CN112751751A - 一种网关设备及能源系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种网关设备及能源系统。网关设备包括：传输模块，传输模块包括至少一个通讯接口，至少一个通讯接口相互独立且可插拔，通过通讯接口与底层设备进行通讯；数据分析模块连接至传输模块，用于对待传输的信息进行格式转换；数据存储模块连接至数据分析模块，用于存储指定区域内底层设备的设备信息及其采集的数据；数据分析模块和数据存储模块均可拆卸。本发明的网关设备集成了传输模块、数据分析模块和数据存储模块，且这些模块可拆卸以应对不同需求，降低了生产成本，缩小了网关体积，实现了网关的功能集成；可具有本地存储功能，可具有数据分析处理功能，可根据不同场景接入合适的通讯接口，适应不同区域和不同需求。
Description
技术领域
本发明涉及网关技术领域，具体而言，涉及一种网关设备及能源系统。
背景技术
目前，分布式能源系统中的网关模块一般安装在配电箱上，仅具有固定的通讯接口，适用于特定设备和场所，应用范围受局限，且只具有传输功能，无法满足更高的使用需求。
发明内容
本发明实施例提供一种网关设备及能源系统，以至少解决现有技术中网关无法满足更高的使用需求的问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种网关设备，包括：传输模块，所述传输模块包括至少一个通讯接口，所述至少一个通讯接口相互独立且可插拔，通过所述通讯接口与底层设备进行通讯；数据分析模块，连接至所述传输模块，用于对待传输的信息进行格式转换；数据存储模块，连接至所述数据分析模块，用于存储指定区域内底层设备的设备信息及其采集的数据；所述数据分析模块和所述数据存储模块均可拆卸。
可选的，所述数据分析模块具体用于：在上传数据的情况下，根据用户需求确定所需电平，利用电平转换芯片对待上传的数据进行电平转换，得到转换后的数据；在下发指令的情况下，将所述指令转换成目标底层设备对应的协议格式。
可选的，所述传输模块还包括：联网接口，用于将所述数据分析模块转换后的数据上传至第三方设备，或者，接收所述第三方设备的反馈。
可选的，所述数据分析模块还用于：根据预先设置的数据优先级和/或数据功能优先级，对所述数据存储模块中存储的本地数据进行排序，并按照排序结果进行数据的处理。
可选的，还包括：空气开关模块，连接至外部电源，用于控制网关设备通电或断电；电源模块，连接至所述空气开关模块，用于将所述外部电源输入的市电转换为预设电压。
可选的，还包括：储能模块，用于在所述外部电源断电的情况下为所述网关设备供电，所述储能模块可拆卸。
可选的，所述至少一个通讯接口包括以下至少之一：RS485、CAN、LoRa和UART。
可选的，所述数据存储模块的容量根据需求进行选择。
可选的，所述网关设备的壳体和所述至少一个通讯接口采用金属材质。
本发明实施例还提供了一种能源系统，包括：本发明实施例所述的网关设备。
应用本发明的技术方案，网关设备集成了传输模块、数据分析模块和数据存储模块，并且这些模块可拆卸以应对不同需求，降低了生产成本，缩小了网关体积，实现了网关的功能集成；通过设置可拆卸的数据存储模块，使得网关设备具有本地存储功能，实现数据存储可扩展；通过设置相互独立且可插拔的至少一个通讯接口，可根据不同场景接入合适的通讯接口，使得网关设备能够适应不同区域和不同需求，增加了产品部署的灵活性；通过设置可拆卸的数据分析模块，使得网关设备具有数据分析处理的功能。
附图说明
图1是本发明实施例提供的网关设备的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例提供一种网关设备，该网关设备具体可以是分布式能源网关，应用于能源系统。图1是本发明实施例提供的网关设备的示意图，如图1所示，该网关设备包括：传输模块10、数据分析模块20和数据存储模块30。数据分析模块20和数据存储模块30均可拆卸。
