CN206931184U - 用电信息数据在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用电信息数据在线监测装置，包括用户终端、数据采集单元和数据处理单元，用户终端与数据采集单元相连接，用户终端为多个，数据采集单元包括多个采集模块和通信模块，数据处理单元包括处理模块、比对模块和存储模块，多个用户终端与多个采集模块对应连接，多个采集模块通过通信模块与数据处理单元相连接，通信模块包括有线通信和无线通信，比对模块对处理模块接收的有线信号和无线信号进行分析比对并存储在存储模块内。本实用新型采用双通信模式防止其中一种通信模块出现故障无法传输的问题发生，而且通过在数据处理模块中增设比对模块，可以将采集模块传输的信息进行分析比对，防止出现通信干扰造成数据丢失的现象发生。

Description

用电信息数据在线监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种用电信息交互设备技术领域，尤其是涉及一种用电信息数据在线监测装置。

背景技术

随着国家智能电网的发展，作为用户端的智能电表的需求也大幅度地增长。发明人发现，用户在享受智能电表带来的便捷环保的同时，也对智能电表提出了更高的要求，诸如实行阶梯电价后，用户在享受阶梯电价带来的优惠的同时也希望实时了解电量消费的具体情况，同时希望能够在家中无人时能够自动切断电源，避免电量浪费。现有技术中用户只能从电表中查看当前的用电情况，查看并不方便，无法实时的得到每个小时或是每天或是每周的用电量，而且无法查看历史用电量。

对于供电而言，准确掌握重要用电户的用电情况，对各种用电参数和故障信息进行实时采集，提高供配电系统运行的安全性和可靠性，及提升服务质量。

当前主要相关技术应用之一的有智能电表技术，可以采集电压，电流等信息，但无法做到远程无线传输。只能通过附加的集中处理传输设备才能解决无线传输。

自有供电电源工作。只能依靠现场外部电源工作，如果外部电源停电，采集设备无法工作，无法监测“用户停电”这一信息。

授权公告号CN103456199公开一种用电信息采集模拟系统，包括计算机、交换器、发电厂用电信息采集分系统、公变用户用电信息采集分系统、转变用户用电信息采集分系统以及主站服务器，通过计算机控制虚负荷电源驱动各电能表进行显示，可以进行从发电、升压、降压、公变用户和转变用户用电信息的直观呈现，包括总表、分别关系，损耗计算，多种通信方式的现场教学，通讯故障，电流大小，相角大小，接线故障，主站服务器的负荷管理、线损管理、影响管理培训等。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种用电信息数据在线监测装置，采用双通信模式防止其中一种通信模块出现故障无法传输的问题发生，而且通过在数据处理模块中增设比对模块，可以将采集模块传输的信息进行分析比对，防止窃电的现象发生。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用电信息数据在线监测装置，包括用户终端、数据采集单元和数据处理单元，所述用户终端与所述数据采集单元相连接，所述用户终端为至少一个，所述数据采集单元包括采集模块和通信模块，所述数据处理单元包括依次连接的处理模块、比对模块和存储模块，所述用户终端与所述采集模块连接，所述采集模块通过所述通信模块与所述数据处理单元相连接，所述通信模块包括有线通信和无线通信，所述比对模块对所述处理模块接收的有线信号和无线信号进行分析比对并存储在所述存储模块内，套装在待测电能表线路上的钳形电流互感器，所述钳形电流互感器连接标准电能表，所述标准电能表连接的可编程控制器。

进一步的，所述可编程控制器连接有精确计算装置，该精确计算装置包括与可编程控制器连接的高速摄像机、与可编程控制器连接的运算模块和与可编程控制器连接的显示屏。

进一步的，所述高速摄像机与计量箱通过夹持机构固定。

进一步的，所述夹持机构包括G字夹、与G字夹通过万向球头连接的连接杆，所述连接杆与高速摄像机活动连接。

进一步的，所述采集模块包括用户信息采集模块、实时用电采集模块和SIM卡采集模块，所述比对模块对所述用户信息采集模块、实时用电采集模块和SIM卡采集模块的信息进行比对。

进一步的，所述数据处理单元还包括控制模块和报警模块，所述比对模块、所述控制模块和所述报警模块依次电连接。

进一步的，所述数据处理单元还包括GIS模块，所述处理模块的输出端分别与所述比对模块和GIS模块的输入端相连接，所述比对模块和GIS模块的输出端与所述控制模块的输入端相连接，所述控制模块的输出端与所述报警模块电连接。

