CN211787485U - 一种基于Modbus协议的负荷数据标记系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于Modbus协议的负荷数据标记系统，涉及一种居民负荷数据标记系统，通过Modbus服务器采用Modbus协议通过高性能集中器定时召唤总口采集终端和负荷采集终端采集总口及分项负荷运行特性数据，同时启动自动标记工具对总口运行特性数据进行分项负荷标记，并存储标记结果，从而直接通过基于Modbus协议的负荷数据标记系统进行标记，提高了采集的负荷的准确性，同时标记可作为非侵入式数据算法评价和测试的标准之一。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种居民负荷数据标记系统，尤其涉及一种基于Modbus协议的负荷数据标记系统。
背景技术
在非侵入式居民电力负荷监测和分解系统中，用于验证当前系统中非侵入式负荷分解算法准确度的方法较多，而其基础则是对原始总口负荷数据进行运行状态的真实标记。目前，对负荷数据进行标记的主要方法为，在每个负荷供电处加装智能插座，通过智能插座所采集的各种负荷的真实运行特性（一般为功率）与总口电表的运行特性数据（功率）进行对比，从而对总口的运行特性数据（功率）进行对比。但是，智能插座和电表一般为不同厂家生产，二者的采集频率相差较大，并且不能相互通信，对比和标记的工作多靠人工，且准确率很低，因此对算法的验证效果也较差。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于Modbus协议的负荷数据标记系统，从而解决了现有采用智能插座采集负荷数据效率低的缺点。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于Modbus协议的负荷数据标记系统，包括：
高频采集终端，包括总口采集终端和负荷采集终端，所述总口采集终端安装在居民电表入口处，所述负荷采集终端安装在各负荷插座位置，用于采集负荷；
高性能集中器，分别与所述总口采集终端和负荷采集终端连接，用于将所述负荷传送至Modbus服务器；
Modbus服务器，与所述高性能集中器连接，用于控制所述高性能集中器定时召唤所述总口采集终端和负荷采集终端采集负荷；及
自动标记工具，与所述Modbus服务器连接，用于对所述Modbus服务器召唤的负荷进行分项负荷标记，并存储标记结果。
进一步的，所述总口采集终端和负荷采集终端与高性能集中器之间通过WiFi模块连接。
进一步的，所述Modbus服务器和自动标记工具部署在外网。
进一步的，所述高频采集终端包括：
A/D转换模块，两个所述A/D转换模块分别用于采集电压和电流；
CPU，其分别与两个所述A/D转换模块连接，用于对所述A/D转换模块采集的数据进行处理；
网络模块，其与所述CPU连接，用于将所述CPU处理的结果传送至所述Modbus服务器；及
存储器，其与所述CPU连接，用于对所述CPU处理的数据进行存储。
进一步的，所述高性能集中器包括：高速通信芯片、与所述高速通信芯片连接的RJ45接口及与所述高速通信芯片连接的WiFi接口。
进一步的，所述高速通信芯片通过SPI总线与RJ45接口连接，所述高速通信芯片通过SCL总线与WiFi接口连接。
进一步的，所述高速通信芯片采用集成ARM核的高速通信芯片。
与现有的技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型所提供的一种基于Modbus协议的负荷数据标记系统，通过Modbus服务器采用Modbus协议通过高性能集中器定时召唤总口采集终端和负荷采集终端采集总口及分项负荷运行特性数据，同时启动自动标记工具对总口运行特性数据进行分项负荷标记，并存储标记结果，从而直接通过基于Modbus协议的负荷数据标记系统进行标记，提高了采集的负荷的准确性，同时标记可作为非侵入式数据算法评价和测试的标准之一。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例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个实施例，对于本领域普通技术人员来说，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是本实用新型的一种基于Modbus协议的负荷数据标记系统的结构示意图；
图2是本实用新型的高频采集终端的结构示意图；
图3是本实用新型的高性能集中器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实施新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型所提供的基于Modbus协议的负荷数据标记系统包括:高频采集终端、高性能集中器、Modbus服务器、自动标记工具及WiFi模块。高频采集终端包括总口采集终端和负荷采集终端，总口采集终端安装在居民电表入口处，负荷采集终端安装在各负荷插座位置；总口采集终端和负荷采集终端与高性能集中器之间通过WiFi模块连接；高性能集中器与Modbus服务器连接；Modbus服务器与自动标记工具连接。Modbus服务器和自动标记工具部署在外网。
