CN110011867B - 一种智能家用能源信息综合简化处理方法 - Google Patents
一种智能家用能源信息综合简化处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110011867B CN110011867B CN201910435423.9A CN201910435423A CN110011867B CN 110011867 B CN110011867 B CN 110011867B CN 201910435423 A CN201910435423 A CN 201910435423A CN 110011867 B CN110011867 B CN 110011867B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- information
- positioning
- topology
- reading
- attribute
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 68
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 47
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 19
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims description 16
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 15
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims description 14
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 10
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims description 9
- 238000012627 multivariate algorithm Methods 0.000 claims description 6
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 4
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 15
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000007499 fusion processing Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000013439 planning Methods 0.000 description 1
- 238000012502 risk assessment Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012384 transportation and delivery Methods 0.000 description 1
- 238000013024 troubleshooting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B3/00—Line transmission systems
- H04B3/54—Systems for transmission via power distribution lines
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/12—Discovery or management of network topologies
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/02—Services making use of location information
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
- H04W4/33—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for indoor environments, e.g. buildings
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Telephonic Communication Services (AREA)
Abstract
本发明公开了一种智能家用能源信息综合简化处理方法，属于电力物联网技术领域，其包括以下步骤：程序开始，读取ROM设置，进行时钟、接口等环境初始化；连接网络服务器，根据属性ID和口令进行登录，下载最新网络拓扑与设置参数，读取预置参数；进入定位处理子流程，收集定位信息；进入拓扑处理子流程，结合空间定位信息；业务数据处理子流程实现对所承载开展的业务信息的透明传递，根据预置策略进行处理；监控信息处理子流程实现对远程/本地管理接口数据；根据预置策略对各类结果数据进行存储。本发明用于超宽带脉冲无线电UWB与电力线载波PLC融合于嵌入式综合处理单元APU技术，实现家用能源信息服务网络的可靠通信、拓扑动态重构与终端精确定位。
Description
技术领域
本发明涉及电力物联网技术领域，具体是一种智能家用能源信息综合简化处理方法。
背景技术
近年来在国家电网公司牵头倡导和大力推动下，泛在电力物联网建设正在全面快速开展。泛在电力物联网是泛在物联网在电力行业的具体表现形式和应用落地，旨在将电力用户及其设备、电网企业及其设备、发电企业及其设备、供应商及其设备、以及人和物连接起来，产生共享数据，为用户、电网、发电、供应商和政府社会提供服务，以电网为枢纽，发挥平台和共享作用，为全行业和更多市场主体发展创造更大机遇，创造价值服务。
出于技术与商业层面原因，数以亿计的家庭低压用户至今仍然广泛维持着传统的电力接入和消费模式。直接面向低压用户的智能用电领域一直是近年来智能电网建设的热点和难点，但随着相关技术和装备的发展完善，能够实现电力流与信息流综合高效智能利用的家庭能源信息服务***也必将成为泛在电力物联网建设的焦点和亮点。
目前的家庭智能用电***与传统用电网络相比，绝大多数利用了窄带低压电力线载波（N-PLC）技术，重点解决了各类终端用电设备的信息接入与上传，以及远程控制信号的传递等问题，部分***还基于宽带低压电力线载波（B-PLC）或低压光纤复合电缆（OPLC）技术，提供了终端用电设备与网络设备的宽带接入，并在此基础上开展了用户双向互动等多样化业务，取得较好的体验。但受思路、技术与标准方面的局限，仍然存在一系列不足之处，主要包括：
1、智能化程度低，***成本居高造成实用性差。目前家庭智能用电***相关设备仍未出台统一标准，多数***关注重点仍是各种家用电器的信息上传和远程控制，接入的数据类型和采样精度有限，且终端设备基本上不具备数据处理能力，只是简单的存储和上传，相关用电策略的规划执行过程需要较多的人工介入和干预，对于普通用户而言感觉过于繁琐。少数提供宽带接入和智能互动业务的家庭智能用电***，其多媒体网关设备多基于ARM甚至x86架构开发，成本居高不下，也使得在光大家庭用户层面的应用推广十分困难。
2、通信方式单一、传输速率受限，造成可靠性差。目前已有的家庭智能用电***主要采用低压电力线载波（PLC）、低压光纤复合电缆（OPLC）和无线Wi-Fi三种通信方式其中的一种，而以上技术都存在其局限性：PLC技术传输速率低（基本上都在1Mbit/s以下，往往在数十kbit/s左右），且信道特性受环境影响明显、变化快速；OPLC造价较高，需要重新布放，实施困难；Wi-Fi信号穿透能力较差，且其模组功耗偏大，造价相对也较高。受成本因素制约，绝大多数制造商仍采用单一通信方式，因信道或装置故障引起的信号一旦中断无法恢复，***可靠性整体偏低。而如果同时采用两种或三种通信方式，又将造成***成本直线上升，同时引起的效果改善相对也并不明显。
3、不具备定位能力、无法识别拓扑造成精确性差。受技术所限，目前已有的家庭智能用电终端设备均不具备空间定位和网络拓扑发现能力。类似于一个封闭的战场，指挥人员只能知道战场中有哪些人员，并能与各个人员通话，但却并不知道战场里目前的阵型排列、组织配置与人员分布，不能精确定位、不能识别网络拓扑，在一些复杂建筑中开展故障排查、风险分析、设备检修等应用场景时将会力不从心，也无法支持未来家庭智能维护、机器人服务、远程无人机送货等一系列高级应用需求。
从而需要一种智能家用能源信息综合简化处理单元及处理方法，用于超宽带脉冲无线电UWB与电力线载波PLC融合于嵌入式综合处理单元APU技术，实现家用能源信息服务网络的可靠通信、拓扑动态重构与终端精确定位。
公布号为CN 105678647 A的专利文献公开了一种可用于智慧城市体系的智慧家用能源物联网***，属一种物联网***，***包括：对象平台，至少包括一个能源表，所述能源表接入物联网智能网关；通信平台，通过网络分别与对象平台、管理平台相连；管理平台，分别与通信平台、服务平台相连，所述管理平台至少包括一个运营商服务器；服务平台，分别与管理平台、用户平台相连，至少包括一个运营商服务器；用户平台，接入服务平台或管理平台，至少包括一个用户端；物联网***中的各个服务器、物联网智能网关、用户与能源表相互之间均可实现一对一、多对一、多对多等方式连接进行传感信息及控制信息传输，满足智慧城市体系中物联网使用的不同需求。但是，该申请不能解决现有智能家用能源信息网关智能化程度低、传输速率低、精确性低的问题。