所述用户终端包括液晶显示模块、ZigBee无线通信模块、电源模块、电流检测电路，所述液晶显示模块、电源模块、电流检测电路分别与ZigBee无线通信模块相连。

所述采集模块为智能电表，所述智能电表包括硬件部分，其中，硬件部分包括微处理器、供电单元、时钟单元、存储单元、电流采样单元、电压采样单元、温度采样单元、通信接口单元、开关接口单元；供电单元、时钟单元、存储单元、电流采样单元、电压采样单元、温度采样单元、通信接口单元、开关接口单元分别与微处理器相连；其中，所述微处理器：为智能电表的控制核心，用于与智能电表的其他单元进行交互并完成各种运算；所述供电单元：用于为智能电表的各个电路提供电源供应；所述时钟单元：用于为智能电表提供时钟功能；所述存储单元：用于存储智能电表采集的各种数据；所述电流采样单元：用于采集瞬时电流；所述电压采样单元：用于采集瞬时电压；所述温度采样单元：用于采集当前温度值；所述通信接口单元：用于实现与其他设备之间的通信；所述开关接口单元：包括多个开关接口，每个开关接口连接一智能开关，至多可以包括 32 个开关接口；所述智能开关：接受所述智能电表的开关管理模块管理，用于与一个或多个用电设备相连，并对相连的一个或多个用电设备进行控制。

本实用新型的有效效果：

1．用电信息采集装置，包括用户终端、数据采集单元和数据处理单元，用户终端与数据采集单元相连接，用户终端为多个，数据采集单元包括多个采集模块和通信模块，数据处理单元包括处理模块、比对模块和存储模块，多个用户终端与多个采集模块对应连接，多个采集模块通过通信模块与数据处理单元相连接，通信模块包括有线通信和无线通信，比对模块对处理模块接收的有线信号和无线信号进行分析比对并存储在存储模块内。使用时，采集模块对用户终端的用电信息进行采集，用户终端用电信息包括用电能量数据、交采数据、工况数据、电能质量统计数据和事件记录数据等多种数据，采集模块与用户终端相匹配为多个，采集模块采集到的数据信息通过通信模块传输给数据处理单元，通信模块包括有线通信和无线通信，采集模块传输的有线信号数据和无线信号数据经过处理模块的分析处理后传输给比对模块，比对模块对所述有线信号数据和无线信号数据进行分析比对验证两者的完整性；比对模块比对过后的信号数据通过存储模块进行存储，完成采集工作；

本实用新型采用双线数据通信有效预防其中某一通信方式损坏后造成通信失败的问题发生，而且在数据处理单元中设置比对模块，对有线数据信息和无线数据信息进行比对，检验通信模块的完整性防止数据丢失的问题发生。

2.有线通信为光纤通信，无线通信为Zigbee无线通信，光线通信具有传输速度快而且稳定的效果，无线通信采用Zigbee将用户终端的信号通过多个中转基站进行传输给数据处理单元，Zigbee具有低功耗和抗干扰特性，有利于降低成本和提高信号传输功效。

3.采集模块包括用户信息采集模块、实时用电采集模块和SIM卡采集模块，通过采集上述信息并使用比对模块对用户信息采集模块、实时用电采集模块和SIM卡采集模块的信息进行现场比对，有效预防盗窃电力的问题发生。

4.数据处理单元还包括控制模块和报警模块，比对模块、控制模块和报警模块依次电连接。使用时根据比对模块的比对结果，报警模块向电力工作人员提供目前电网使用实时状况，有利于电力工作人员对电网的远程监控，协助电力部门快速定位系统故障原因，提前做好用电维护工作，保障整个采集系统安全稳定运行。

5. 数据处理单元还包括GIS模块，处理模块的输出端分别与比对模块和GIS模块的输入端相连接，比对模块和GIS模块的输出端与控制模块相连接，控制模块的输出端与报警模块电连接。通过GIS系统对用户位置、采集设备位置、供电线路等信息的地理进行定位，指导电路维护工作的快速优化与选择。

