CN213043692U - 一种支持多终端自适应接入的智慧能源网关 - Google Patents

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蔡广林
招海春
杨琦岑
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Abstract

本实用新型公开了一种支持多终端自适应接入的智慧能源网关,包括网关壳体、处理器模块,所述网关壳体的内部固定安装有网关主板,所述网关主板上设置有所述处理器模块、所述存储器模块、所述数据采集模块、所述数据输出模块、所述数据导入模块、所述电源模块、所述按键模块和所述显卡模块,所述处理器模块分别与所述存储器模块、所述数据采集模块、所述数据输出模块、所述数据导入模块、所述电源模块、所述按键模块和所述显卡模块通信连接。有益效果在于:本实用新型不仅实现了能源的综合管理,而且避免了系统的重复建设,对用户耗能情况进行特征行为分析,可为客户提供更加精准周到的服务,大大减少了海量终端安装调试运维工作量。

Description

一种支持多终端自适应接入的智慧能源网关
技术领域
本实用新型涉及信息通信技术装置领域,特别是涉及一种支持多终端自适应接入的智慧能源网关。
背景技术
随着全球物联网、大数据、云计算等新一轮科学技术迅猛发展和应用落地,智慧校园、智慧园区、智慧楼宇等的建设也在越来越多的地区被推行。其智慧化的实现基础是基于物联网技术铺设大量的信息感知和数据采集终端,然而海量的终端接入势必将在终端安装调试和运维管理方面带来一系列的问题,当前面临的主要问题较多,收线终端所采用的信息感知和数据技术种类繁多,采用不同的通信协议,无法实现互联互通,其次海量智能终端的接入和繁琐的接入步骤导致安装调试运维工作量和工作难度增加的问题,还有就是还未实现多网融合,电、水、气、热等各采集终端系统彼此独,无法做到综合运维管理和提供精细化的运维服务,用户体验感较差。
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支持多终端自适应接入的智慧能源网关。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的:
一种支持多终端自适应接入的智慧能源网关,包括网关壳体、处理器模块、存储器模块、数据采集模块、数据输出模块、数据导入模块、电源模块、按键模块和显卡模块,所述网关壳体的内部固定安装有网关主板,所述网关主板上设置有所述处理器模块、所述存储器模块、所述数据采集模块、所述数据输出模块、所述数据导入模块、所述电源模块、所述按键模块和所述显卡模块,所述处理器模块分别与所述存储器模块、所述数据采集模块、所述数据输出模块、所述数据导入模块、所述电源模块、所述按键模块和所述显卡模块通信连接,所述数据导入模块上设有本地导入单元和远程导入单元,所述存储器模块包括FLASH存储器和SDRAM存储器,所述数据采集模块包括融合接口单元和即插即用单元,所述数据输出模块包括无线收发单元和多模通信单元。
进一步的,所述网关壳体的表面还嵌接有显示器和按键,所述网关壳体的外侧还设置有电源接口,所述电源接口与所述电源模块通信连接,所述显示器通信连接到所述显示模块上,所述按键与所述按键模块通信连接在一起。
进一步的,所述网关壳体上安装有RS232接口、RS485接口、RJ452接口、ZigBee接口、WiFi接口、LoRa接口、以太网接口、LoRa接口以及载波接口,所述融合接口单元并行通信连接到所述RS232接口、RS485接口、RJ452接口、ZigBee接口、WiFi接口、LoRa接口、以太网接口、LoRa接口、载波接口上。
进一步的,所述即插即用单元包括节点管理子单元、协议适配子单元、数据解析子单元。
进一步的,所述处理器模块采用ARMA9为主芯片,所述处理器模块上还设置有本地数据库。
有益效果在于:
(1)智慧能源网关的融合接口模块支持多种通信协议方式的接入,将多类采集终端集中融合管理,打通了电、水、气、热等采集系统的壁垒,不仅实现了能源的综合管理,而且避免了系统的重复建设;
(2)基于采集的综合数据利用大数据分析技术和边缘计算,对用户耗能情况进行特征行为分析,可为客户提供更加精准周到的服务;
(3)智慧能源网关支持各类采集终端可自适应接入,即插即用,大大减少了海量终端安装调试运维工作量。
附图说明
图1是本实用新型所述一种支持多终端自适应接入的智慧能源网关的模块连接示意图;
图2是本实用新型所述一种支持多终端自适应接入的智慧能源网关的献唱部署示意图。
附图标记说明如下:
1、网关壳体;2、网关主板;3、处理器模块;4、存储器模块;5、数据采集模块;6、数据输出模块;7、数据导入模块;8、电源模块;9、按键模块;10、显卡模块;11、显示器;12、按键;13、电源接口。
具体实施方式
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
如图1-2所示,一种支持多终端自适应接入的智慧能源网关,所述支持多终端自适应接入的智慧能源网关由网关壳体1、处理器模块3、存储器模块4、数据采集模块5、数据输出模块6、数据导入模块7、电源模块8、按键模块9和显卡模块10组成;
网关壳体1的内部固定安装有网关主板2,网关主板2上设置有处理器模块3、存储器模块4、数据采集模块5、数据输出模块6、数据导入模块7、电源模块8、按键模块9和显卡模块10,处理器模块3分别与存储器模块4、数据采集模块5、数据输出模块6、数据导入模块7、电源模块8、按键模块9和显卡模块10通信连接;
数据导入模块7上设有本地导入单元和远程导入单元,存储器模块4包括FLASH存储器和SDRAM存储器,数据采集模块5包括融合接口单元和即插即用单元,数据输出模块6包括无线收发单元和多模通信单元。
在本实施例中,网关壳体1的表面还嵌接有显示器11和按键12,网关壳体1的外侧还设置有电源接口13,电源接口13与电源模块8通信连接,显示器11通信连接到显示模块10上,按键12与按键模块9通信连接在一起。
在本实施例中,网关壳体1上安装有RS232接口、RS485接口、RJ452接口、ZigBee接口、WiFi接口、LoRa接口、以太网接口、LoRa接口以及载波接口,所述融合接口单元支持多种工业设备协议,包括OPC、Modbus、IEC61850、IEC60870,DNP3、BACnet,PLC等,所述融合接口单元并行通信连接到所述RS232接口、RS485接口、RJ452接口、ZigBee接口、WiFi接口、LoRa接口、以太网接口、LoRa接口、载波接口上。
在本实施例中,所述即插即用单元包括节点管理子单元、协议适配子单元、数据解析子单元;
所述节点管理子单元禁止或许可终端的接入,所述节点管理单元对各接口单元的状态进行检测,检测到终端接入时,对当前终端接入数量和当前接入终端的合法性进行评估,生成允许或禁止接入指令,并将指令结果在显示模块显示;
所述的协议适配子单元对不用的通信协议进行统一化转换,节点管理子单元生成允许接入指令时,协议适配子单元根据采集终端的唯一标识码自动适配,完成协议转换,实现即插即用。
所述的数据解析子单元解析从完成协议转换后的设备终端获取数据,判断数据的来源以及属性并添加相应标记信息传输给处理器模块。
在本实施例中,处理器模块3采用ARM A9为主芯片,处理器模块3对所述数据解析子单元解析的数据进行计算和分析,并将原始数据和计算分析结构进行压缩和加密处理,随后将其存储进存储器模块4和传输至数据输出模块6。
所述的处理器模块上还设置有本地数据库,所述本地数据库对各类采集终端采集的海量数据进行系统管理,处理器模块依靠强大的数据计算能力进行数据分析与计算,实现网关的大数据边缘计算。
所述的多模通信单元采用至少两频段的彼此对的通信网络,电力专网和公网相互备份,支持不同链路之间无缝切换;内置多级链路检测与恢复机制,保障设备网络连接不间断和因故断开后的自动重连。
所述数据模块通过所述无线收发单元与云服务器实现数据交互,所述智慧能源网关将获取的采集终端数据及分析处理后的数据传至云服务器,云服务器与手机、平板等各类移动终端相连,安装调试人员可通过手机、平板等各类移动终端实时查询和设置相关数据与参数。
所述的数据导入模块采用USB接口进行本地数据导入,利用无线通信计算进行远程数据导入,导入数据为采集终端的唯一标识码、用户档案数据和地理气象数据及待升级的应用程序。
所述的用户档案数据包括如用户性质,如企业、工厂、生活居民等、生产时间、用电设备(负荷性质)等等的档案信息,结合所导入的用户档案数据和获取的各采集终端的数据信息以及地理气象数据的辅助信息对用户耗能情况进行特征分析,异常状况报警。
在上述实施例中,在校园、小区、园区内各栋、各层、各用户端安装若干采集终端,采集用户的用电、水、油、气等的耗能信息,所述的智慧能源网关根据终端接入的数据被部署在各栋或各层,采集用户信息的各终端将采集的信息传送至智慧能源网关,智慧能源网关被本地会远程导入用户的档案信息、天气气候信息以及其他辅助信息,来对用户的用电特征进行综合用电分析。基于大数据分析和边缘计算可为园区用户提供精细化、差异化、信息化、互动式的用电服务,实现智能、节能、环保等特点的园区能源消耗,同时也为为电、水、油、气运维提供详细数据,实现日、月、年等等能耗预测等等功能。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (5)

