CN204719959U - 一种基于模块化的瘦客户端电能量云计量的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于模块化的瘦客户端电能量云计量的系统，包括用电信息采集系统和多个VTM业务终端，多个所述VTM业务终端均与所述用电信息采集系统连接，所述VTM业务终端与所述用电信息采集系统之间的通讯连接方式为3G网络、4G网络或光纤中的一种，每个所述VTM业务终端均连接有多个瘦客户端云电表，所述VTM业务终端与所述瘦客户端云电表之间的通讯连接方式为RS485、LAN、WIFI、BlueTooth或iBeacon中的一种，基于这些硬件结构，本实用新型可对用户家中的电量进行采集和计量。本实用新型在安装调试时工序和运维过程都非常简单，在通讯时不存在不流畅的问题，整个系统响应速度更快，运营成本更低，除了电能量采集计量功能，还具备电费充值缴费及业务查询等功能。

Description

一种基于模块化的瘦客户端电能量云计量的系统

技术领域

本实用新型属于电力行业中的低压用电计量采集技术领域，具体涉及一种基于模块化的瘦客户端电能量云计量的系统。

背景技术

现有技术的低压用电计量采集系统的结构如图1所示，主要由用电信息采集系统、低压采集集中器、低压采集器和单相智能电表(或单相电能量计量模块、单相导轨式电能表)组成。现有计量及采集系统存在以下问题：

(1)安装调试复杂的问题：智能电表初步安装过程需要进行开户操作，设置包括两套分时费率切换时间、报警金额、电压、电流互感器变比、购电金额、购电次数、费率电价、阶梯值、阶梯电价、年结算日和两套阶梯切换时间等；需要建立电能表与客户之间、电能表与用户卡之间的对应关系，可操作参数两套分时费率切换时间、报警金额、电压、电流互感器变比、购电金额、购电次数、费率电价、阶梯值、阶梯电价、年结算日、两套阶梯切换时间、表号、客户编号、电卡类型；返写信息包括电压、电流互感器变比、表号、客户编号、剩余金额、购电次数、透支金额、非法卡插入次数和返写日期时间等。

(2)运维复杂的问题：运维工作除了对智能电表硬件上的维护，还需要进行各种软件参数的维护工作，如遇到智能电表损坏需要更换，更换新的智能电表要重新做一次开户参数设置及与用户对应。

(3)通讯不畅的问题：现有智能电表的通讯方式主要为RS485通讯方式和红外通讯方式，RS485通讯方式存在通讯速率慢、安装方式复杂的问题，红外通讯方式用于运维及采集服务，存在易受干扰、传输速率慢等问题。

(4)系统响应速度慢：现有系统因采用了电力载波的通讯方式，由于电力 载波本身具有易受电力线设备的干扰的技术缺陷，导致了数据采集和数据下发的时间过长，大多数数据采集时间超过4小时，部分采集时间超过12小时。对数据的即时需求带来巨大影响；另外部分采用230M或430M无线通讯的数据传输方式，易受到天气等外部环境的干扰，导致数据采集成功率很低。

(5)现有单相智能电表具备了强大的功能，诸如：计量功能、费控功能，测量及监测，事件记录，费率及电价方案，显示功能，报警功能，冻结功能，计时功能，脉冲输出。在通讯方式上常用红外通讯和RS485通讯。单相智能电表功能强大，研发、生产、安装、调试过程复杂，仅专业人士可以进行产品的安装于维护，同时，由于功能复杂导致的产品成本、运维成本非常高；单相导轨式电能表在智能电表的基础上做了裁剪，主要有计量、时间及费率时段、显示等功能，单相导轨式电能表相对单相智能电表的复杂程度有所降低，不过仍然具备了较多的参数和设置。

