CN218673725U - 一种基于gprs的分布式电力数据管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于GPRS的分布式电力数据管理系统，系统至少包括采集模块用于采集用电设备的相关电力数据，控制模块用于控制采集模块采集用电设备的相关电力数据，传输模块用于将采集模块采集到的相关电力数据传输给处理模块，处理模块用于接收采集模块采集到的相关电力数据，并按照预设规则对相关电力数据进行处理，通过利用GPRS网络实现电力数据的传输，一方面，不需要工作人员到现场进行抄表，减少了人力投入，另一方面，不需要铺设专用的通讯电缆，直接利用无线网络运营商所搭建的无线通讯网络实现稳定可靠的数据传输，且数据传输过程几乎不受噪声影响，既保证了数据传输的安全性和可靠性，有节约了成本。

Description

一种基于GPRS的分布式电力数据管理系统

技术领域

本实用新型涉及智能电网技术领域，特别是涉及一种基于GPRS的分布式电力数据管理系统。

背景技术

电网的智能化是实现节能减排、促进可再生能源开发的重要手段。随着电子和通信等技术的发展，智能电网将会成为电力工业的一个重要的发展方向。

对于用电管理部门来说，远程抄表一直是一件非常头疼的事情，需要投入大量的人力、物力以及财力。由于用电设备数量众多、地理位置分散等因素，给电力系统工作人员带来了极大的不便。

传统的电力数据采集(远程自动抄表系统)是采用分线制集中抄表方式，即由数据采集器采集单只或多只计量表计的数据进行处理、存储，各数据采集器之间采用总线方式连接，最后连接至集中控制器上，通过远程传输至计算机。然而在实际应用过程中，并非千篇一律，从中派生出许多种应用方式，包括红外抄表系统、无线抄表系统、电力载波波抄表系统以及485总线抄表系统等。然而这些系统要么抄表时需要工作人员到现场或现场附近，要么无法跨台区传送信号且容易受噪声干扰，要么需要敷设专用的通讯电缆，实施难度较大。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型提供了一种基于GPRS的分布式电力数据管理系统及方法，通过利用GPRS网络实现与服务器直接的独立通讯，实现远程抄表，部署灵活，不需要再投入大量人力进行现场维护，且数据通讯稳定可靠。

为解决上述一个或多个技术问题，本申请采用的技术方案是：

提供了一种基于GPRS的分布式电力数据管理系统，所述系统至少包括采集模块、控制模块、传输模块以及处理模块；其中，

所述采集模块包括多个传感器，所述多个传感器与用电设备连接，用于采集所述用电设备的相关电力数据；

所述控制模块与所述采集模块连接，用于控制所述采集模块采集所述用电设备的相关电力数据；

所述传输模块与所述采集模块以及所述处理模块均连接，用于将所述采集模块采集到的所述相关电力数据传输给所述处理模块；

所述处理模块通过所述传输模块与所述采集模块通信连接，用于接收所述采集模块采集到的所述相关电力数据，并按照预设规则对所述相关电力数据进行处理。

进一步地，所述多个传感器包括：

电流传感器，与所述用电设备的线路连接，用于检测所述用电设备的线路上的用电数据；

漏电流传感器，与所述用电设备的线路连接，用于检测所述用电设备的线路上的泄漏电流；

温度传感器，与所述用电设备的电力接头连接，用于检测所述用电设备的线路或箱体的温度。

进一步地，所述传输模块包括GPRS模块。

进一步地，所述GPRS模块包括4G网络模块或5G网络模块。

进一步地，所述4G网络模块采用Cat.1网络通讯，其下行速率最大为10Mbps，上行速率最大为5Mbps。

进一步地，所述控制模块、所述传输模块以及所述处理模块集成在PCB线路板上。

进一步地，显示模块，所述显示模块通过所述传输模块与所述处理模块连接，用于显示所述用电设备的相关电力数据以及所述处理模块按照预设规则对所述相关电力数据进行处理后得到数据。

