CN103051054A - 一种集中管理城市公共用电终端的控制*** - Google Patents

一种集中管理城市公共用电终端的控制*** Download PDF

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林春艾
张豪
潘伟
王建伟
刘志刚
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  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

本发明实施例公开了一种集中管理城市公共用电终端的控制***，所述***包括末端监控单元、智能网关、监控中心，所述末端监控单元连接智能网关，所述智能网关连接监控中心；所述监控中心(PMC)由工业控制计算机及输出设备组成；其特征在于，所述末端监控单元与智能网关之间设有安全认证模块，所述智能网关与监控中心之间设有虚拟专网(VPN)模块，其中，所述安全认证模块包括数字签名单元和数字验证单元；所述虚拟专网(VPN)模块包括虚拟专网客户端单元、虚拟专网服务单元，所述的末端监控单元还包括有ZigBee模块。通过实施本发明，实现了对城市公共用电终端进行单点监控的功能，功耗低、成本低廉、体积小巧、安装简便、组网简单，适合大规模应用。

Description

一种集中管理城市公共用电终端的控制***
技术领域
本发明涉及一种集中管理城市公共用电终端的控制***。
背景技术
对一个城市的各种公共用电终端进行细粒度的集中监控具有极大的现实意义，尤其是在公共照明领域，可以即时处理故障，节约能源，降低维护费用，增进***可靠性，提供更好的公共服务，同时也为处理突发事件应急响应提供有效的支持。同时，作为公共服务的一部分，其信息安全极为重要，由于现有技术中没有加入保证信息安全的措施，使得城市公共用电终端***存在安全隐患。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种集中管理城市公共用电终端的控制***，以解决现有技术中功耗大、成本高，同时信息不安全的问题。
本发明的技术方案如下：
一种集中管理城市公共用电终端的控制***，包括三部分：一.末端监控单元(EMU)；二.智能网关(SG)；三.监控中心(PMC)，
所述末端监控单元连接智能网关，所述智能网关连接监控中心；
所述监控中心(PMC)由工业控制计算机及输出设备组成；
其中，所述末端监控单元与智能网关之间设有安全认证模块，所述智能网关与监控中心之间设有虚拟专网(VPN)模块，其中，
所述安全认证模块包括数字签名单元和数字验证单元；
所述虚拟专网(VPN)模块包括虚拟专网客户端单元、虚拟专网服务单元。
所述的末端监控单元(EMU)包括有驱动层、应用丌发接口层和应用层，其中，
所述驱动层包括Eeprom驱动、串口驱动、电力线载波通讯驱动和继电器驱动；
所述应用层包括通讯处理模块、策略处理模块、组网服务模块；
所述的智能网关(SG)包括电力线载波通讯单元、组网单元、受控末端监控智能管理单元、现场数据库单元、数据同步单元、上位机通讯单元。
所述的受控末端监控智能管理单元包括智能策略控制单元、实时预警通知单元、***监控单元。
所述的上位机通讯单元包括以太网通讯单元、GPRS通讯单元、WIFI通讯单元。
所述的监控中心包括***管理监控中心、监控中心数据库、数据同步单元。
所述的末端监控单元还包括有ZigBee模块。
本发明的有益效果是，本发明实现了对城市公共用电终端进行单点监控的功能，功耗低、成本低廉、体积小巧、安装简便、组网简单，适合大规模应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明的网络架构示意图；
图2是本发明中末端监控单元的结构示意图；
图3是本发明中智能网关的结构示意图；
图4是本发明中监控中心的结构示意图；
图5是本发明中安全认证模块的结构示意图；
图6是本发明中虚拟专网模块的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种集中管理城市公共用电终端的控制***，能够实现功耗低、成本低廉、可大规模应用的功能，以下分别进行详细说明。
如图1所示，一种集中管理城市公共用电终端的控制***，包括三部分：一.末端监控单元(EMU)；二.智能网关(SG)；三.监控中心(PMC)，
所述末端监控单元连接智能网关，所述智能网关连接监控中心；
所述监控中心(PMC)由工业控制计算机及输出设备组成；
其中，所述末端监控单元与智能网关之间设有安全认证模块，所述智能网关与监控中心之间设有虚拟专网(VPN)模块，其中，
所述安全认证模块包括数字签名单元和数字验证单元；
所述虚拟专网(VPN)模块包括虚拟专网客户端单元、虚拟专网服务单元。
所述的末端监控单元(EMU)包括有驱动层、应用开发接口层和应用层，其中，
