CN202309697U

CN202309697U - 电源监控系统及wifi收发装置和智能电源设备

Info

Publication number: CN202309697U
Application number: CN2011202585172U
Authority: CN
Inventors: 李祥忠; 王军; 吴樟植; 李伦全; 王善良
Original assignee: ZHONGXING NEW COMMUNICATION EQUIPMENT CO Ltd SHENZHEN CITY
Current assignee: Zhongxing new Communication Co., Ltd.
Priority date: 2011-07-21
Filing date: 2011-07-21
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2021-07-21

Abstract

本实用新型实施例提供一种电源监控系统，包括：智能电源设备、WIFI收发装置、WIFI局域网和移动监控终端，其中：WIFI收发装置与智能电源设备相连，可将对接收的数据进行格式转换；WIFI局域网包括至少一个接入点AP，用于管理接入所述WIFI局域网的智能电源设备；移动监控终端可通过WIFI局域网向智能电源设备发送监控命令，并接收来自智能电源设备的命令结果信息。本实用新型的实施例还提供了一种WIFI收发装置和智能电源设备。实施本实用新型，可以实现智能电源设备的无线远程监控，从而提高了电源监控的便利性和安全性，也降低了智能电源设备的维护成本。

Description

电源监控系统及WIFI收发装置和智能电源设备

技术领域

本实用新型涉及电源监控领域，尤其涉及基于移动监控终端的一种电源监控系统以及其中的WIFI收发装置和智能电源设备。

背景技术

目前，常用的电源系统（如太阳能光伏逆变器等）其所在的安装位置较高或者远离人们的生活区，往往超出我们的可视范围，但是在运行过程中需要定期对这些电源装置的运行状态进行监视和了解。目前一般采取有线通讯连接或者近距离无线传输方式来获知这些电源装置的运行状态。其中，采用有线通讯的监控系统需要进行有线通信网络的布线，而网络布线的成本比较高，此外监控数据信号在通信线缆中传输时容易受到环境干扰的影响而产生信号衰减，对于远距离传输这些监控数据时，需要考虑更多的环境因素；而采用近距离无线传输技术（如蓝牙、红外）的无线电源监控系统，其传输距离往往被限制在一定的区域内，当超过一定范围的时候，蓝牙、红外等短距离信号就会受到限制。其中，蓝牙传输的距离一般不会超过100米，红外传输的距离更短，并且这两种方式的无线通信距离均较难扩展或无法扩展。为了能够在诸如住宅室内或办公室内更好的了解处于较远距离的户外电源装置的运行信息，我们期望采取一种新的通信方式，并且其具有距离扩展性好、安全可靠且成本低廉的特色。

相对于传统的有线通信，以及蓝牙、红外无线通信，目前有一种叫做WIFI（Wireless Fidelity，无线保真）的无线通信技术。WIFI使用开放的2.4GHz进行无线通信，具备无需布线，组网方便，能够自动调整带宽，传输距离能够扩展等特点。随着WIFI技术的发展和成熟，其门槛低，设置简单，进入“热点”范围的终端即可接入等特点，极大地促进了AP（Access Point，接入点）的部署和架设，也由此，WIFI本地局域网越来越多。而移动监控终端也顺应潮流，几乎都内置了WIFI功能，如手持设备PDA，智能手机等。同时，移动监控终端的性能也大幅度的得到了提高，以前必须依靠计算机才能完成的计算，现在移动监控终端也能快速实现。随着内置WIFI移动监控终端的普及，人们对移动监控终端的功能期望也在不断加大。而基于WIFI的局域网部署越来越多，移动监控终端的接入也越来越方便，从而使人们对基于移动监控终端的WIFI无线监控产生了迫切需求。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种电源监控系统及WIFI收发装置和智能电源设备，以可以远距离无线监控智能电源设备。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种WIFI收发装置，其与智能电源设备相连接，用于将所述智能电源设备加入WIFI局域网并通信，包括电源模块、通用接口模块、数据处理模块和WIFI接入模块，其中：