传输模块10包括至少一个通讯接口11，至少一个通讯接口11相互独立且可插拔，通过通讯接口11与底层设备70进行通讯。底层设备是带有通讯接口或带有无线收发装置的设备，底层设备可以是能源设备、计量设备等，如光伏发电设备、电表等。在实际使用中，根据需求安装合适的通讯接口，基于该通讯接口与对应的底层设备进行通讯，能够实现数据采集和对底层设备的控制。
数据分析模块20连接至传输模块10，用于对待传输的信息进行格式转换。其中，待传输的信息包括：从底层设备采集的数据和上层下发的指令。数据分析模块20可以将待传输的信息转换成所需的格式，并通过传输模块10进行传输。数据分析模块20具体用于：在上传数据的情况下，根据用户需求确定所需电平，利用电平转换芯片对待上传的数据进行电平转换，得到转换后的数据；在下发指令的情况下，将指令转换成目标底层设备对应的协议格式。通过对待传输的信息进行格式转换，能够实现信息的顺利传输。
数据存储模块30连接至数据分析模块20，用于存储指定区域内底层设备的设备信息及其采集的数据。数据存储模块30中存储的数据随着网关设备的运行进行实时更新。
本实施例的网关设备集成了传输模块、数据分析模块和数据存储模块，并且这些模块可拆卸以应对不同需求，降低了生产成本，缩小了网关体积，实现了网关的功能集成；通过设置可拆卸的数据存储模块，使得网关设备具有本地存储功能，实现数据存储可扩展；通过设置相互独立且可插拔的至少一个通讯接口，可根据不同场景接入合适的通讯接口，使得网关设备能够适应不同区域和不同需求，增加了产品部署的灵活性；通过设置可拆卸的数据分析模块，使得网关设备具有数据分析处理的功能。
在一个实施方式中，上述传输模块10还包括：联网接口，用于将数据分析模块转换后的数据上传至第三方设备，或者，接收第三方设备的反馈。其中，联网接口可以是4G/5G通信接口或以太网接口等，联网接口用于与第三方设备进行通讯，第三方设备可以是手机、服务器、其他网关等。图中未示出联网接口和第三方设备。通过联网接口能够实现与上层第三方设备的正常通讯。
在一个实施方式中，数据分析模块20还可以用于：根据预先设置的数据优先级和/或数据功能优先级，对数据存储模块中存储的本地数据进行排序，并按照排序结果进行数据的处理。
其中，底层设备会涉及很多数据，优先级可以根据用户需求和系统实际情况进行设置。数据优先级可以根据数据的实时性要求等进行设置，例如，实时性要求高的数据，其优先级较高。数据功能是指数据对应的功能，例如，采集的温度数据用于控制相应设备运行，采集的压力数据用于监测系统是否发生故障，可以设置温度数据的优先级高于压力数据的优先级，通过对数据功能进行优先级排序，能够最大化地开发数据的功能和发挥数据的作用。
本实施方式基于优先级对本地数据进行排序，实现数据的分析和筛选，优先处理优先级较高的数据，从而能够更为快速有效地对数据进行处理，保证优先级较高的数据快速传输到上层。
上述网关设备还可以包括：空气开关模块40，连接至外部电源80，用于控制网关设备通电或断电。空气开关模块在低压配电系统中具有控制电流和保护电路的功能，可以在网关设备出现短路、严重过载、欠压等情况时及时跳闸进行保护。当空气开关模块断开的时候，断开了外部电源对网关设备的供电，通过在网关设备上设置空气开关模块并外接电源，网关设备不再需要电控箱，方便安装和使用。
上述网关设备还可以包括：电源模块50，连接至空气开关模块40，用于将外部电源输入的市电转换为预设电压。预设电压是网关设备中各模块所需的直流电，例如可以是24V或48V等。电源模块将市电220V转换为满足网关设备中其他模块所需的直流电，能够保证网关设备的正常供电和运行。
上述网关设备还可以包括：储能模块60，用于在外部电源断电的情况下为网关设备供电，储能模块可拆卸。在外部电源突然断电的情况下，利用储能模块为网关设备供电，能够保证整个分布式能源网关的正常运行，并且可以避免由于异常停电导致数据丢失等通讯故障问题。此外，储能模块可拆卸，使得用户可以根据实际需求进行储能模块的拆装，简单方便地满足不同用户需求。
