[發(fā)明專利]基于物聯(lián)云的智能用電用能系統(tǒng)平臺

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310226757.8
• 申請日: 2013-06-08
• 公開（公告）號: CN104238466A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設計）人: 陳亮;喬林思杭;楊世旺;裴少通;趙路佳
• 申請（專利權）人: 華北電力大學(保定)
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于物聯(lián)云的智能用電用能系統(tǒng)，其特征在于，包括用電側(cè)系統(tǒng)、用能側(cè)系統(tǒng)和云信息處理平臺組成。用電側(cè)系統(tǒng)包括本地控制終端和智能插座。用能側(cè)系統(tǒng)包括控制平臺、ZigBee監(jiān)控節(jié)點、逆變器、充放電控制器、儲能裝置和分布式電源；云信息處理平臺采用分布式存儲系統(tǒng)HomeTable實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲分區(qū)，MapReduce技術實現(xiàn)家庭物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)挖掘，包括數(shù)據(jù)同步異步接入層、數(shù)據(jù)分布式存儲層和數(shù)據(jù)并行處理層。

2.根據(jù)權利要求1所述的智能用電用能系統(tǒng)，其特征在于，本地控制終端包括實時數(shù)據(jù)庫、專家系統(tǒng)模塊、ZigBee/UPnP軟件橋、ZigBee主協(xié)調(diào)器、RS485接口和以太網(wǎng)通訊接口。RS485接口同智能電表通訊，建立智能終端和智能電表的雙向互動，以太網(wǎng)通訊接口接入Intemet互聯(lián)網(wǎng)，同云后臺服務中心建立通信。

3.根據(jù)權利要求1和權利要求2所述的智能用電用能系統(tǒng)，其特征在于，專家系統(tǒng)模塊由知識庫、數(shù)據(jù)庫和推理機3部分組成，數(shù)據(jù)庫選自實時數(shù)據(jù)庫相應片段，知識庫存儲本地的經(jīng)驗性知識，推理機根據(jù)推理策略去決策。專家系統(tǒng)和后臺云服務進行定期通訊，對專家系統(tǒng)中的知識庫和推理機的推理策略進行在線升級，保證決策的正確性和可靠性。

4.根據(jù)權利要求1和權利要求2所述的智能用電用能系統(tǒng)，其特征在于，ZigBee主協(xié)調(diào)器負責網(wǎng)絡的發(fā)起、參數(shù)的設定、信息管理及維護等功能。ZigBee主協(xié)調(diào)器選擇一個信道和網(wǎng)絡標識符(PAN?ID)進行自組網(wǎng)。一旦組網(wǎng)完成后，主協(xié)調(diào)器就以路由器節(jié)點的角色運行，允許RFD終端節(jié)點的加入和退出以及同RFD終端節(jié)點通信。

5.根據(jù)權利要求1所述的智能用電用能系統(tǒng)，其特征在于，智能插座包括ZigBee節(jié)點和晶閘管控制模塊，ZigBee節(jié)點同本地控制終端的ZigBee主協(xié)調(diào)器建立雙向通信，發(fā)送用電設備的信息和接收控制信息。晶閘管控制模塊實現(xiàn)周波通斷和調(diào)壓控制，實現(xiàn)對不同用電設備的通斷控制、調(diào)壓型和調(diào)功型的強度控制。

6.根據(jù)權利要求1所述的智能用電用能系統(tǒng)，其特征在于，用能側(cè)系統(tǒng)包括控制平臺、ZigBee監(jiān)控節(jié)點、逆變器、充放電控制器、儲能裝置和分布式電源。ZigBee監(jiān)控節(jié)點對分布式微網(wǎng)系統(tǒng)設備進行信息的監(jiān)測和指令的控制，包括對儲能裝置的電量狀態(tài)和運行狀態(tài)，分布式電源的發(fā)電功率和運行狀態(tài)。同時發(fā)送控制信息，如逆變器的功率通斷和幅值控制，儲能裝置充放電控制器的充放電指令。

7.根據(jù)權利要求1所述的智能用電用能系統(tǒng)，其特征在于，云信息處理平臺采用分布式存儲系統(tǒng)HomeTable實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲分區(qū)，MapReduce技術實現(xiàn)家庭物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)挖掘，包括數(shù)據(jù)同步異步接入層、數(shù)據(jù)分布式存儲層和數(shù)據(jù)并行處理層。

8.根據(jù)權利要求1所述和權利要求7所述的智能用電用能系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)同步異步接入層主要包括同步消息模塊和異步消息模塊，主要負責智能終端與云系統(tǒng)的通信管理及消息處理，還對消息的預處理以方便數(shù)據(jù)存儲層的存儲和進一步的應用。其中異步消息部分是基于JMS異步消息服務，接受本地智能終端發(fā)來的非異常性及非指令性消息。而同步消息處理部分則是基于MINA框架的消息通信管理，先在智能終端與云端之間建立合法會話，然后傳送異常性及指令性消息，并實時調(diào)用云后臺分析，返回操作決策，保證消息的實時處理。

9.根據(jù)權利要求1所述和權利要求7所述的智能用電用能系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)分布式存儲層主要包括核心數(shù)據(jù)庫、業(yè)務輔助數(shù)據(jù)庫、文件系統(tǒng)等。其中核心數(shù)據(jù)庫采用HBase數(shù)據(jù)，負責系統(tǒng)主要元數(shù)據(jù)的存儲；業(yè)務輔助數(shù)據(jù)庫則可以采用Oracle等關系數(shù)據(jù)庫來輔助系統(tǒng)的業(yè)務快速處理；文件系統(tǒng)采用HDFS分布式文件系統(tǒng)。

10.根據(jù)權利要求1所述和權利要求7所述的智能用電用能系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)并行處理層主要包括并行數(shù)據(jù)處理算法模塊、用戶模式評估模塊、數(shù)據(jù)存取模塊等。并行數(shù)據(jù)處理算法模塊為數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘的各種任務提供并行算法，主要包含一些基于云計算并行計算MapReduce的算法庫；用戶模式評估模塊對產(chǎn)生的模式進行評估，符合用戶要求的結果存入領域知識庫，領域知識庫可以輔助業(yè)務控制邏輯指導數(shù)據(jù)處理過程；數(shù)據(jù)存取模塊根據(jù)不同的需要從數(shù)據(jù)存儲層調(diào)取數(shù)據(jù)或者寫入數(shù)據(jù)。