[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于家庭網(wǎng)關(guān)的用電信息采集系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310666984.2
• 申請(qǐng)日: 2013-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104715598A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁麓;許艾明;劉丹斌;朱琴娟;康歡歡;安國(guó)超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 陜西天思信息科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G08C19/00
• 分類(lèi)號(hào): G08C19/00;H04L12/28
• 代理公司: 無(wú)
• 代理人: 無(wú)

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明屬于電力信息化領(lǐng)域，涉及家庭用戶(hù)用電信息采集系統(tǒng)及方法，尤其是一種基于家庭網(wǎng)關(guān)的用電信息數(shù)據(jù)采集并通過(guò)廣電雙向網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)南到y(tǒng)和方法。?

背景技術(shù)

?用戶(hù)用電信息采集系統(tǒng)是通過(guò)對(duì)終端用戶(hù)的用電數(shù)據(jù)的采集和分析，實(shí)現(xiàn)用電監(jiān)控、推行階梯定價(jià)、負(fù)荷管理、線損分析，最終達(dá)到自動(dòng)抄表、錯(cuò)峰用電、用電檢查（防竊電）、負(fù)荷預(yù)測(cè)和節(jié)約用電成本等目的。?

?隨著用電管理水平的不斷提高，人工抄表已經(jīng)不能滿足人們的需要，遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表逐漸取代人工抄表，解決了人工抄表誤差大、工作量大的問(wèn)題。?

?目前，以自動(dòng)化、信息化、互動(dòng)化為特征的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)程的加快，電網(wǎng)的功能和形態(tài)正在發(fā)生深刻變革，一場(chǎng)以智能電網(wǎng)為重要標(biāo)志的新的能源革命正在拉開(kāi)帷幕。利用現(xiàn)代通信技術(shù)、信息技術(shù)、營(yíng)銷(xiāo)技術(shù)構(gòu)建智能用電服務(wù)體系是智能電網(wǎng)的重要工作之一。依托智能電網(wǎng)和現(xiàn)代管理理念，利用高級(jí)計(jì)量、高效控制、高速通信等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)響應(yīng)迅速、計(jì)量公正準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、服務(wù)高效便捷，構(gòu)建智能電網(wǎng)與電力用戶(hù)電力流、信息流、業(yè)務(wù)流實(shí)時(shí)互動(dòng)的新型供用電關(guān)系是智能用電服務(wù)體系的主要內(nèi)容。?

?隨著技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了用電信息采集系統(tǒng)。用電信息采集系統(tǒng)是對(duì)電力用戶(hù)的用電信息進(jìn)行采集、處理和實(shí)時(shí)監(jiān)控的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)用電信息的自動(dòng)采集、計(jì)量異常監(jiān)測(cè)、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、用電分析和管理、相關(guān)信息發(fā)布、分布式能源監(jiān)控、智能用電設(shè)備的信息交互等功能。用電信息采集系統(tǒng)是智能用電管理、服務(wù)的技術(shù)支持系統(tǒng)，為管理信息系統(tǒng)提供及時(shí)、完整、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)用電數(shù)據(jù)。?

用電信息采集系統(tǒng)在邏輯上分為主站層、通信信道層、采集設(shè)備層等3個(gè)層次。用電信息采集系統(tǒng)（亦稱(chēng)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)），一般由電能表、采集器、集中器、通信信道、主站管理系統(tǒng)組成。就通信信道而言，分為遠(yuǎn)程通信（主站與集中器之間）和本地通信（集中器與數(shù)量龐大的采集器或電能表之間）。目前，用電信息采集系統(tǒng)的遠(yuǎn)程通信通道主要為光纖專(zhuān)網(wǎng)/230MHz專(zhuān)網(wǎng)，同時(shí)包含GPRS/CDMA/PSTN/ADSL等無(wú)線/有線通信技術(shù)；本地通信信道多采用電力線載波/RS-485/微功無(wú)線方式。?

?在“主站+集中器+采集器+普通電能表”的用電信息采集系統(tǒng)中，普通電能表用于記錄用戶(hù)的用電信息；采集器連接于普通電能表與集中器之間，用于采集普通電能表上記錄的用電信息并傳輸給集中器；集中器設(shè)置于采集器與主站之間，用于采集并存儲(chǔ)采集器傳輸?shù)拿總€(gè)用戶(hù)的用電信息；主站通過(guò)集中器采集用戶(hù)用電信息。?

?當(dāng)前的用電信息采集系統(tǒng)采用4元3級(jí)結(jié)構(gòu)（主站+集中器+采集器+電表，用電信息數(shù)據(jù)從電表→采集器→集中器→主站），距智能電網(wǎng)建設(shè)要求還存在很大的差距。主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、電表網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備采用的通信協(xié)議多樣化，但功能卻簡(jiǎn)單、通信接口速率很低，難以滿足分布式接入、雙向互動(dòng)、需求響應(yīng)迅速等智能用電信息采集需求，不能接收電網(wǎng)實(shí)時(shí)電價(jià)等信息，尚無(wú)節(jié)電管理功能等。?

?尤其表現(xiàn)在從集中器到采集器或電能表的“最后一英里”的本地通信成為技術(shù)的瓶頸，主要原因在于“最后一英里”面臨數(shù)量大、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜（有時(shí)甚至相當(dāng)惡劣）、通信媒介質(zhì)量低、成本壓力大等一系列難題。現(xiàn)有的用電信息采集系統(tǒng)中，由于本地組網(wǎng)的多樣化，分站的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，從而造成整個(gè)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化。?

發(fā)明內(nèi)容

?針對(duì)用電信息采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜化、通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)多樣化，本發(fā)明采用扁平化設(shè)計(jì)，基于家庭網(wǎng)關(guān)構(gòu)建“全I(xiàn)P化”的用電信息采集系統(tǒng)，用“智能電表+家庭網(wǎng)關(guān)+主站”的3元2級(jí)解決方案替換傳統(tǒng)的“智能電表+采集器+集中器+主站”4元3級(jí)解決方案，簡(jiǎn)化了已有的用電信息采集架構(gòu)模式。?

?本發(fā)明基于家庭網(wǎng)關(guān)構(gòu)建“全I(xiàn)P化”的用電信息采集系統(tǒng)，方便快速組網(wǎng)。解決傳統(tǒng)的用電信息采集分散化、孤立化，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等難題。?

?本發(fā)明中，家庭網(wǎng)關(guān)集成了用電信息采集模塊及EOC功能模塊；將采集到的PLC數(shù)據(jù)或微功無(wú)線數(shù)據(jù)（ZigBee/WIFI/UWB）或485數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)（IP格式）數(shù)據(jù)；通過(guò)廣電網(wǎng)絡(luò)或電力專(zhuān)網(wǎng)或移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)或電信網(wǎng)絡(luò)傳送到電力主站。建議采用已經(jīng)入戶(hù)的廣電網(wǎng)絡(luò)同軸電纜傳輸，減少重新布線，節(jié)約成本。?

?主站按照電力管理的需要，將IP地址或MAC地址加入不同的分組或管理域，完成數(shù)據(jù)的集抄、分析、統(tǒng)計(jì)、業(yè)務(wù)推送等業(yè)務(wù)，引導(dǎo)小區(qū)和居民用戶(hù)合理用電、避峰填谷，高效使用電能，提供便民服務(wù)。?