CN218848597U - 一种基于泛在物联网的能源管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于泛在物联网的能源管理系统，包括能源计量装置、一体化网关、路由器、NBIoT基站、云服务器以及计算机；能源计量装置包括计量传感器、MCU、WiFi芯片、NBIoT芯片和前端通信模块，MCU分别与计量传感器、WiFi芯片、NBIoT芯片以及前端通信模块电连接，WiFi芯片与路由器无线通信连接，NBIoT芯片与NBIoT基站无线通信连接，NBIoT基站通过分组核心网与云服务器通信，云服务器与一体化网关通过互联网连接，路由器与一体化网关通过局域网通信连接，一体化网关与计算机连接；本实用新型能够通局域网以及远程无线网监控能源用量状况。

Description

一种基于泛在物联网的能源管理系统

技术领域

本实用新型涉及物联网技术领域，具体涉及一种基于泛在物联网的能源管理系统。

背景技术

能源管理系统采用分层分布式系统体系结构，对建筑的电力、燃气、水等各分类能耗数据进行采集、处理，并分析建筑能耗状况，实现建筑节能应用。现有能源管理系统的计量监测部分与网关之间均采用有线通信方式，导致能源管理系统在对野外或者山区的能源设备进行监控时，其成本较高，并且布线困难。

实用新型内容

为了解决现有能源管理系统的计量监测部分与网关之间通信成本较高等技术问题，本实用新型提供一种基于泛在物联网的能源管理系统。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种基于泛在物联网的能源管理系统，包括能源计量装置、一体化网关、路由器、NBIoT基站、云服务器以及计算机；所述能源计量装置包括计量传感器、MCU、WiFi芯片、NBIoT芯片和前端通信模块，所述MCU分别与所述计量传感器、所述WiFi芯片、所述NBIoT芯片以及所述前端通信模块电连接，所述WiFi芯片与所述路由器无线通信连接，所述NBIoT芯片与所述NBIoT基站无线通信连接，所述NBIoT基站通过分组核心网与所述云服务器通信，所述云服务器与所述一体化网关通过互联网连接，所述路由器与所述一体化网关通过局域网通信连接，所述一体化网关与所述计算机连接。

本实用新型的有益效果是：通过计量传感器监控能源信息，当计量装置与一体化网关的设置距离较远的情况，一体化网关能够通过NBIoT基站以及云服务器远程获取能源信息；当计量装置与一体化网关的设置距离近时，可以直接通过路由器进行无线WiFi通信或者直接通过前端通信模块进行有线通信；本实用新型通过设置远距离无线通信模块，在远距离监控时能够降低通信布线成本。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，还包括移动终端，所述移动终端与所述云服务器通过互联网通信连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置移动终端，让用户能够通过移动终端接收能源计量装置的监控信息，提高系统的管理便利性。

进一步，所述前端通信模块为RS485通信芯片或RS232通信芯片。

进一步，所述一体化网关包括主控单元、通信单元、供电单元以及以太网模块，所述主控单元分别与所述通信单元、所述供电单元以及所述以太网模块连接；所述供电单元用于为所述主控单元以及所述通信单元提供电源；所述主控单元通过所述通信单元与所述RS485通信芯片或所述RS232通信芯片双向通信连接；所述以太网模块用于与所述路由器以及所述计算机通过局域网通信。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置以太网模块，让一体化网关能够通过局域网与能源计量装置通信，并通过局域网让计算机接收能源计量装置的计量监控结果。

进一步，所述通信单元包括RS485模块以及RS232模块；所述主控单元分别与所述RS485模块以及所述RS232模块双向通信；所述RS485模块用于与所述RS485通信芯片双向通信连接；所述RS232模块用于与所述RS232通信芯片双向通信连接。

进一步，所述一体化网关还包括USB模块以及显示输出接口模块，所述显示输出接口模块为VGA模块或HDMI模块；所述USB模块以及显示输出接口模块均与所述主控单元电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置USB模块，能够让外设输入装置例如鼠标键盘等与一体化网关进行通信，提供输入便利性。VGA模块或HDMI模块的设置，能够直接通过VGA模块或HDMI模块连接显示屏，便于显示一体化网关的输出信息。

附图说明

图1为本实用新型实施例中一种基于泛在物联网的能源管理系统的结构原理框图；

图2为本实用新型实施例中一体化网关的结构原理框图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、能源计量装置；2、NBIoT基站；3、路由器；4、一体化网关；5、计算机；6、云服务器；7、移动终端。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种基于泛在物联网的能源管理系统，包括能源计量装置1、一体化网关4、路由器3、NBIoT基站2、云服务器6、移动终端7以及计算机5；所述能源计量装置1包括计量传感器、MCU、WiFi芯片、NBIoT芯片和前端通信模块，所述MCU分别与所述计量传感器、所述WiFi芯片、所述NBIoT芯片以及所述前端通信模块电连接，所述WiFi芯片与所述路由器3无线通信连接，所述NBIoT芯片与所述NBIoT基站2无线通信连接，所述NBIoT基站2通过分组核心网与所述云服务器6通信，所述云服务器6与所述一体化网关4通过互联网连接，所述路由器3与所述一体化网关4通过局域网通信连接，所述一体化网关4与所述计算机5连接。所述移动终端7与所述云服务器6通过互联网通信连接。通过设置移动终端7，让用户能够通过移动终端7接收能源计量装置1的监控信息，提高系统的管理便利性。