6.将钳形电流互感器的夹持在待测电能表的线路上；摄像机正对着标准电能表和待测电能表；接通可编程控制器和高速摄像机电源，在可编程控制器上设置高速摄像机第一次拍照的时间，并同时设置第二次拍照的时间，两次拍照的时间差为t；通过显示屏观察第一次拍摄的照片，记录被测电能表的度示为a，记录标准电能表的度示为a1，通过显示屏观察第二次拍摄的照片，记录被测电能表的度示为b，记录标准电能表的度示为b1；计算被测电能表在t时间内所走的度数为b-a，计算标准电能表在t时间内所走的度数为b1-a1，计算待测电能表的误差值x=b1-a1-b+a。摄像机将第一张图片和第二张图片传输给字符识别模块，字符识别模块识别出第一张图片和第二张图片中的数字分别为a、a1、b、b1，a为第一张图片被测电能表的度示，a1为第一张图片标准电能表的度示，b为第二张图片被测电能表的度示，b1为第二张图片标准电能表的度示，字符识别模块将a、a1、b、b1数据传输给运算模块，运算模块计算误差值x=b1-a1-b+a；显示屏显示出运算模块的误差值。若无误差，不报警，若误差大于5度，控制器控制报警器报警。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型的检测模块原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例一

如图1、2所示，本实用新型包括用户终端1、数据采集单元2和数据处理单元3，用户终端1与数据采集单元2相连接，用户终端1为多个，数据采集单元2包括采集模块4（图示一个）和通信模块5，采集模块4包括用户信息采集模块、实时用电采集模块和SIM卡采集模块，数据处理单元3包括依次电连接的处理模块6、比对模块7和存储模块8，处理模块6用于接收并处理通信模块5传送的有线信号数据和无线信号数据，用户终端1与采集模块4对应连接，采集模块4通过通信模块5与数据处理单元3相连接，通信模块5包括有线通信和无线通信，有线通信为光纤通信，无线通信为Zigbee无线通信，比对模块7对处理模块6接收的有线信号和无线信号进行分析比对并存储在存储模块8内，套装在待测电能表线路上的钳形电流互感器，所述钳形电流互感器连接标准电能表，所述标准电能表连接的可编程控制器，图像识别模块采用201510849103.X，。

所述可编程控制器连接有精确计算装置，该精确计算装置包括与可编程控制器连接的高速摄像机、与可编程控制器连接的运算模块和与可编程控制器连接的显示屏。

所述高速摄像机与计量箱通过夹持机构固定。

所述夹持机构包括G字夹、与G字夹通过万向球头连接的连接杆，所述连接杆与高速摄像机活动连接。

本实用新型的工作原理包括以下步骤：

S1：采集模块对用户终端的用电信息进行采集，用户终端用电信息包括用电能量数据、交采数据、工况数据、电能质量统计数据和事件记录数据，采集模块与用户终端相匹配，而且每个采集模块均包括用户信息采集模块、实时用电采集模块和SIM卡采集模块；

S2：采集模块采集到的数据信息通过光纤通信和Zigbee无线通信两种通信方式传输给数据处理单元；

S3：采集模块传输的有线信号数据和无线信号数据经过处理模块的分析处理后传输给比对模块，比对模块不仅对用户信息采集模块、实时用电采集模块和SIM卡采集模块进行比对，同时对光纤通信和Zigbee无线通信的数据信号进行分析比对验证两者的完整性；

S4：比对模块比对过后的信号数据通过存储模块进行存储，完成采集工作。

实施例二

如图1、2所示，本实用新型包括用户终端1、数据采集单元2和数据处理单元3，用户终端1与数据采集单元2相连接，用户终端1为多个，数据采集单元2包括采集模块4和通信模块5，采集模块4包括用户信息采集模块、实时用电采集模块和SIM卡采集模块，数据处理单元3包括GIS模块9、处理模块6、比对模块7、控制模块10、报警模块11和存储模块8，处理模块6用于接收并处理通信模块5传送的有线信号数据和无线信号数据，处理模块6的输出端分别与比对模块7和GIS模块9的输入端相连接，比对模块7和GIS模块9的输出端与控制模块10相连接，控制模块10的输出端与报警模块11电连接，用户终端1与采集模块4对应连接，采集模块4通过通信模块5与数据处理单元3相连接，通信模块5包括有线通信和无线通信，有线通信为光纤通信，无线通信为Zigbee无线通信，比对模块7对处理模块6接收的有线信号和无线信号进行分析比对并存储在存储模块8内。