1.一种支持多终端自适应接入的智慧能源网关,其特征在于:包括网关壳体、处理器模块、存储器模块、数据采集模块、数据输出模块、数据导入模块、电源模块、按键模块和显卡模块,所述网关壳体的内部固定安装有网关主板,所述网关主板上设置有所述处理器模块、所述存储器模块、所述数据采集模块、所述数据输出模块、所述数据导入模块、所述电源模块、所述按键模块和所述显卡模块,所述处理器模块分别与所述存储器模块、所述数据采集模块、所述数据输出模块、所述数据导入模块、所述电源模块、所述按键模块和所述显卡模块通信连接,所述数据导入模块上设有本地导入单元和远程导入单元,所述存储器模块包括FLASH存储器和SDRAM存储器,所述数据采集模块包括融合接口单元和即插即用单元,所述数据输出模块包括无线收发单元和多模通信单元。
2.根据权利要求1所述的一种支持多终端自适应接入的智慧能源网关,其特征在于:所述网关壳体的表面还嵌接有显示器和按键,所述网关壳体的外侧还设置有电源接口,所述电源接口与所述电源模块通信连接,所述显示器通信连接到显示模块上,所述按键与所述按键模块通信连接在一起。
3.根据权利要求1所述的一种支持多终端自适应接入的智慧能源网关,其特征在于:所述网关壳体上安装有RS232接口、RS485接口、RJ452接口、ZigBee接口、WiFi接口、LoRa接口、以太网接口、LoRa接口以及载波接口,所述融合接口单元并行通信连接到所述RS232接口、RS485接口、RJ452接口、ZigBee接口、WiFi接口、LoRa接口、以太网接口、LoRa接口、载波接口上。
4.根据权利要求1所述的一种支持多终端自适应接入的智慧能源网关,其特征在于:所述即插即用单元包括节点管理子单元、协议适配子单元、数据解析子单元。
5.根据权利要求1所述的一种支持多终端自适应接入的智慧能源网关,其特征在于:所述处理器模块采用ARMA9为主芯片,所述处理器模块上还设置有本地数据库。
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