公告号为CN 104615119 B的专利公开了一种家庭能源管理***，包括双向计量模块、电力云识别模块、能效管理模块、电源转换模块、综合故障与监测模块、家居管理模块、安防监测模块、多通信模块以及显示模块。本发明的家庭能源管理***能够有效保障家庭用电安全、提高家庭用能效率，同时其通过多通信模块实现了智能家居与智能遥控设备之间的信息交互，同时还支持手机、微信、PC多种终端查询和控制家庭能效的状态。但是，该发明通信方式单一、传输速率受限，造成可靠性差，不具备定位能力、无法识别拓扑造成精确性差。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术的不足，提供的一种能够用于超宽带脉冲无线电UWB与电力线载波PLC融合于嵌入式综合处理单元APU技术，实现家用能源信息服务网络的可靠通信、拓扑动态重构与终端精确定位的智能家用能源信息综合简化处理方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种智能家用能源信息综合简化处理方法，包括以下步骤：步骤101：程序开始，读取ROM设置，进行时钟、接口等环境初始化；
步骤102：连接网络服务器，根据属性ID和口令进行登录，下载最新网络拓扑与设置参数，默认每分钟尝试1次连接，超过10次连接不上，读取预置参数，转入后续流程；
步骤103：进入定位处理子流程，收集临近有通信连接的相关设备与装置有关定位信息，通过多元算法分析进行定位，将定位结果进行比对、存储和转发；
步骤104：进入拓扑处理子流程，结合设备属性ID、PLC连接关系与空间定位信息，完成网络拓扑的生成和优化，并对结果进行存储和转发；
步骤105：常态化监测各单元数据接口输入；
步骤106：根据响应类型执行中断程序，分别进入不同的处理流程；
步骤107：业务数据处理子流程主要实现对所承载开展的业务信息的透明传递，根据预置策略进行处理；
步骤108：监控信息处理子流程主要实现对远程/本地管理接口数据，传感单元数据进行收集，根据预置策略进行处理；
步骤109：根据预置策略对各类结果数据进行存储；
步骤110：将结果数据上传至服务器；
步骤111：返回主程序。
进一步的，步骤103中，所述定位处理子流程，包括以下步骤：
步骤201：读取当前位置信息表，如为空白或多次重读读取失败，则进行原始赋值，以本装置作为坐标原点；
步骤202：读取从超宽带脉冲无线电UWB信息处理模块接收到的相邻设备定位信息，包括距离、时间、方向与属性ID；
步骤203：综合接收到的定位信息，根据预置策略，进行定位计算条件判定，分别转入不同的分析子流程；
步骤204：基于测距TOF算法子流程主要基于测距的方式，和每个需要定位的终端发起测距，测距完成后进行位置计算；
步骤205：基于时间差TDOA算法子流程主要基于到达时间差进行定位，通过无线报文发送与接收时间戳计算出被定位目标的位置；
步骤206：基于相位差AOA算法子流程主要基于相位差的方式计算出到达角度，可配合TOF实现单基站完成定位；
步骤207：按照预置策略和参考指标，对不同方法定位结果进行判定和优化；
步骤208：对最终定位结果进行更新和存储；
步骤209：将结果数据上传至服务器；
步骤210：返回主程序。
进一步的，步骤104中，所述拓扑处理子流程，包括以下步骤：
步骤301：读取当前位置信息表；
步骤302：读取当前连接关系表，如为空白或多次重读读取失败，则进行原始赋值；
步骤303：读取从电力线载波PLC信息处理模块接收到的相邻设备关系属性信息，包括连接端口、地址与属性ID；
步骤304：综合接收到的关系属性信息，根据预置模式策略，进行本地拓扑生成；
步骤305：基于属性ID，对各终端设备位置信息与连接关系进行关联映射和预校验，如通过校验则转入后续流程，如未通过校验，在返回告警的同时，调整预置模式策略，重新进行拓扑生成和关联校验；
步骤306：在此基础上完成网络拓扑图形绘制，通过连通性分析进行拓扑优化；
步骤307：对最终拓扑分析结果进行更新和存储；
步骤308：将结果数据上传至服务器；
步骤309：返回主程序。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明智能家用能源信息综合简化处理方法，用于超宽带脉冲无线电UWB与电力线载波PLC融合于嵌入式综合处理单元APU技术，实现家用能源信息服务网络的可靠通信、拓扑动态重构与终端精确定位，极大改善当前家庭智能用电***在通信可靠性、网络可视性、***实用性与技术经济性方面的短板，有效解决低压层面电力物联网推广应用难点问题，显著提升能源信息相关终端和数据的利用效率、传输效率、管理效率与可靠性，有力推动各类用电终端设备与信息终端设备的融合进程，支撑和促进泛在电力物联网在广大低压用户层面的加快形成。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明实施例中智能家用能源信息插座的结构示意图；
图3是本发明方法的流程图；
图4是本发明定位处理子流程的流程图；