所述电源模块用于为所述WIFI收发装置供电；

所述通用接口模块用于与所述智能电源设备进行通信连接；

所述数据处理模块用于将来自WIFI局域网的数据转换成所述智能电源设备可读的格式，或者将来自智能电源设备的数据转换成WIFI局域网的标准数据格式；

所述WIFI接入模块用于接入所述WIFI局域网，并将来自WIFI局域网的监控命令数据发送给所述数据处理模块，或将来自所述数据处理模块的数据发送给WIFI局域网。

在本实用新型的另一方面，提供一种智能电源设备，其可加入WIFI局域网并通信，包括智能电源模块以及与所述智能电源模块连接的WIFI收发模块，所述WIFI收发模块至少包括数据处理模块和WIFI接入模块，其中：

所述数据处理模块用于将来自WIFI局域网的数据转换成所述智能电源设备可读的格式，或者将来自电源智能模块的数据转换成WIFI局域网的标准数据格式；

在本实用新型的再一方面，提供一种电源监控系统，用于无线监控智能电源设备的运行状态，其特征在于包括：智能电源设备、WIFI收发装置、WIFI局域网和移动监控终端，其中：

所述智能电源设备，用于接收监控命令或发送监控结果信息；

WIFI收发装置与所述智能电源设备相连接，用于将所述智能电源设备加入WIFI局域网并通信，同时将来自WIFI局域网的数据转换成所述智能电源设备可读的格式，或者将来自智能电源设备的数据转换成WIFI局域网的标准数据格式；

WIFI局域网包括至少一个接入点AP，用于管理接入所述WIFI局域网的智能电源设备、移动监控终端以及实现所述智能电源设备与所述移动监控终端之间的通信；

所述移动监控终端，可通过WIFI局域网向所述智能电源设备发送所述监控命令，并接收来自所述智能电源设备的所述命令结果信息。

本实用新型的有益效果是：实施本实用新型实施例，通过将移动监控终端和智能电源设备加入到同一个WIFI局域网中，从而在移动监控终端上实现对智能电源设备的远程无线监控，极大地方便了使用者的使用，增加了使用者的安全性，也降低了电源设备供应商的运行维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型电源监控系统的一个实施例的系统架构图；

图2是图1 中WIFI收发装置的一个实施例的结构示意图；

图3是图2中数据处理模块的一个实施例的结构示意图；

图4是图1中移动监控终端的一个实施例的结构示意图；

图5是图4中监控模块的一个实施例的结构示意图；

图6是本实用新型提供的电源监控系统的标准数据格式的结构图；

图7是本实用新型电源监控方法的一实施例的流程图。

具体实施方式

如图1所示，是本实用新型电源监控系统的一个实施例的系统架构图。在本实施例中，本实用新型提供的电源监控系统包括：至少一个智能电源设备1、至少一个WIFI收发装置2、WIFI局域网3和至少一个移动监控终端4，其中：

智能电源设备1是智能化电源或电源管理设备（如太阳能逆变器等），其是采用符合国际或行业通用数据协议以进行数据交互的设备。一般来说，智能电源设备1具有智能接口（如RS232、RS485等接口），通过上述智能接口可接收来自外部的监控命令或将监控结果信息发送出去。在本实用新型中的智能电源设备可以通过WIFI收发装置2加入到WIFI局域网3中。

WIFI收发装置2与智能电源设备1相连接，用于将智能电源设备1加入到WIFI局域网3中并藉该WIFI局域网3进行通信，其可以将来自WIFI局域网3的标准数据转换成智能电源设备1可读的格式，或者将来自智能电源设备1的数据转换成WIFI局域网3的标准数据格式；换言之，该WIFI收发装置2是连接智能电源设备1和与同样加入到WIFI局域网3的移动监控终端4的桥梁，能够实现对智能电源设备1的协议转换、接口转换和WIFI支持等功能。其中，智能电源设备可读的格式，即智能电源设备公开定义的数据格式，一般符合国际或行业通用数据协议，也可以为自定义数据格式。如，可以是一组控制命令，也可以是一组数据交互命令。智能电源设备可读的格式的数据格式一般由智能电源设备的地址、命令ID、命令数据和校验四部分组成。