进一步地，所述系统还包括：

管理模块，与所述显示模块连接，用于通过所述显示模块管理所述用电设备的档案信息，至少包括增加、删除、修改或查询所述用电设备的设备信息。

进一步地，所述预设规则包括预警规则；

所述处理模块按照预设规则对所述相关电力数据进行处理包括：

所述处理模块按照所述预警规则对所述相关电力数据进行计算，判断对应的所述用电设备的状态是否异常。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

本实用新型提供的基于GPRS的分布式电力数据管理系统，系统至少包括采集模块、控制模块、传输模块以及处理模块，其中，所述采集模块包括多个传感器，所述多个传感器与用电设备连接，用于采集所述用电设备的相关电力数据，所述控制模块与所述采集模块连接，用于控制所述采集模块采集所述用电设备的相关电力数据，所述传输模块与所述采集模块以及所述处理模块均连接，用于将所述采集模块采集到的所述相关电力数据传输给所述处理模块，所述处理模块通过所述传输模块与所述采集模块通信连接，用于接收所述采集模块采集到的所述相关电力数据，并按照预设规则对所述相关电力数据进行处理，通过利用GPRS网络实现电力数据的传输，一方面，不需要工作人员到现场进行抄表，减少了人力投入，另一方面，不需要铺设专用的通讯电缆，直接利用无线网络运营商所搭建的无线通讯网络实现稳定可靠的数据传输，且数据传输过程几乎不受噪声影响，既保证了数据传输的安全性和可靠性，有节约了成本；

进一步地，本实用新型提供的基于GPRS的分布式电力数据管理系统，传输模块采用Cat.1网络通讯，其下行速率最大为10Mbps，上行速率最大为5Mbps，大大提高了数据传输的速率。

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是本实用新型一个实施例提供的基于GPRS的分布式电力数据管理系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如背景技术所述，传统的电力数据采集通常采用分线制集中抄表方式，其存在抄表时需要工作人员到现场或现场附近、无法跨台区传送信号且容易受噪声干扰以及需要敷设专用的通讯电缆、实施难度较大等问题。

为解决上述问题，本申请实施例中创造性的提出了一种基于GPRS的分布式电力数据管理系统及方法，通过利用GPRS网络实现与服务器直接的独立通讯，实现远程抄表，部署灵活，不需要再投入大量人力进行现场维护，且数据通讯稳定可靠。

下面将结合附图和各个实施例，对本申请的方案进行详细介绍。

图1是本实用新型一个实施例提供的基于GPRS的分布式电力数据管理系统的结构示意图，该系统包括采集模块、控制模块、传输模块、处理模块、显示模块以及管理模块。其中，采集模块部署在用电设备方且与用电设备连接，控制模块与采集模块连接，传输模块与采集模块以及处理模块均连接，处理模块与传输模块，从而实现与采集模块的通信连接，显示模块同样与通过传输模块连接，从而实现与处理模块的通信连接，管理模块与显示模块连接，用于通过显示模块接收用户输入的相关信息以及指令。

作为一种较优的实施方式，本申请实施例中，采集模块包括多个传感器，多个传感器与用电设备连接，用于采集用电设备的相关电力数据。其中，多个传感器包括但不限于电流传感器、漏电流传感器以及温度传感器等。

具体的，电流传感器与用电设备的线路连接，用于检测用电设备的线路上的用电数据，用电数据包括但不限于电压、电流、电能等。通过对电流传感器采集的用电数据的处理，一方面可以对用电设备的用电情况进行统计，另一方面可以对用电设备的状态进行监测，防止用电设备过载超限引起火灾等问题。

具体的，漏电流传感器与用电设备的线路连接，用于检测用电设备的线路上的泄漏电流，即采集整个系统的漏电流。本申请实施例中，漏电流传感器采用开启式设计，便于用户安装。

具体的，温度传感器与用电设备的电力接头连接，用于检测用电设备的线路或箱体的温度，从而可以防止各种因素造成的温度过高而引发火灾。本申请中，线路的温度包括线路本身以及线路接头的温度。

