[發明專利]一種基于總線協議Modbus協議的負荷數數據標簽系統

在審

• 申請號: 202111029427.0
• 申請日: 2021-09-03
• 公開（公告）號: CN113905284A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 尹凱
• 申請（專利權）人: 天津求實智源科技有限公司
• 主分類號: H04Q9/00
• 分類號: H04Q9/00;H04L12/40
• 代理公司: 哈爾濱市邦杰專利代理事務所(普通合伙) 23212
• 代理人: 馬長嬌

一種基于總線協議Modbus協議的負荷數數據標簽系統。其組成包括:高頻采集終端、高性能集中器、總線協議Modbus服務器、自動標簽工具，所述的高頻采集終端分為總口采集終端及負荷采集終端，所述的總口采集終端安裝在居民電表入口處，負荷采集終端安裝在各負荷插座位置處，同時采集終端通過Wi?Fi模式接入高性能集中器連接到總線協議Modbus服務，總線協議Modbus服務器和自動標簽工具設置在外網，標簽結果以網頁形式展示，并支持導出。

技術領域：

本發明涉及一種基于總線協議Modbus協議的負荷數數據標簽系統。

背景技術：

在非侵入式居民電力負荷監測和分解系統中，用于驗證當前系統中非侵入式負荷分解算法準確度的方法較多，而其基礎則是對原始總口負荷數據進行運行狀態的真實標簽。目前，對負荷數據進行標簽的主要方法為，在每個負荷供電處加裝智能插座，通過智能插座所采集的各種負荷的真實運行特性（一般為功率）與總口電表的運行特性數據（功率）進行對比，從而對總口的運行特性數據（功率）進行對比。但是，智能插座和電表一般為不同廠家生產，二者的采集頻率相差較大，并且不能相互通信，對比和標簽的工作多靠人工，且準確率很低，因此對算法的驗證效果也較差。

發明內容：

本發明的目的是提供一種能夠提升相關算法測試效率和準確性的一種基于總線協議Modbus協議的負荷數數據標簽系統。

上述的目的通過以下的技術方案實現：

一種基于總線協議Modbus協議的負荷數數據標簽系統，其組成包括: 高頻采集終端、高性能集中器、總線協議Modbus服務器、自動標簽工具，所述的高頻采集終端分為總口采集終端及負荷采集終端，所述的總口采集終端安裝在居民電表入口處，負荷采集終端安裝在各負荷插座位置處，同時采集終端通過Wi-Fi模式接入高性能集中器連接到總線協議Modbus服務，總線協議Modbus服務器和自動標簽工具設置在外網，標簽結果以網頁形式展示，并支持導出。

所述的一種基于總線協議Modbus協議的負荷數數據標簽系統，步驟1是在需要進行標簽的負荷的支路上安裝負荷采集終端，對負荷運行特性數據進行實時采集并存儲在終端本地緩存中；

步驟2是在入戶總線上安裝總口采集終端，實時采集總口運行特性數據并存儲在終端本地緩存中；

步驟3是總口采集終端和各分項負荷采集終端所采集的數據，以Wi-Fi的通信方式傳輸到高性能集中器，高性能集中器作為數據集總、轉發、通信接口轉換的核心裝置，將原始數據傳輸到總線協議Modbus服務器；

步驟4是總線協議Modbus服務通過傳輸控制協議Tcp-總線協議Modbus服務器協議定時召喚總口及分項負荷運行特性數據，同時啟動標簽工具對總口運行特性數據進行分項負荷標簽，并存儲標簽結果；

步驟5是采用互聯網Web的方式通過API接口讀取總線協議Modbus服務器結果數據并展示，同時支持數據導出，作為進行非侵入式算法準確度評價的標準測試數據源。

所述的一種基于總線協議Modbus協議的負荷數數據標簽系統，所述的步驟1和步驟2是涉及到的采集終端，選用2片16位高速并行AD采樣芯片，分別對電壓、電流進行同步采集，主中央處理器CPU選擇16位定點DSP對兩路采樣數據進行相位同步、功率計算、結果緩存及接口轉發操作，同時，在片內開發傳輸控制協議Tcp-Modbus協議棧，作為傳輸控制協議Tcp-Modbus客戶端與總線協議Modbus服務器進行協議交互。

所述的一種基于總線協議Modbus協議的負荷數數據標簽系統，所述的步驟3的高性能集中器，選擇Wi-Fi作為集中器與多個終端的通信方式；其核心處理器選擇集成ARM核的高速通信芯片，通過ARM完成總線協議Modus協議棧的開發，該芯片內置512Kb容量的同步動態隨機存儲器SDRAM，滿足總線協議Modbus協議輪詢召喚間隙的數據緩存要求；同時，該芯片通過RJ45接口與服務器進行數據交互。