(6)运营成本高的问题：智能电表为每户一只，覆盖面积大，使用范围广。智能电表从产品研发、生产、制造、运输、安装、维护各个环节具备非常高的成本。

(7)功能单一，只能用于电能量采集和计量。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于模块化的瘦客户端电能量云计量的系统。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种基于模块化的瘦客户端电能量云计量的系统，包括用电信息采集系统和多个VTM业务终端，多个所述VTM业务终端均与所述用电信息采集系统连接，所述VTM业务终端与所述用电信息采集系统之间的通讯连接方式为3G网 络、4G网络或光纤中的一种，每个所述VTM业务终端均连接有多个瘦客户端云电表，所述VTM业务终端与所述瘦客户端云电表之间的通讯连接方式为RS485、LAN、WIFI、BlueTooth或iBeacon中的一种。

进一步地，所述VTM业务终端包括主控单元，所述主控单元同时连接有上行通信接口模块、业务查询模块、电费充值缴费模块、显示终端、数据加密模块、数据存储模块、费用计算模块和多个下行通信接口模块，所述上行通信接口模块与所述用电信息采集系统连接，多个所述下行通信接口模块与多个所述瘦客户端云电表一一对应连接。

更进一步地，所述上行通信接口模块同时支持3G、4G和光纤通信，多个所述下行通信接口模块均同时支持RS485、LAN、WIFI、BlueTooth和iBeacon通信。

更进一步地，所述瘦客户端云电表包括电能量计量单元，所述电能量计量单元设置有通讯端口和电能量接入端口，所述通讯端口与所述VTM业务终端的下行通信接口模块连接，所述电能量接入端口连接在用电户的用电网络中。

本实用新型的有益效果在于：

与现有技术相比，本实用新型在安装调试时工序和运维过程都非常简单，在通讯时不存在不流畅的问题，整个系统响应速度更快，由于简化了结构，运营成本更低，除了电能量采集计量功能，还具备电费充值缴费及业务查询等功能。

附图说明

图1是现有技术中低压用电采集计量系统的结构示意框图；

图2是本实用新型所述基于模块化的瘦客户端电能量云计量的系统的结构示意框图；

图3是本实用新型所述VTM业务终端的结构示意框图；

图4是本实用新型所述瘦客户端云电表的结构示意框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图2所示，本实用新型包括用电信息采集系统和多个VTM业务终端，多个VTM业务终端均与用电信息采集系统连接，VTM业务终端与用电信息采集系统之间的通讯连接方式为3G网络、4G网络或光纤中的一种，每个VTM业务终端均连接有多个瘦客户端云电表，VTM业务终端与瘦客户端云电表之间的通讯连接方式为RS485、LAN、WIFI、BlueTooth或iBeacon中的一种。

本实用新型从原来系统存在的问题出发，针对系统中存在的问题和局限，设计了本实用新型的系统方案。

在本系统中，VTM业务终端用于完成与用电信息采集系统及瘦客户端云电表的双向通信；完成电能量的采集、计算、上报、及来自服务器端(主站)下行指令的传输和控制。

VTM业务终端上行支持3G/4G数据业务通接口、WLAN通信接口，下行支持LAN通信接口、WiFi通信接口、蓝牙通信方式、iBeancon通信方式等，实现即时通信效果。

通过采用1个VTM业务终端采集128个(包括但不限于128)以上的瘦客户端云电表的拓扑方式，大大降低智能电表的设备费用、安装费用及运维费用。

本实用新型采用模块化的设计方式，灵活配置VTM业务终端，按需配置，虽然从VTM业务终端上提高了复杂程度，但从整个系统来看，智能电表客户端居多，整体上降低了成本和费用。本实用新型的VTM业务终端具备电费充值缴费和业务查询等功能。

如图3所示，VTM业务终端包括主控单元，主控单元同时连接有上行通信接口模块、业务查询模块、电费充值缴费模块、显示终端、数据加密模块、数据存储模块、费用计算模块和多个下行通信接口模块，上行通信接口模块与用电信息采集系统连接，多个下行通信接口模块与多个瘦客户端云电表一一对应连接。

其中上行通信接口模块同时支持3G、4G和光纤通信，多个下行通信接口模块均同时支持RS485、LAN、WIFI、BlueTooth和iBeacon通信。

本专利中的VTM业务终端实现对瘦客户端云计量电表的数据采集、电费计算、与用电信息采集系统的信息通信和传输，辅助数据存储、数据加密来确保电费的准确、安全和可靠。另外VTM业务终端还具备电费充值缴费、业务查询等模块，提供更为丰富的便捷功能。

