控平台开关的跳合闸操作；
所述智能模组包括通信电路模块、视频电路模块、音频电路模块以及显示电路模块，其中，所述通信电路模块包括5G通信模块或4G通信模块、WIFI模块、蓝牙模块、RJ45模块、RS485模块、LORA模块以及HPLC模块，所述视频电路模块包括视频监控模块以及图像识别模块，所述音频电路模块包括报警语音输出模块以及语音交互模块。
在本发明的一实施例中，所述电力物联网智慧终端软件架构模块搭载Android软件操作系统，包括视图层、接口层、业务层、数据层、服务层，其中：
视图层集成数据可视化窗口以用于实现人机交互，提供数据可视化展示，具备饼图、曲线图、柱状图等丰富的数据图形组件，支持视频、图片、音频等文件的播放与查看，支持配电房电能监测，智能锁具系统，环境控制系统，视频监控，联动控制系统的状态展示，友好的人机交互界面设计；
接口层集成数据访问接口以用于对本地端或远程端进行访问服务，实现统一标准的数据访问接口、故障告警消息接口、配电房电能监测接口、智能锁具系统接口、环境控制系统接口，视频监控接口，联动控制系统接口，同时具备本地或远程访问能力；
业务层集成用能数据检测以决策控制电力物联网智慧终端，实现用能监测、统计分析、负荷辨识、健康分析、能效诊断、潜力预测、安全管理、决策控制等高级应用功能；
数据层集成用功能数据以用于对电力物联网智慧终端进存储定制以及数据规范，提供电能量数据、交流量数据、谐波数据、录波数据、事件数据、统计数据及高级应用数据的持久化存储，采用标准的数据库操作接口，提供视频、图片、音频文件的存储，根据业务需求定制文件存储格式及规范；
服务层分别与视图层、接口层、业务层以及数据层进行数据交互以用于对电力物联网智慧终端本地端进行数据汇集上传，提供智慧终端的设备操作服务，支持摄像头控制视频录制、瞬时拍照服务接口，支持麦克风控制语音录制服务接口，支持运行、告警、信号、电源4组LED指示灯控制亮起、熄灭、闪烁服务接口；支持对于告警事件的处理能力，与视频图形交互接口、语音交互接口联动捕捉告警凭证，支持与非智能模组STM32F407模块数据交互SPI驱动服务接口及外部RS485通信服务接口，支持年或月或周或日或小时的能耗数据的定时统计服务能力，支持本地数据远传上层应用数据汇集服务能力。
在本发明的一实施例中，所述电力物联网智慧终端APP包括主控芯片以及非智能模组交互模块，其中，非智能模组交互模块包括分别与主控芯片连接以用于与非智能模组之间进行数据交互的实时电气量检测模块、录波数据模块、保护事件模块、异常事件数据采集与存储模块、保护事件定值设置模块、异常事件类型有效性设定模块、继电开关遥控模块以及程序版本升级模块。
在本发明的一实施例中，所述电力物联网智慧终端APP还包括智能模组交互模块，其中，智能模组交互模块包括分别与主控芯片连接以用于智能模组安卓系统设备进行应用的交互视频模块、图像模块、音频文件存储与查看模块、摄像头控制视频录制模块、瞬时拍照模块、麦克风控制语音录制模块以及LED指示灯控制模块，其中，所述电力物联网智慧终端APP具体安装位置为：部署于电力物联网智慧终端本地安卓系统中，或部署于用户移动设备安卓系统中，其中，电力物联网智慧终端APP兼容本地模式模块以及与本地模式模块交互的远程模式模块，所述远程模式模块通过5G网络或4G网络或wifi网络或蓝牙网络与电力物联网智慧终端建立连接，用于实现对配电房智能锁具系统、环境控制系统以及视频监控系统一体化控制，本发明提出了基于智能模组的电力物联网智慧终端的硬件电路实现方法、基于智能模组的电力物联网智慧终端的软件架构实现方法以及基于智能模组的电力物联网智慧终端的APP实现方法，改变了传统的量测传感设备只能面向特定的业务，缺乏边缘计算能力，应用可扩展能力差等缺点，实现了业务应用与软硬件设计的解耦，提高了整体的可扩展性，提升了量测感知设备自主感知、协同控制等边缘计算能力，为电力客户状态监测、负荷响应、综合能源等提供技术支撑。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (1)
1.一种基于智能模组的电力物联网智慧终端，其特征在于，包括：
电力物联网智慧终端硬件电路模块，集成智能模组以及非智能模组，用于提升量测感知设备自主感知、协同控制边缘计算能力，为电力客户状态监测、负荷响应、综合能源提供技术支撑；