至少一个通讯接口包括以下至少之一：RS485、CAN、LoRa和UART。根据实际使用需求可以在网关设备中插入上述一种或多种通讯接口，使得网关设备能够与各种不同接口的底层设备进行通信。
数据存储模块的容量根据需求进行选择，用户根据实际存储需求，可以选择不同容量的数据存储模块插入到网关设备中，实现数据存储可扩展。
网关设备的壳体和至少一个通讯接口采用金属材质，使得网关设备具有良好的散热性。
本发明实施例还提供一种能源系统，包括：上述网关设备。
本发明实施例的网关设备集成了多个独立模块于一体，具体可以集成空气开关模块、电源模块、储能模块、数据存储模块、数据分析模块和传输模块，实现了网关设备一体化，使得网关设备不需要电控箱且可以集成数据传输、数据存储和数据分析功能。并且上述储能模块、数据存储模块、数据分析模块和传输模块均可进行拆卸，以应对不同需求，降低了生产成本，缩小了网关体积。例如，在某些场景下不需要存储数据，则可以不安装数据存储模块，直接利用数据分析模块进行格式转换后利用传输模块传输到相应设备。
设置可插拔的至少一个通讯接口，从而可以根据用户使用需求选择安装所需的通讯接口，能够适应不同厂区情况，扩宽了通信渠道，提高抗干扰能力，增加产品部署的灵活性。同时能够减少因接口转换导致的网络延迟。
基于数据存储模块和数据分析模块的配合使用，能够实现离线服务和数据筛选机制，对优先级高的数据进行优选快速处理，相对于传统网关实现了智能化管理，减少了云端服务器的压力。
示例性的，根据不同场景来安装对应通讯接口用于接收底层设备的串口数据，并在数据分析模块中可根据用户需求用软件编辑选择所需电平来发送串口数据，经电平转换芯片转换后，将转换后的数据打包，通过联网接口发送到第三方设备，同时也可得到第三方设备的信息反馈。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种网关设备，其特征在于，包括：
传输模块，所述传输模块包括至少一个通讯接口，所述至少一个通讯接口相互独立且可插拔，通过所述通讯接口与底层设备进行通讯；
数据分析模块，连接至所述传输模块，用于对待传输的信息进行格式转换；
数据存储模块，连接至所述数据分析模块，用于存储指定区域内底层设备的设备信息及其采集的数据；
所述数据分析模块和所述数据存储模块均可拆卸。
2.根据权利要求1所述的网关设备，其特征在于，所述数据分析模块具体用于：在上传数据的情况下，根据用户需求确定所需电平，利用电平转换芯片对待上传的数据进行电平转换，得到转换后的数据；在下发指令的情况下，将所述指令转换成目标底层设备对应的协议格式。
3.根据权利要求2所述的网关设备，其特征在于，所述传输模块还包括：联网接口，用于将所述数据分析模块转换后的数据上传至第三方设备，或者，接收所述第三方设备的反馈。
4.根据权利要求1所述的网关设备，其特征在于，所述数据分析模块还用于：根据预先设置的数据优先级和/或数据功能优先级，对所述数据存储模块中存储的本地数据进行排序，并按照排序结果进行数据的处理。
5.根据权利要求1所述的网关设备，其特征在于，还包括：
空气开关模块，连接至外部电源，用于控制网关设备通电或断电；
电源模块，连接至所述空气开关模块，用于将所述外部电源输入的市电转换为预设电压。
6.根据权利要求5所述的网关设备，其特征在于，还包括：
储能模块，用于在所述外部电源断电的情况下为所述网关设备供电，所述储能模块可拆卸。
7.根据权利要求1所述的网关设备，其特征在于，所述至少一个通讯接口包括以下至少之一：RS485、CAN、LoRa和UART。
8.根据权利要求1所述的网关设备，其特征在于，所述数据存储模块的容量根据需求进行选择。
9.根据权利要求1所述的网关设备，其特征在于，所述网关设备的壳体和所述至少一个通讯接口采用金属材质。
10.一种能源系统，其特征在于，包括：权利要求1-9中任一项所述的网关设备。
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