图5是本发明拓扑处理子流程的流程图；
图6是本发明实施例四中智能家用能源信息插座的典型应用环境示意图；
图7是本发明实施例四中智能家用能源信息插座的自动拓扑定位功能效果图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步清楚阐述本发明的内容，但本发明的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。
实施例一
如图1所示，一种智能家用能源信息综合简化处理单元，包括SoC单片机***、时钟信号处理、直流电源转换电路、通断监测/切换、业务数据接口、预处理电路和保护接地回路，所述时钟信号处理、所述通断监测/切换，所述业务数据接口、所述直流电源转换电路和所述保护接地回路均与所述SoC芯片连接，所述预处理电路与所述通断监测/切换连接。
本发明实施例的智能家用能源信息综合简化处理单元，作为一种基于UWB与PLC融合的自定位智能家用能源信息插座（PA3，同期申请专利项）的核心部件，分别连接电力线载波（PLC）通信模块与超宽带脉冲无线电（UWB）通信模块，通过与各单元之间的数据交互，结合自身计算、存储、时钟、分析、控制功能，实现基于UWB与PLC的融合通信与精确定位。
所述基于UWB与PLC融合的自定位智能家用能源信息插座的结构连接示意图如图2所示，其包括综合处理简化单元模块、超宽带脉冲无线电信息处理模块、电力线载波信息处理模块、数据信息接口、多向天线单元、直流供电单元和交流电源，所述综合处理简化单元模块即本发明实施例的智能家用能源信息综合简化处理单元。
实施例二
如图3所示，一种智能家用能源信息综合简化处理方法，包括以下步骤：步骤101：程序开始，读取ROM设置，进行时钟、接口等环境初始化；
步骤102：连接网络服务器，根据属性ID和口令进行登录，下载最新网络拓扑与设置参数，默认每分钟尝试1次连接，超过10次连接不上，读取预置参数，转入后续流程；
步骤103：进入定位处理子流程，收集临近有通信连接的相关设备与装置有关定位信息，通过多元算法分析进行定位，将定位结果进行比对、存储和转发；
步骤104：进入拓扑处理子流程，结合设备属性ID、PLC连接关系与空间定位信息，完成网络拓扑的生成和优化，并对结果进行存储和转发；
步骤105：常态化监测各单元数据接口输入；
步骤106：根据响应类型执行中断程序，分别进入不同的处理流程；
步骤107：业务数据处理子流程主要实现对所承载开展的业务信息的透明传递，根据预置策略进行处理；
步骤108：监控信息处理子流程主要实现对远程/本地管理接口数据，传感单元数据进行收集，根据预置策略进行处理；
步骤109：根据预置策略对各类结果数据进行存储；
步骤110：将结果数据上传至服务器；
步骤111：返回主程序。
实施例三
本发明实施例的智能家用能源信息综合简化处理方法，与实施例二的不同之处在于：
如图4所示，步骤103中，所述定位处理子流程，包括以下步骤：
步骤201：读取当前位置信息表，如为空白或多次重读读取失败，则进行原始赋值，以本装置作为坐标原点；
步骤202：读取从超宽带脉冲无线电UWB信息处理模块接收到的相邻设备定位信息，包括距离、时间、方向与属性ID；
步骤203：综合接收到的定位信息，根据预置策略，进行定位计算条件判定，分别转入不同的分析子流程；
步骤204：基于测距TOF算法子流程主要基于测距的方式，和每个需要定位的终端发起测距，测距完成后进行位置计算；
步骤205：基于时间差TDOA算法子流程主要基于到达时间差进行定位，通过无线报文发送与接收时间戳计算出被定位目标的位置；
步骤206：基于相位差AOA算法子流程主要基于相位差的方式计算出到达角度，可配合TOF实现单基站完成定位；
步骤207：按照预置策略和参考指标，对不同方法定位结果进行判定和优化；
步骤208：对最终定位结果进行更新和存储；
步骤209：将结果数据上传至服务器；
步骤210：返回主程序。
如图5所示，步骤104中，所述拓扑处理子流程，包括以下步骤：
步骤301：读取当前位置信息表；
步骤302：读取当前连接关系表，如为空白或多次重读读取失败，则进行原始赋值；
步骤303：读取从电力线载波PLC信息处理模块接收到的相邻设备关系属性信息，包括连接端口、地址与属性ID；
步骤304：综合接收到的关系属性信息，根据预置模式策略，进行本地拓扑生成；
步骤305：基于属性ID，对各终端设备位置信息与连接关系进行关联映射和预校验，如通过校验则转入后续流程，如未通过校验，在返回告警的同时，调整预置模式策略，重新进行拓扑生成和关联校验；
步骤306：在此基础上完成网络拓扑图形绘制，通过连通性分析进行拓扑优化；
步骤307：对最终拓扑分析结果进行更新和存储；
步骤308：将结果数据上传至服务器；
步骤309：返回主程序。
实施例四
如图1~5所示，一种智能家用能源信息综合简化处理单元，包括SoC单片机***、时钟信号处理、直流电源转换电路、通断监测/切换、业务数据接口、预处理电路和保护接地回路，所述时钟信号处理、所述通断监测/切换，所述业务数据接口、所述直流电源转换电路和所述保护接地回路均与所述SoC芯片连接，所述预处理电路与所述通断监测/切换连接。