所述驱动层包括Eeprom驱动、串口驱动、电力线载波通讯驱动和继电器驱动；
所述应用层包括通讯处理模块、策略处理模块、组网服务模块；
所述的智能网关(SG)包括电力线载波通讯单元、组网单元、受控末端监控智能管理单元、现场数据库单元、数据同步单元、上位机通讯单元。
所述的受控末端监控智能管理单元包括智能策略控制单元、实时预警通知单元、***监控单元。
所述的上位机通讯单元包括以太网通讯单元、GPRS通讯单元、WIFI通讯单元。
所述的监控中心包括***管理监控中心、监控中心数据库、数据同步单元。
所述的末端监控单元还包括有ZigBee模块。
如图2所示，末端监控单元通过电力线载波通讯方式或者ZigBee通讯方式与所在区域的智能网关(SG)进行通讯，采集用电设备用电状态信息，并上传至所在区域的智能网关(SG)，同时，末端监控单元执行智能网关(SG)对本监控点的监控策略，并通过继电器对用电设备进行通断。ZigBee模块为可选模块，采用第三方的ZigBee通讯模块接插在主模块内，通过RS232接口与处理器进行通讯。电力线载波通讯有抗干扰能力差的缺陷，当出现盲点时可以利用Zigbee技术作为“接力”来消除盲点。
如图3所示，智能网关(SG)的用来接收监控中心下发的监控策略并在本区域内执行至各个监控点，实时采集每个用电设备的状态数据并上传至监控中心。
智能网关(SG)与各末端监控单元(EMU)间通讯方式以电力线载波通讯为主，并以ZigBee方式作为补充；智能网关(SG)与监控中心间通讯方式有3种：局域网(有线/无线)、直接接入互联网以及通过GPRS方式接入互联网。智能网关(SG)应具有一定的信息处理能力，可接受监控中心预先为之设定的用电策略，并根据用电策略自动向末端监控单元(EMU)发出通断指令。智能网关(SG)内置Web Server，管理终端可通过IE浏览器直接登录查看用电状态信息及进行管理配置。
如图4所示，监控中心对整个监控网络进行数据处理和智能分析，通过分析每个区域的智能网关(SG)上传的数据，对整个监控网络内的每个用电设备的运行状态进行监控；设置监控网络内用电设备的监控策略，并下发至每个智能网关(SG)，与GIS(地理信息***)***及城市应急指挥***联动，进行防盗报警、故障处理及突发事件处理。
如图5、6所示，所述末端监控单元(EMU)与智能网关(SG)之间设置有安全认证模块，所述安全认证模块包括数字签名单元和数字验证单元，综合采用基于PKI的安全认证技术和加密技术加以保证。同时，所述智能网关(SG)与监控中心之间设置有虚拟专网(VPN)模块，所述虚拟专网(VPN)模块包括虚拟专网客户端单元和虚拟专网服务单元。
本发明实现了对城市公共用电终端进行单点监控的功能，功耗低、成本低廉、体积小巧、安装简便、组网简单，适合大规模应用。
以上对本发明实施例所提供的一种集中管理城市公共用电终端的控制***进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种集中管理城市公共用电终端的控制***，包括三部分：一.末端监控单元(EMU)；二.智能网关(SG)；三.监控中心(PMC)，
所述末端监控单元连接智能网关，所述智能网关连接监控中心；
所述监控中心(PMC)由工业控制计算机及输出设备组成；
其特征在于，所述末端监控单元与智能网关之间设有安全认证模块，所述智能网关与监控中心之间设有虚拟专网(VPN)模块，其中，
所述安全认证模块包括数字签名单元和数字验证单元；
所述虚拟专网(VPN)模块包括虚拟专网客户端单元、虚拟专网服务单元。
2.如权利要求1所述的集中管理城市公共用电终端的控制***，其特征在于，所述的末端监控单元(EMU)包括有驱动层、应用开发接口层和应用层，其特征在于，
所述驱动层包括Eeprom驱动、串口驱动、电力线载波通讯驱动和继电器驱动；
所述应用层包括通讯处理模块、策略处理模块、组网服务模块。
3.如权利要求1所述的集中管理城市公共用电终端的控制***，其特征在于，所述的智能网关(SG)包括电力线载波通讯单元、组网单元、受控末端监控智能管理单元、现场数据库单元、数据同步单元、上位机通讯单元。
4.如权利要求1或3所述的集中管理城市公共用电终端的控制***，其特征在于，所述的受控末端监控智能管理单元包括智能策略控制单元、实时预警通知单元、***监控单元。
5.如权利要求1或3所述的集中管理城市公共用电终端的控制***，其特征在于，所述的上位机通讯单元包括以太网通讯单元、GPRS通讯单元、WIFI通讯单元。
6.如权利要求1所述的集中管理城市公共用电终端的控制***，其特征在于，所述的监控中心包括***管理监控中心、监控中心数据库、数据同步单元。
7.如权利要求1所述的集中管理城市公共用电终端的控制***，其特征在于，所述的末端监控单元还包括有ZigBee模块。 
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