VTM业务终端的各个模块可以分离安装，作为模块化的组合，根据实际业务需要进行选择，本专利中尤其是显示终端可以与VTM业务终端分离安装，可根据安装现场的环境灵活配置。

VTM业务终端的电费计算采用统一的报警金额阈值、电压、电流互感器变比、费率电价、阶梯值、阶梯电价、年结算日、两套阶梯切换时间、电压、电流互感器变比等，将原来智能电表中要存储参数信息移至VTM业务终端存储，当下属电表需要计量时，调用存储的电表编号以及公共参数进行电费计量。

由于本专利中采用了实时可靠的通信方式，所有档案参数可直接通过电表编号在服务器端获取，从而减少了VTM业务终端的参数配置，在VTM业务终端的维护中也不需要再进行参数配置。

如图4所示，瘦客户端云电表包括电能量计量单元，电能量计量单元设置有通讯端口和电能量接入端口，通讯端口与VTM业务终端的下行通信接口模块 连接，电能量接入端口连接在用电户的用电网络中。

本专利中瘦客户端云电表只实现电能量的计量和数据传输，不进行费用费率电价、阶梯值、阶梯电价等的计算，功能简单，硬件成本低。

本实用新型所述基于模块化的瘦客户端电能量云计量的系统，所描述的电能量的费用计算与现有智能电表的费用计算方式一致，不同之处在于计算端移至VTM业务终端，不再是智能电表的本身，此方式的变化弱化了智能电表客端，形成了瘦客户端的电表。

本专利中用电信息采集系统主动下发采集的流程描述了自服务器下发查询或者控制指令，由VTM业务终端进行分发和控制，并将执行结果向用电信息采集系统反馈。

本专利中VTM业务终端及瘦客户端云电表首次安装档案配置流程中描述了首次配置的过程，重点在于VTM业务终端的安装将不受档案、地点的限制，可通过电表表号自动广播并发现下属安装电表设备，以便安装人员的简单配置和操作，且所有档案存储于用电信息采集系统，改变了现有技术中档案存储于终端的现状，减少了安装维护人员，在安装设备时需要变更及配置档案的过程。VTM业务终端不存储用户档案信息，改变了现有技术的中间设备(如集中器、采集器)与用户档案的强对应关系，强化了电能表表号与用户编号的对应。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种基于模块化的瘦客户端电能量云计量的系统，包括用电信息采集系统，其特征在于：还包括多个VTM业务终端，多个所述VTM业务终端均与所述用电信息采集系统连接，所述VTM业务终端与所述用电信息采集系统之间的通讯连接方式为3G网络、4G网络或光纤中的一种，每个所述VTM业务终端均连接有多个瘦客户端云电表，所述VTM业务终端与所述瘦客户端云电表之间的通讯连接方式为RS485、LAN、WIFI、BlueTooth或iBeacon中的一种。

2.根据权利要求1所述的基于模块化的瘦客户端电能量云计量的系统，其特征在于：所述VTM业务终端包括主控单元，所述主控单元同时连接有上行通信接口模块、业务查询模块、电费充值缴费模块、显示终端、数据加密模块、数据存储模块、费用计算模块和多个下行通信接口模块，所述上行通信接口模块与所述用电信息采集系统连接，多个所述下行通信接口模块与多个所述瘦客户端云电表一一对应连接。

3.根据权利要求2所述的基于模块化的瘦客户端电能量云计量的系统，其特征在于：所述上行通信接口模块同时支持3G、4G和光纤通信，多个所述下行通信接口模块均同时支持RS485、LAN、WIFI、BlueTooth和iBeacon通信。

4.根据权利要求2所述的基于模块化的瘦客户端电能量云计量的系统，其特征在于：所述瘦客户端云电表包括电能量计量单元，所述电能量计量单元设置有通讯端口和电能量接入端口，所述通讯端口与所述VTM业务终端的下行通信接口模块连接，所述电能量接入端口连接在用电户的用电网络中。