本实施例与实施例一的结构基本相同，不同的是：数据处理单元还包括GIS模块、控制模块和报警模块，比对模块、控制模块和报警模块依次电连接，GIS模块用于分析处理所述采集模块的信号。当比对模块的两种比对结果出现不一致的现象，比对模块传送信号给控制模块，控制模块控制报警模块提示电力工作人员对现场进行检修、维护，此过程中GIS模块提供准确的地理定位，有利于提高工作人员确认故障的速度，提高电力服务标准。

所述用户终端包括液晶显示模块、ZigBee无线通信模块、电源模块、电流检测电路，所述液晶显示模块、电源模块、电流检测电路分别与ZigBee无线通信模块相连。

所述采集模块为智能电表，所述智能电表包括硬件部分，其中，硬件部分包括微处理器、供电单元、时钟单元、存储单元、电流采样单元、电压采样单元、温度采样单元、通信接口单元、开关接口单元；供电单元、时钟单元、存储单元、电流采样单元、电压采样单元、温度采样单元、通信接口单元、开关接口单元分别与微处理器相连；其中，所述微处理器：为智能电表的控制核心，用于与智能电表的其他单元进行交互并完成各种运算；所述供电单元：用于为智能电表的各个电路提供电源供应；所述时钟单元：用于为智能电表提供时钟功能；所述存储单元：用于存储智能电表采集的各种数据；所述电流采样单元：用于采集瞬时电流；所述电压采样单元：用于采集瞬时电压；所述温度采样单元：用于采集当前温度值；所述通信接口单元：用于实现与其他设备之间的通信；所述开关接口单元：包括开关接口，每个开关接口连接一智能开关，至多可以包括 32 个开关接口；所述智能开关：接受所述智能电表的开关管理模块管理，用于与一个或多个用电设备相连，并对相连的一个或多个用电设备进行控制。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种用电信息数据在线监测装置，其特征在于：包括用户终端、数据采集单元和数据处理单元，所述用户终端与所述数据采集单元相连接，所述用户终端为至少一个，所述数据采集单元包括采集模块和通信模块，所述数据处理单元包括依次连接的处理模块、比对模块和存储模块，所述用户终端与所述采集模块连接，所述采集模块通过所述通信模块与所述数据处理单元相连接，所述通信模块包括有线通信和无线通信，所述比对模块对所述处理模块接收的有线信号和无线信号进行分析比对并存储在所述存储模块内，所述采集模块上监控模块，所述监控模块与数据处理模块连接，套装在待测电能表线路上的钳形电流互感器，所述钳形电流互感器连接标准电能表，所述标准电能表连接的可编程控制器。

2.如权利要求1所述的用电信息数据在线监测装置，其特征在于：所述采集模块包括用户信息采集模块、实时用电采集模块和SIM卡采集模块，所述比对模块对所述用户信息采集模块、实时用电采集模块和SIM卡采集模块的信息进行比对。

3.如权利要求2所述的用电信息数据在线监测装置，其特征在于：所述数据处理单元还包括控制模块和报警模块，所述比对模块、所述控制模块和所述报警模块依次电连接。

4.如权利要求3所述的用电信息数据在线监测装置，其特征在于：所述数据处理单元还包括GIS模块，所述处理模块的输出端分别与所述比对模块和GIS模块的输入端相连接，所述比对模块和GIS模块的输出端与所述控制模块的输入端相连接，所述控制模块的输出端与所述报警模块电连接。

5.如权利要求4所述的用电信息数据在线监测装置，其特征在于：所述用户终端包括液晶显示模块、ZigBee无线通信模块、电源模块、电流检测电路，所述液晶显示模块、电源模块、电流检测电路分别与ZigBee无线通信模块相连。

6.如权利要求5所述的用电信息数据在线监测装置，其特征在于：所述采集模块为智能电表。

7.如权利要求6所述的用电信息数据在线监测装置，其特征在于：所述可编程控制器连接有精确计算装置，该精确计算装置包括与可编程控制器连接的高速摄像机、与可编程控制器连接的运算模块和与可编程控制器连接的显示屏。

8.如权利要求7所述的用电信息数据在线监测装置，其特征在于：微处理器为智能电表的控制核心，用于与智能电表的其他单元进行交互并完成各种运算。

9.如权利要求8所述的用电信息数据在线监测装置，其特征在于：所述高速摄像机与计量箱通过夹持机构固定。

10.如权利要求9所述的用电信息数据在线监测装置，其特征在于：所述夹持机构包括G字夹、与G字夹通过万向球头连接的连接杆，所述连接杆与高速摄像机活动连接。