电力物联网智慧终端软件架构模块，对来自于电力物联网智慧终端硬件电路模块的数据进行数据集成服务，用于对电力物联网智慧终端提供设备操作服务；
电力物联网智慧终端APP，集成与所述智能模组以及所述非智能模组的数据交互，用于对电力物联网智慧终端的应用访问以及控制；
所述非智能模组包括主控MCU、计量电路、采集电路、控制电路及告警电路，其中，所述主控MCU连接计量电路以用于完成配电房主站监控平台的电压、电流、温度的模拟量采集，所述主控MCU连接采集电路以用于完成配电房主站监控平台的开关量或遥信量采集，所述主控MCU连接告警电路以用于完成配电房主站监控平台的指示灯或蜂鸣器告警信号输出，所述主控MCU连接控制电路以用于通过继电器回路完成配电房主站监控平台开关的跳合闸操作；
所述智能模组包括通信电路模块、视频电路模块、音频电路模块以及显示电路模块，其中，所述通信电路模块包括5G通信模块或4G通信模块、WIFI模块、蓝牙模块、RJ45模块、RS485模块、LORA模块以及HPLC模块，所述视频电路模块包括视频监控模块以及图像识别模块，所述音频电路模块包括报警语音输出模块以及语音交互模块；
所述电力物联网智慧终端软件架构模块搭载Android软件操作系统，包括视图层、接口层、业务层、数据层、服务层，其中，视图层集成数据可视化窗口以用于实现人机交互，接口层集成数据访问接口以用于对本地端或远程端进行访问服务，业务层集成用能数据检测以决策控制电力物联网智慧终端，数据层集成用能数据以用于对电力物联网智慧终端进存储定制以及数据规范，服务层分别与视图层、接口层、业务层以及数据层进行数据交互以用于对电力物联网智慧终端本地端进行数据汇集上传；
所述电力物联网智慧终端APP包括主控芯片以及非智能模组交互模块，其中，非智能模组交互模块包括分别与主控芯片连接以用于与非智能模组之间进行数据交互的实时电气量检测模块、录波数据模块、保护事件模块、异常事件数据采集与存储模块、保护事件定值设置模块、异常事件类型有效性设定模块、继电开关遥控模块以及程序版本升级模块；
所述电力物联网智慧终端APP还包括智能模组交互模块，其中，智能模组交互模块包括分别与主控芯片连接以用于智能模组安卓系统设备进行应用的交互视频模块、图像模块、音频文件存储与查看模块、摄像头控制视频录制模块、瞬时拍照模块、麦克风控制语音录制模块以及LED指示灯控制模块；
所述电力物联网智慧终端APP具体安装位置为：
部署于电力物联网智慧终端本地安卓系统中，或部署于用户移动设备安卓系统中，其中，电力物联网智慧终端APP兼容本地模式模块以及与本地模式模块交互的远程模式模块，所述远程模式模块通过5G网络或4G网络或wifi网络或蓝牙网络与电力物联网智慧终端建立连接，用于实现对配电房智能锁具系统、环境控制系统以及视频监控系统一体化控制。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 211100 South 3rd floor, building 3, No. 157, zhuangpai Road, moling street, Jiangning District, Nanjing, Jiangsu Province (Jiangning Development Zone) Applicant after: Jiangsu boluobenni Technology Co.,Ltd. Address before: 211100 3rd floor, South, building 3, No.157, zhuangpai Road, Jiangning District, Nanjing City, Jiangsu Province Applicant before: NANJING BLBN ENERGY MANAGEMENT CO.,LTD. |
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| GR01 | Patent grant | ||
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