其中，WIFI局域网3包括至少一个接入点AP，用于管理和接入WIFI局域网3的智能电源设备1和移动监控终端4，以及可以实现智能电源设备1与移动监控终端4之间的通信；具体地，其能够实现WIFI终端（即智能电源设备和移动监控终端等）的网络接入和管理，是实现电源监控的数据通信载体。

另外，WIFI局域网3支持网络扩展，从而可以方便的延长无线通讯距离。例如，在另一个实施例中，无线监控制终端4或智能电源设备4中至少一个可以通过因特网接入，从而实现在全球任何地点的互联网接入监控。同时，WIFI局域网3并非必须部署，在另一个实施例中，可以将WIFI收发装置2和移动监控装置4设置为点对点的通信，从而与让移动监控终端4和WIFI收发装置2直接进行通信。但在一般情况下，通过WIFI局域网实现移动监控终端与智能电源设备的数据通信是较好的选择之一。

其中，移动监控终端4是用于对智能电源设备1进行远程监控的装置。其可通过WIFI局域网3向特定或多个智能电源设备1发送监控命令（例如查询指令），并接收由智能电源设备1反馈的监控结果信息。在具体的实施例中，该移动监控终端4可以是诸如便携电脑、智能手机、平板电脑、PDA、便携终端等设备。为了实现对智能电源设备1的监控，在本实用新型的具体的实施例中，在移动监控终端4中需要设置WIFI模块和监控模块（例如监控软件或硬件），从而实现该移动监控终端4 的WIFI网络接入、数据运算、以及监控数据传输等功能。

该移动监控终端4通过WIFI局域网3实现与WIFI收发装置2的数据通信，从而可以方便地发送监控命令并接收来自智能电源设备1的监控结果信息。从而实现对智能电源设备1的无线远程监控。

如图2所示，是图1 中WIFI收发装置的一个实施例的结构示意图。该WIFI收发装置2进一步包括电源模块20、通用接口模块21、数据处理模块22和WIFI接入模块23，其中：

电源模块20为WIFI收发装置2中的各功能模块供电，例如在一个实施例中可以用5V的直流电源供电；

通用接口模块21是WIFI收发装置2与智能电源设备1的通信连接接口，用于与智能电源设备1的通信接口（或智能接口）实现通信连接和数据交互，例如该通用接口模块21可以支持RS232，RS485等接口连接；

数据处理模块22用于将来自WIFI局域网3的标准数据转换成智能电源设备1可读的格式或协议，或者将来自智能电源设备1的数据转换成WIFI局域网3的标准数据格式或协议；另外，数据处理模块22还具有将与其连接的智能电源设备1标识为可见状态的功能；

WIFI接入模块23用于将WIFI收发装置2接入WIFI局域网3，并将来自WIFI局域网3的数据发送给数据处理模块22，或将来自数据处理模块22的数据发送给WIFI局域网3。

虽然在图1中示出，智能电源设备1和WIFI收发装置2是独立的设备，可以理解的是WIFI收发装置2的功能可以集成到智能电源设备1中，从而直接在智能电源设备1上实现与WIFI局域网的通信功能。在将WIFI收发装置2的功能集成到智能电源设备1中的实施例中，可以省掉WIFI收发装置2中的通用接口模块，当然，在电源智能设备1上仍可以保留智能接口。具体地，这种智能电源设备包括智能电源模块以及与该智能电源模块连接的WIFI收发模块，该WIFI收发模块至少包括数据处理模块和WIFI接入模块，其基本功能与前述介绍的相同，不再赘述。

如图3所示，是图2中数据处理模块的一个实施例的结构示意图；该数据处理模块22进一步包括：

格式识别单元220，用于识别接收自所述WIFI接入模块或通用接口模块的数据格式；

格式转换单元221，用于将格式识别单元220所识别的数据格式转换成另一种相应的格式，具体地，将来自WIFI接入模块23的WIFI局域网3的标准数据转换成智能电源设备1可读的格式，或者将来自通用接口模块21的数据转换成WIFI局域网3的标准数据格式；