本发明实施例的智能家用能源信息综合简化处理单元，作为一种基于UWB与PLC融合的自定位智能家用能源信息插座（PA3，同期申请专利项）的核心部件，分别连接电力线载波（PLC）通信模块与超宽带脉冲无线电（UWB）通信模块，通过与各单元之间的数据交互，结合自身计算、存储、时钟、分析、控制功能，实现基于UWB与PLC的融合通信与精确定位。
所述基于UWB与PLC融合的自定位智能家用能源信息插座的结构连接示意图如图2所示，其包括综合处理简化单元模块、超宽带脉冲无线电信息处理模块、电力线载波信息处理模块、数据信息接口、多向天线单元、直流供电单元和交流电源，所述综合处理简化单元模块即本发明实施例的智能家用能源信息综合简化处理单元，所述基于UWB与PLC融合的自定位智能家用能源信息插座的典型应用环境如图6所示，所述基于UWB与PLC融合的自定位智能家用能源信息插座的自动拓扑定位功能效果如图7所示。
所述智能家用能源信息综合简化处理单元，其处理方法，包括以下步骤：步骤101：程序开始，读取ROM设置，进行时钟、接口等环境初始化；
步骤102：连接网络服务器，根据属性ID和口令进行登录，下载最新网络拓扑与设置参数，默认每分钟尝试1次连接，超过10次连接不上，读取预置参数，转入后续流程；
步骤103：进入定位处理子流程，收集临近有通信连接的相关设备与装置有关定位信息，通过多元算法分析进行定位，将定位结果进行比对、存储和转发；
步骤104：进入拓扑处理子流程，结合设备属性ID、PLC连接关系与空间定位信息，完成网络拓扑的生成和优化，并对结果进行存储和转发；
步骤105：常态化监测各单元数据接口输入；
步骤106：根据响应类型执行中断程序，分别进入不同的处理流程；
步骤107：业务数据处理子流程主要实现对所承载开展的业务信息的透明传递，根据预置策略进行处理；
步骤108：监控信息处理子流程主要实现对远程/本地管理接口数据，传感单元数据进行收集，根据预置策略进行处理；
步骤109：根据预置策略对各类结果数据进行存储；
步骤110：将结果数据上传至服务器；
步骤111：返回主程序。
步骤103中，所述定位处理子流程，包括以下步骤：
步骤201：读取当前位置信息表，如为空白或多次重读读取失败，则进行原始赋值，以本装置作为坐标原点；
步骤202：读取从超宽带脉冲无线电UWB信息处理模块接收到的相邻设备定位信息，包括距离、时间、方向与属性ID；
步骤203：综合接收到的定位信息，根据预置策略，进行定位计算条件判定，分别转入不同的分析子流程；
步骤204：基于测距TOF算法子流程主要基于测距的方式，和每个需要定位的终端发起测距，测距完成后进行位置计算；
步骤205：基于时间差TDOA算法子流程主要基于到达时间差进行定位，通过无线报文发送与接收时间戳计算出被定位目标的位置；
步骤206：基于相位差AOA算法子流程主要基于相位差的方式计算出到达角度，可配合TOF实现单基站完成定位；
步骤207：按照预置策略和参考指标，对不同方法定位结果进行判定和优化；
步骤208：对最终定位结果进行更新和存储；
步骤209：将结果数据上传至服务器；
步骤210：返回主程序。
所述定位处理子流程，主要实现收集临近有通信连接的相关设备与装置有关定位信息（均为相对位置信息，绝对位置信息需要在服务器端进行映射和赋值后生成），通过多元算法分析进行定位，将定位结果进行比对、存储和转发。
步骤104中，所述拓扑处理子流程，包括以下步骤：
步骤301：读取当前位置信息表；
步骤302：读取当前连接关系表，如为空白或多次重读读取失败，则进行原始赋值；
步骤303：读取从电力线载波PLC信息处理模块接收到的相邻设备关系属性信息，包括连接端口、地址与属性ID；
步骤304：综合接收到的关系属性信息，根据预置模式策略，进行本地拓扑生成；
步骤305：基于属性ID，对各终端设备位置信息与连接关系进行关联映射和预校验，如通过校验则转入后续流程，如未通过校验，在返回告警的同时，调整预置模式策略，重新进行拓扑生成和关联校验；
步骤306：在此基础上完成网络拓扑图形绘制，通过连通性分析进行拓扑优化；
步骤307：对最终拓扑分析结果进行更新和存储；
步骤308：将结果数据上传至服务器；
步骤309：返回主程序。
所述拓扑处理子流程，主要实现收集临近有通信连接的相关设备与装置有关拓扑信息，结合设备属性ID、PLC连接关系与空间定位信息，完成网络拓扑的生成和优化，并对结果进行存储和转发。
本发明实施例的智能家用能源信息综合简化处理单元及处理方法，通过将UWB技术与PLC技术有机融合，实现终端设备数据传输速率的极大提升，以及故障方式下的通道自动切换；二是基于UWB技术的定位能力与PLC技术的天然拓扑属性，同时支撑终端设备的精确定位与网络拓扑的自动发现和动态重构。三是基于嵌入式***开发，具备相对强大的计算能力、丰富的资源以及良好的可扩展性，为家庭能源信息相关海量数据的综合利用提供良好条件，同时由于***的高度集成，其成本可以得到有效控制。