优选地，电流传感器可以采用互感式电流传感器；

优选地，漏电流传感器可以采用互感式漏电流传感器；

优选地，温度传感器可以采用热电偶传感器。

作为一种较优的实施方式，本申请实施例中，控制模块、传输模块以及处理模块集成在PCB线路板上，即控制模块、传输模块以及处理模块可以通过PCB线路板实现。PCB线路板主要可以实现数据处理、按钮操作、显示控制、数据通讯以及控制采集模块进行电力数据的采集等功能。

作为一种较优的实施方式，本申请实施例中，所述传输模块包括GPRS模块。

优选地，所述GPRS模块包括4G网络模块或5G网络模块。

进一步优选地，所述4G网络模块采用Cat.1网络通讯，其下行速率最大为10Mbps，上行速率最大为5Mbps。

具体的，本申请实施例中，通过无线网络运营商(移动/电信/联通)所搭建的无线通讯网络(GPRS网络)实现与服务器直接的独立通讯，从而实现远程抄表。随着国家在数字化新基建的大力投资建设，GPRS网络的覆盖范围越来越广泛，利用GPRS网络进行电力数据的传输，一方面，部署灵活，且安装后基本不需要再投入人力现场维护，大大降低了人力投入成本，另一方面，数据通讯稳定可靠，且用户可以根据实际需求在数据传输过程中添加多重通讯加密，保证数据传输的安全性。具体的加密方式用户可以根据实际需求进行设置，这里不再一一赘述。

具体的，传统的智能化电力系统的数据传输方式一般采用电力载波通信或总线通信。然而，一方面，电力载波通信是指利用四通八达的低压电力线路实现载波信号传输，其虽然具有可以充分利用电力线资源、无须重新布线、实施简单、方便等优点，但是其同样存在高频载波信号只能在一个低压台区内传输、无法跨台区传送信号，信号的传输距离受到电力网络的阻抗特性及其衰减制约以及数据传输的质量受到噪声干扰等缺点。另一方面，总线通信虽然具有传输可靠性高、传输速度快，可以不受台区变压器的限制(可跨台区变压器集中抄录)等优点，但是其又具有需要敷设专用的通讯总线，实施难度更大且需要采取防雷击措施等缺陷。

针对上述缺陷，本申请实施例中利用4G网络模块进行电力数据的传输，使得电力数据的传输可以既不需要另外搭建专用的通讯电缆，又可以不受到台区变压器的限制且信号的传输距离不受到电力网络的阻抗特性及其衰减制约以及数据传输的质量不受到噪声干扰等。进一步的，本申请实施例中4G网络模块采用Cat.1网络通讯，其下行速率最大可以达到10Mbps，上行速率最大可以达到5Mbps，大大提高了数据传输的速率。

作为一种较优的实施方式，本申请实施例中，所述控制模块与所述采集模块连接，用于控制所述采集模块采集所述用电设备的相关电力数据。

具体的，控制模块采用PCB线路板实现。控制模块的控制逻辑可以根据实际需求进行设置。具体实施时，控制指令可以通过与PCB线路板连接的控制按钮发出，如通过按钮发出采集用点设备的电力数据等指令，这里不再一一赘述。

作为一种较优的实施方式，本申请实施例中，所述处理模块通过所述传输模块与所述采集模块通信连接，用于接收所述采集模块采集到的所述相关电力数据，并按照预设规则对所述相关电力数据进行处理。

具体的，预设规则包括但不限于用电情况计算规则、预警规则等。处理模块按照预设规则对相关电力数据进行的处理包括但不限于统计各用电设备的用电情况、监测用电设备的运行状态、预设用电设备是否发生异常等处理流程。

作为一种较优的实施方式，本申请实施例中，所述显示模块通过所述传输模块与所述处理模块连接，用于显示所述用电设备的相关电力数据以及所述处理模块按照预设规则对所述相关电力数据进行处理后得到数据。

具体的，作为一种优选的实施方式，显示模块的可以采用可视化数据大屏的方式显示相关数据，用于监控值班人员综合管控所有设备的运行状态与系统的报警趋势等。具体实施时，可以将系统在运行状态数据与设备状态数据转换为可视化的控件，以供相关人员查看。显示的相关数据包括但不限于电压、电流、频率、功率、电能、温度、开关量、继电器等相关数据以及相关参数的数据趋势图。