可见状态标识单元222，用于将与该WIFI收发装置2连接的智能电源设备1标识为可见状态，可以被WIFI局域网3中的移动监控终端4可见。其中，该可见状态是电源监控系统预定义的一种设备状态。标识为可见状态的智能电源设备1，对移动监控终端4的监控模块总是可见，能够避免移动监控终端4的监控模块进行重复的监控设备扫描。

如图4所示，是图1中移动监控终端4的一个实施例的结构示意图；从中可以看出，移动监控终端4至少包括监控模块41、WIFI模块42以及其他功能模块43。其中：

监控模块41，用于对接入WIFI局域网3的一个或多个智能电源设备1进行监控，例如发送监控命令等；

WIFI模块，用于将该移动监控终端4接入到WIFI局域网3，并藉WIFI局域网3和智能电源设备1进行通信，例如，发送来自监控模块41的监控命令以及接收由智能电源设备1反馈的监控结果信息；

其他功能模块43为实现移动监控终端4正常运行的各种功能模块的统称，在一个实施中包括但不限于：电源模块、显示模块、通信模块、处理模块等等。

如图5所示，是图4中监控模块的一个实施例的结构示意图；该监控模块41包括：

状态监控单元410，用于查询并监控智能电源设备1的工作状态、故障状态以及运行参数信息。其中，智能电源设备1的工作状态信息是对智能电源设备1实时工作状态的一种远程监控数据描述；智能电源设备1的故障状态信息用于实时监视智能电源设备1是否存在故障以及报警信息；智能电源设备1的运行参数信息用于显示智能电源设备1的实时运行数据，例如电压，电流等；

预警报警单元411，用于在智能电源设备1运行过程中达到报警条件时（如获知智能电源设备1的某些关键参数超出设定预警阀值时，等等），提供预警报警。该预警报警用于及时提醒使用者。同时，也可以用来对报警产生几率进行评估，从而提供保护智能电源设备1的参考数据；

时间同步单元412，用于实现智能电源设备1与移动监控终端4的时间同步；

在一些实施例中，该监控模块41进一步包括：

固件更新单元413，用于通过WIFI局域网3实现对智能电源设备1进行固件的版本升级，以解决智能电源设备1当前的固件所存在的BUG，以及增加对智能电源设备1的性能优化。无线远程的固件更新可以大大降低对智能电源设备1的维护成本；

参数配置单元414，用于实现对智能电源设备1关键参数的远程设置，从而可以避免在智能电源设备1的安装场所对其进行存在危险风险的关键参数的人工设置，增加安全性；

远程控制单元415，用于实现对智能电源设备的远程控制，如远程开机或关机操作，方便用户的使用。

如图6所示，是本实用新型提供的电源监控系统的标准数据格式的结构图；其中，该标准数据格式的数据结构包括：起始标志、地址、命令ID、数据项、数据长度、数据域以及校验位。其中，起始标志是标准数据的唯一标识码，是WIFI收发装置2能够响应的唯一数据标识。地址为智能设备用户设置的通信地址。命令ID为数据的类型，可以分为读、写两种命令，也可进行更详细的划分。数据项表示数据的作用，一般由智能电源设备1进行预定义。数据长度是该数据除了起始标志和校验外的字符长度。校验位为从起始标志到数据域的所有字节和，用于加强数据的准确性。

综上，可以看出，本实用新型提供的电源监控系统中，用户只需进行简单设置，就可以将移动监控终端和智能电源设备加入到同一个WIFI局域网中，从而在移动监控终端上实现对智能电源设备的远程无线监控，极大地方便了使用者的使用，增加了使用者的安全性，也降低了电源设备供应商的运行维护成本。

如图7所示，本实用新型电源监控方法的一个实施例的流程图。本实用新型提供的电源监控方法，在包括有智能电源设备、WIFI收发装置、WIFI局域网和移动监控终端的电源监控系统中实现。具体地，包括如下步骤：