具体地，计量传感器可以是智能电力传感器、水用量传感器、燃气计量表等能源监控器件。前端通信模块为RS485通信芯片或RS232通信芯片。计量传感器用于采集能源供给系统中的能源使用数据，并将采集到的数据传输至MCU；MCU用于接收计量传感器输出的能源使用数据，并将能源使用数据转换成数字信号后再通过RS485通信芯片或RS232通信芯片传输至一体化网关4；MCU还用于将能源使用数据转换成数字信号后再通过WiFi芯片以及与WiFi芯片无线通信的路由器3传输至一体化网关4；MCU还用于将能源使用数据转换成数字信号后再通过NBIoT芯片远程发送至NBIoT基站2；NBIoT基站用于通过4G/5G网络接收NBIoT芯片发送的数字信号，并将其数字信号通过移动通信的核心网传输至NBIoT基站服务器，由NBIoT基站服务器通过互联网将其数字信号传输至云服务器6；一体化网关4用于接收MCU输出的数字信号，并通过局域网或者互联网输出数值信号；计算机5用于通过局域网LAN接收一体化网关4的数字信号；移动终端7用于通过互联网以及云服务器6接收一体化网关4的数字信号。

如图2所示，所述一体化网关4包括主控单元、通信单元、供电单元、USB模块、显示输出接口模块、以太网模块以及工作指示灯，所述主控单元分别与所述通信单元、所述供电单元以及所述以太网模块连接；所述供电单元用于为所述主控单元以及所述通信单元提供电源；所述主控单元通过所述通信单元与所述RS485通信芯片或所述RS232通信芯片双向通信连接；所述以太网模块用于与所述路由器3以及所述计算机5通过局域网通信。所述通信单元包括RS485模块以及RS232模块；所述主控单元分别与所述RS485模块以及所述RS232模块双向通信；所述RS485模块用于与所述RS485通信芯片双向通信连接；所述RS232模块用于与所述RS232通信芯片双向通信连接。所述显示输出接口模块为VGA模块或HDMI模块；所述USB模块以及显示输出接口模块均与所述主控单元电连接。以太网模块用于让一体化网关4通过局域网以及路由器3与能源计量装置1通信，并通过局域网让计算机5接收能源计量装置1的计量监控结果。

主控单元包括电源管理模块、CPU、内存模块以及存储模块，电源管理模块用于为CPU、内存模块以及存储模块提供电能；供电单元具体为变压器，供电单元用于电网的220V交流电转换成用于为直流电，该直流电为电源管理模块、RS485模块、RS232模块供电。工作指示灯用于在接通供电单元接通220V电源时发亮。USB模块用于接入外设输入装置例如鼠标、键盘等，让外设输入装置与一体化网关4进行通信，通过外设输入装置向一体化网关4输入信息。VGA模块或HDMI模块用于直接通过VGA模块或HDMI模块连接显示屏，通过显示屏显示一体化网关4的输出信息。

本实用新型实施例通过计量传感器监控能源信息，当计量装置1与一体化网关4的设置距离较远的情况，一体化网关4能够通过NBIoT基站2以及云服务器6远程获取能源信息；当计量装置1与一体化网关4的设置距离近时，可以直接通过路由器3进行无线WiFi通信或者直接通过前端通信模块进行有线通信；本实用新型通过设置远距离无线通信模块，在远距离监控时能够降低通信布线成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的构思和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于泛在物联网的能源管理系统，其特征在于：包括能源计量装置(1)、一体化网关(4)、路由器(3)、NBIoT基站(2)、云服务器(6)以及计算机(5)；所述能源计量装置(1)包括计量传感器、MCU、WiFi芯片、NBIoT芯片和前端通信模块，所述MCU分别与所述计量传感器、所述WiFi芯片、所述NBIoT芯片以及所述前端通信模块电连接，所述WiFi芯片与所述路由器(3)无线通信连接，所述NBIoT芯片与所述NBIoT基站(2)无线通信连接，所述NBIoT基站(2)通过分组核心网与所述云服务器(6)通信，所述云服务器(6)与所述一体化网关(4)通过互联网连接，所述路由器(3)与所述一体化网关(4)通过局域网通信连接，所述一体化网关(4)与所述计算机(5)连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于泛在物联网的能源管理系统，其特征在于：还包括移动终端(7)，所述移动终端(7)与所述云服务器(6)通过互联网通信连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于泛在物联网的能源管理系统，其特征在于：所述前端通信模块为RS485通信芯片或RS232通信芯片。

4.根据权利要求3所述的一种基于泛在物联网的能源管理系统，其特征在于：所述一体化网关(4)包括主控单元、通信单元、供电单元以及以太网模块，所述主控单元分别与所述通信单元、所述供电单元以及所述以太网模块连接；所述供电单元用于为所述主控单元以及所述通信单元提供电源；所述主控单元通过所述通信单元与所述RS485通信芯片或所述RS232通信芯片双向通信连接；所述以太网模块用于与所述路由器(3)以及所述计算机(5)通过局域网通信。

5.根据权利要求4所述的一种基于泛在物联网的能源管理系统，其特征在于：所述通信单元包括RS485模块以及RS232模块；所述主控单元分别与所述RS485模块以及所述RS232模块双向通信；所述RS485模块用于与所述RS485通信芯片双向通信连接；所述RS232模块用于与所述RS232通信芯片双向通信连接。

6.根据权利要求4所述的一种基于泛在物联网的能源管理系统，其特征在于：所述一体化网关(4)还包括USB模块以及显示输出接口模块，所述显示输出接口模块为VGA模块或HDMI模块；所述USB模块以及显示输出接口模块均与所述主控单元电连接。

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