本项发明与同期申报的另外4项发明将共同构成完整的基于UWB与PLC融合的智能家用能源信息生态***（IFEIC，Intelligent Family Energy&Information Circle），将极大改善当前家庭智能用电***的短板，有效解决用电领域电力物联网推广应用难点问题，显著提升能源信息相关终端和数据的利用效率、传输效率、管理效率与可靠性，有力推动各类用电终端设备与信息终端设备的融合进程，支撑和促进泛在电力物联网在广大低压用户层面的加快形成。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种智能家用能源信息综合简化处理方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤101：程序开始，读取ROM设置，进行时钟、接口环境初始化；
步骤102：连接网络服务器，根据属性ID和口令进行登录，下载最新网络拓扑与设置参数，默认每分钟尝试1次连接，超过10次连接不上，读取预置参数，转入后续流程；
步骤103：进入定位处理子流程，收集临近有通信连接的相关设备与装置有关定位信息，通过多元算法分析进行定位，将定位结果进行比对、存储和转发；所述多元算法包括基于测距TOF算法、基于时间差TDOA定位算法和基于相位差AOA定位算法；
步骤104：进入拓扑处理子流程，结合设备属性ID、PLC连接关系与空间定位信息，完成网络拓扑的生成和优化，并对结果进行存储和转发；
步骤105：常态化监测各单元数据接口输入；
步骤106：根据响应类型执行中断程序，分别进入不同的处理流程；
步骤107：业务数据处理子流程主要实现对所承载开展的业务信息的透明传递，根据预置策略进行处理；
步骤108：监控信息处理子流程主要实现对远程/本地管理接口数据，传感单元数据进行收集，根据预置策略进行处理；
步骤109：根据预置策略对各类结果数据进行存储；
步骤110：将结果数据上传至服务器；
步骤111：返回主程序。
2.如权利要求1所述的智能家用能源信息综合简化处理方法，其特征在于：步骤103中，所述定位处理子流程，包括以下步骤：
步骤201：读取当前位置信息表，如为空白或多次重读读取失败，则进行原始赋值，以本装置作为坐标原点；
步骤202：读取从超宽带脉冲无线电UWB信息处理模块接收到的相邻设备定位信息，包括距离、时间、方向与属性ID；
步骤203：综合接收到的定位信息，根据预置策略，进行定位计算条件判定，分别转入不同的分析子流程；
步骤204：基于测距TOF算法子流程主要基于测距的方式，和每个需要定位的终端发起测距，测距完成后进行位置计算；
步骤205：基于时间差TDOA算法子流程主要基于到达时间差进行定位，通过无线报文发送与接收时间戳计算出被定位目标的位置；
步骤206：基于相位差AOA算法子流程主要基于相位差的方式计算出到达角度，可配合TOF实现单基站完成定位；
步骤207：按照预置策略和参考指标，对不同方法定位结果进行判定和优化；
步骤208：对最终定位结果进行更新和存储；
步骤209：将结果数据上传至服务器；
步骤210：返回主程序。
3.如权利要求1所述的智能家用能源信息综合简化处理方法，其特征在于：步骤104中，所述拓扑处理子流程，包括以下步骤：
步骤301：读取当前位置信息表；
步骤302：读取当前连接关系表，如为空白或多次重读读取失败，则进行原始赋值；
步骤303：读取从电力线载波PLC信息处理模块接收到的相邻设备关系属性信息，包括连接端口、地址与属性ID；
步骤304：综合接收到的关系属性信息，根据预置模式策略，进行本地拓扑生成；
步骤305：基于属性ID，对各终端设备位置信息与连接关系进行关联映射和预校验，如通过校验则转入后续流程，如未通过校验，在返回告警的同时，调整预置模式策略，重新进行拓扑生成和关联校验；
步骤306：在此基础上完成网络拓扑图形绘制，通过连通性分析进行拓扑优化；
步骤307：对最终拓扑分析结果进行更新和存储；
步骤308：将结果数据上传至服务器；
步骤309：返回主程序。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910435423.9A CN110011867B (zh) | 2019-05-23 | 2019-05-23 | 一种智能家用能源信息综合简化处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910435423.9A CN110011867B (zh) | 2019-05-23 | 2019-05-23 | 一种智能家用能源信息综合简化处理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110011867A CN110011867A (zh) | 2019-07-12 |