步骤S1，电源监控系统中各设备的初始化步骤：

步骤S10，在移动监控终端上激活监控装置；

步骤S11，在WIFI收发装置上加载智能电源设备的通信协议；具体地，需预先在WIFI收发装置中配置智能电源设备的通信协议和智能电源设备的通信接口，使WIFI收发装置能够与智能电源设备进行连接，WIFI收发装置可以扩展智能电源设备的通讯接口，使其具备WIFI功能，从而组建WIFI局域网或者对等网络。WIFI收发装置可以通过对数据处理模块和WIFI接入模块的配置，从而适应不同的通信协议。WIFI收发装置采用标准数据进行网络数据传输，从而保证监控系统无需更改；

步骤S12，将智能电源设备与WIFI收发装置连接，如果WIFI收发装置集成在智能电源设备中，则无需此连接步骤，只需直接激活智能电源设备即可；WIFI收发装置与智能电源设备的接口相连，使智能电源设备具备WIFI功能。WIFI收发装置启动后，可以进行网络配置，配置好网络参数后，WIFI开始工作，实现智能电源设备数据与标准数据的相互转换；

步骤S13，此时，WIFI收发模块将智能电源设备标识为网络可见状态。网络可见状态为一种标识，能够实现快速的查找和通信，告诉监控系统智能电源设备已经准备好，随时可以进行数据通信。

步骤S2，将电源监控系统中各设备组成或加入WIFI局域网的步骤：

步骤S20，移动监控终端向WIFI局域网请求加入；

步骤S21，WIFI收发模块向WIFI局域网请求加入；部署WIFI局域网，可以是家庭或企业部署的AP（Access Point），也可以是移动监控终端与智能设备组建的对等网络。然后通过设置WIFI收发装置中的WIFI模块，开启WIFI功能和标准数据通讯功能。WIFI收发装置启动后，将智能电源设备标识为网络可见状态，同时准备响应移动监控终端发来的通知，并将智能电源设备的数据进行必要的转换，以标准数据进行网络通讯；

步骤S22，通过对上述移动监控终端或电源智能系统进行验证或鉴权；

从而在步骤S23和步骤S24中，使上述移动监控终端或智能电源设备组成或加入到现有的WIFI局域网中。

步骤S3，移动监控终端与智能电源设备建立连接的步骤：

在智能电源设备与移动监控终端加入了同一个WIFI局域网中。由于在移动监控终端上加载了监控模块。该监控模块即可以发现在WIFI局域网络中处于可见状态的智能电源设备，快速的建立可见智能设备清单，并通知每一个可见智能电源设备。智能电源设备在响应移动监控终端的通知后，即开始建立与移动监控终端之间的连接，在该连接完成后，相互之间即可以进行数据通信。具体地可参见图7中的步骤S30至S35。

步骤S5，移动监控终端对智能电源设备进行监控的步骤：

步骤S50，移动监控终端通过其中的监控模块可以向其所监控的智能电源设备发出监控命令。具体地，按照使用者的选择或操作，移动监控终端通过其监控模块中的各功能单元可以生成对某个/某些智能电源设备的各种监控命令，该监控命令被封装成图6所示的标准格式，该监控命令可以是诸如下述监控命令中的一个：

状态监控命令，用于查询并监控智能电源设备的工作状态、故障状态或运行参数信息；

预警报警查询命令，用于查询已出现过的预警报警信息；

时间同步命令，用于指示智能电源设备与移动监控终端的时间同步；

固件更新命令，用于指示智能电源设备对其自身的固体版本进行升级；

参数配置命令，用于指示智能电源设备进行关键参数的配置；

远程监控命令，用于指示智能电源设备进行诸如开机或关机的操作；

移动监控终端将上述标准格式监控命令通过其WIFI模块经由WIFI局域网发送给确定的WIFI收发装置；

步骤S51，WIFI收发模块将接收来自WIFI局域网的该监控命令，将该监控命令的格式转换为智能电源设备可读的格式；

步骤S52，WIFI收发模块将该智能电源设备可读格式的监控命令发送给与其连接的智能电源设备；

步骤S53，智能电源设备识别该监控命令，并根据监控命令的具体要求进行相应处理。例如，如果该监控命令为状态监控命令，则其会调取本身存储的各种状态信息（工作状态、故障状态或运行参数信息）；如果该监控命令为时间同步命令，则将本身的时间与移动监控终端的时间同步；依此类推；