如图2所示，高频采集终端包括：CPU、A/D转换模块、网络模块及存储器； CPU采用DSP，DSP分别与两个A/D转换模块、网络模块及存储器连接。通过A/D转换模块与居民电表入口或负荷插座电连接。
本实施例中，DSP采用的型号为TMS320VC5402，A/D转换模块采用的型号为LTC1606的A/D转换芯片，网络模块采用的网络芯片型号为MT7681，存储器采用的芯片型号为HY57V281620ETSDRAM。
高频采集终端的工作原理为：考虑标记的准确性对采集频率的要求，选用了2片16位高速并行A/D转换芯片，通过两个A/D转换芯片分别对电压、电流进行采集，通过CPU对采集的数据进行处理，并存储至存储器，并通过CPU的SPI总线连接到网络芯片传输到Modbus服务器。
如图3所示，考虑到采集终端的分布接入，选择具有WiFi功能的高性能集中器与多个终端的通信方式，能够减少布线、调试的工作量。高性能集中器的采用集成ARM核的高速通信芯片，高性能集中器包括：高速通信芯片、RJ45接口及WiFi接口，高速通信芯片通过SPI总线与RJ45接口连接，高速通信芯片通过SCL总线与WiFi接口连接；高速通信芯片通过RJ45接口与Modbus服务器进行连接，实现数据交互；高速通信芯片通过WiFi接口分别与总口采集终端和负荷采集终端连接。高速通信芯片采用的型号为T1-CC3320。
本实施中，Modbus服务器采用的型号为GY-G680。WiFi模块采用的型号为ESP8266。自动标记工具采用的型号为负荷数据标记工具V1.2。
如图1所示，对本实用新型基于Modbus协议的负荷数据标记系统的工作原理进行详细说明，以使本领域技术人员更了解本实用新型：
在需要进行标记的负荷的支路上安装负荷采集终端，负荷采集终端对各分项负荷的电压和电流进行实时采集并存储在相应的负荷采集终端的本地缓存中。
在入户总线上安装总口采集终端，总口采集终端实时采集总口的电压和电流并存储在总口采集终端的本地缓存中。
总口采集终端和各分项负荷采集终端所采集的数据，以Wi-Fi的通信方式传输到高性能集中器，高性能集中器将采集到的数据传输到Modbus服务器。
Modbus服务器通过控制高性能集中器定时召唤总口采集终端和负荷采集终端采集电流和电压，同时，自动标记工具对采集的电流和电压进行相应的标记和存储。以上所揭露的仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于Modbus协议的负荷数据标记系统，其特征在于：包括：
高频采集终端，包括总口采集终端和负荷采集终端，所述总口采集终端安装在居民电表入口处，所述负荷采集终端安装在各负荷插座位置，用于采集负荷；
高性能集中器，分别与所述总口采集终端和负荷采集终端连接，用于将所述负荷传送至Modbus服务器；
Modbus服务器，与所述高性能集中器连接，用于控制所述高性能集中器定时召唤所述总口采集终端和负荷采集终端采集负荷；及
自动标记工具，与所述Modbus服务器连接，用于对所述Modbus服务器召唤的负荷进行分项负荷标记，并存储标记结果。
2.根据权利要求1所述的基于Modbus协议的负荷数据标记系统，其特征在于：所述总口采集终端和负荷采集终端与高性能集中器之间通过WiFi模块连接。
3.根据权利要求1所述的基于Modbus协议的负荷数据标记系统，其特征在于：所述Modbus服务器和自动标记工具部署在外网。
4.根据权利要求1所述的基于Modbus协议的负荷数据标记系统，其特征在于：所述高频采集终端包括：
A/D转换模块，两个所述A/D转换模块分别用于采集电压和电流；
CPU，其分别与两个所述A/D转换模块连接，用于对所述A/D转换模块采集的数据进行处理；
网络模块，其与所述CPU连接，用于将所述CPU处理的结果传送至所述Modbus服务器；及
存储器，其与所述CPU连接，用于对所述CPU处理的数据进行存储。
5.根据权利要求1所述的基于Modbus协议的负荷数据标记系统，其特征在于：所述高性能集中器包括：高速通信芯片、与所述高速通信芯片连接的RJ45接口及与所述高速通信芯片连接的WiFi接口。
6.根据权利要求5所述的基于Modbus协议的负荷数据标记系统，其特征在于：所述高速通信芯片通过SPI总线与RJ45接口连接，所述高速通信芯片通过SCL总线与WiFi接口连接。
7.根据权利要求5所述的基于Modbus协议的负荷数据标记系统，其特征在于：所述高速通信芯片采用集成ARM核的高速通信芯片。
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