作为一种较优的实施方式，本申请实施例中，管理模块与所述显示模块连接，用于通过所述显示模块管理所述用电设备的档案信息，至少包括增加、删除、修改或查询所述用电设备的设备信息。

具体的，本申请实施例中，管理模块除了可以提供用电设备的档案信息管理的功能，方便系统管理人员对用电设备的综合归档操作之外，还可以用于用电设备预警参数的配置、用电设备OTA远程更新、用电设备备注信息的填写修改、用电设备二维码管理以及设备报修等。

具体的，本申请实施例中，基于GPRS的分布式电力数据管理系统可以包括多个用于供工作人员操作的电力管理设备，每台电力管理设备都可以独立的设置电力指标预警参数，包括但不限于电压、电流、功率、温度、数据上报间隔、现场照片等，以实现电力管理设备的无人值守以及采集数据超限报警。

具体的，用电设备OTA远程更新包括选择相应的硬件固件，并把该固件通过4G网络发送给指定的硬件设备，以实现远程无人升级，系统BUG修复等。用电设备备注信息的填写修改包括可以独立设置文字系统备注，方便系统管理人员快速识别设备，并了解设备的安装环境具体安装细节。设备报修是指当设备发生异常后，系统运维人员可以通过报修界面对具体的设备进行报修申请，该申请会流转至系统管理人员界面，由系统管理人员进行报修申请的审核，并对维修人员下发派工通知消息。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“垂直”“平行”“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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于GPRS的分布式电力数据管理系统，所述系统至少包括采集模块、控制模块、传输模块以及处理模块；所述处理模块通过所述传输模块与所述采集模块通信连接，用于接收所述采集模块采集到的相关电力数据，并按照预设规则对所述相关电力数据进行处理，其特征在于，

所述采集模块部署在用电设备方且与用电设备连接，所述采集模块包括多个传感器，所述多个传感器与用电设备连接，用于采集所述用电设备的相关电力数据；

所述控制模块与所述采集模块连接，用于控制所述采集模块采集所述用电设备的相关电力数据，所述控制模块采用PCB线路板实现，控制指令通过与所述PCB线路板连接的控制按钮发出；

所述传输模块与所述采集模块以及所述处理模块均连接，用于将所述采集模块采集到的所述相关电力数据传输给所述处理模块；

所述控制模块、所述传输模块以及所述处理模块集成在PCB线路板上。

2.根据权利要求1所述的基于GPRS的分布式电力数据管理系统，其特征在于，所述多个传感器包括：

电流传感器，与所述用电设备的线路连接，用于检测所述用电设备的线路上的用电数据；

漏电流传感器，与所述用电设备的线路连接，用于检测所述用电设备的线路上的泄漏电流；

温度传感器，与所述用电设备的电力接头连接，用于检测所述用电设备的线路或箱体的温度。

3.根据权利要求1或2所述的基于GPRS的分布式电力数据管理系统，其特征在于，所述传输模块包括GPRS模块。

4.根据权利要求3所述的基于GPRS的分布式电力数据管理系统，其特征在于，所述GPRS模块包括4G网络模块或5G网络模块。

5.根据权利要求4所述的基于GPRS的分布式电力数据管理系统，其特征在于，所述4G网络模块采用Cat.1网络通讯，其下行速率最大为10Mbps，上行速率最大为5Mbps。

6.根据权利要求1或2所述的基于GPRS的分布式电力数据管理系统，其特征在于，所述系统还包括：

显示模块，所述显示模块通过所述传输模块与所述处理模块连接，用于显示所述用电设备的相关电力数据以及所述处理模块按照预设规则对所述相关电力数据进行处理后得到数据。

7.根据权利要求6所述的基于GPRS的分布式电力数据管理系统，其特征在于，所述系统还包括：

管理模块，与所述显示模块连接，用于通过所述显示模块管理所述用电设备的档案信息，至少包括增加、删除、修改或查询所述用电设备的设备信息。

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