步骤S54，智能电源设备将监控结果信息反馈回WIFI收发模块，该监控结果信息是智能电源设备根据监控命令完成处理后生成的信息，例如得到的工作状态、故障状态或运行参数信息，时间同步成功，时间同步失败等等。上述监控结果信息的格式为智能电源设备可读的格式；

步骤S55，WIFI收发模块将该智能电源设备可读格式的监控结果信息进行格式转换，转换成WIFI局域网的标准格式；

步骤S56，WIFI收发模块将该标准格式的监控结果信息发送给移动监控终端，该移动监控终端通过监控模块获得并显示该监控结果；

从而实现移动监控终端对智能电源设备的远程监控过程。

至于智能电源设备、WIFI收发模块、移动监控终端中更多的细节可一并参照前述对图1至图6的描述。

综上，可以看出，本实用新型提供的电源监控方法中，通过将移动监控终端和智能电源设备加入到同一个WIFI局域网中，从而在移动监控终端上实现对智能电源设备的远程无线监控，极大地方便了使用者的使用，增加了使用者的安全性，也降低了电源设备供应商的运行维护成本。

虽然本实用新型的特征和元素在优选的实施方式中以特定的结合进行了描述，但每个特征或元素可以在没有所述优选实施方式的其他特征和元素的情况下单独使用，或在与或不与本实用新型的其他特征和元素结合的各种情况下使用。本实用新型提供的方法或流程图可以在由通用计算机或处理器执行的计算机程序、软件或固件中实施，其中所述计算机程序、软件或固件是以有形的方式包含在计算机可读存储介质中的。关于计算机可读存储介质的实例包括只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、寄存器、缓冲存储器、半导体存储设备、内部硬盘和可移动磁盘之类的磁介质、磁光介质以及 CD-ROM 碟片和数字通用光盘（DVD）之类的光介质。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种WIFI收发装置，其与智能电源设备相连接，用于将所述智能电源设备加入WIFI局域网并通信，其特征在于，包括电源模块、通用接口模块、数据处理模块和WIFI接入模块，其中：

所述电源模块用于为所述WIFI收发装置供电；

所述通用接口模块用于与所述智能电源设备进行通信连接；

2.如权利要求1所述的WIFI收发装置，其特征在于，所述标准数据格式包括：起始标志、地址、命令ID、数据项、数据长度、数据域以及校验位。

3.一种智能电源设备，其可加入WIFI局域网并通信，其特征在于，包括智能电源模块以及与所述智能电源模块连接的WIFI收发模块，所述WIFI收发模块至少包括数据处理模块和WIFI接入模块，其中：

所述数据处理模块用于将来自WIFI局域网的数据转换成所述智能电源模块可读的格式，或者将来自智能电源模块的数据转换成WIFI局域网的标准数据格式；

4.一种电源监控系统，用于无线监控智能电源设备的运行状态，其特征在于包括：智能电源设备、WIFI收发装置、WIFI局域网和移动监控终端，其中：

5.如权利要求4所述的电源监控系统，其特征在于，所述WIFI收发装置进一步包括电源模块，通用接口模块，数据处理模块和WIFI接入模块，其中：

所述电源模块用于为所述WIFI收发装置供电；

所述通用接口模块用于与所述智能电源设备进行通信连接；

6.如权利要求5所述的电源监控系统，其特征在于，所述移动监控终端进一步包括：

监控模块，用于对所述智能电源设备进行远程监控，生成监控命令；

WIFI模块，用于将所述移动监控终端接入到WIFI局域网，并藉WIFI局域网和智能电源设备进行通信，发送来自监控模块的监控命令以及接收由智能电源设备反馈的监控结果信息。