| CN110011867B true CN110011867B (zh) | 2022-02-22 |
Family
ID=67177751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910435423.9A Active CN110011867B (zh) | 2019-05-23 | 2019-05-23 | 一种智能家用能源信息综合简化处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110011867B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110677906B (zh) * | 2019-08-16 | 2022-03-29 | 深圳空循环科技有限公司 | 定位方法、计算机设备及可读存储介质 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2627060A1 (en) * | 2012-02-10 | 2013-08-14 | Universität Potsdam | A mobile device for wireless data communication and a method for communicating data by wireless data communication in a data communication network |
| CN103826300B (zh) * | 2013-12-31 | 2018-08-28 | 吴志超 | 无基站室内定位*** |
| CN105023416B (zh) * | 2015-07-22 | 2018-08-28 | 科大智能科技股份有限公司 | 基于电力线载波和微功率无线的智能集抄*** |
| CN206946583U (zh) * | 2017-07-05 | 2018-01-30 | 郑州联睿电子科技有限公司 | 基于超宽带室内精准定位的门禁管理*** |
| CN107819629B (zh) * | 2017-11-17 | 2021-03-12 | 北京智芯微电子科技有限公司 | 移动终端与电力线载波设备的通信***及维护方法 |
-
2019
- 2019-05-23 CN CN201910435423.9A patent/CN110011867B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110011867A (zh) | 2019-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Saleem et al. | Internet of things-aided smart grid: technologies, architectures, applications, prototypes, and future research directions | |
| CN103078408B (zh) | 基于物联网和云计算的实时互动智能用电***及互动方法 | |
| CN201716844U (zh) | 一种远程电力抄表*** | |
| Li et al. | Research on water meter reading system based on LoRa communication | |
| US20170134092A1 (en) | Data transfer facilitation across a distributed mesh network using light and optical based technology | |
| Yang | ICT technologies standards and protocols for active distribution network | |
| CN105788226A (zh) | 一种宽带载波并行抄表方法及*** | |
| CN109409732A (zh) | 一种能耗管理***及管理方法 | |
| CN105320097A (zh) | 用于实现家电智能调控的方法、云平台和*** | |
| CN103684937A (zh) | 一种智能家居通信***的网络拓扑结构及其建立方法 | |
| CN106655483A (zh) | 一种支撑互动化用电信息采集*** | |
| Deng | The embedded modules solution of household Internet of Things System and the future development | |
| CN110867956A (zh) | 一种基于智能台区的拓扑自动识别***及方法 | |
| CN109951747A (zh) | 一种智能识别台区户变关系及户表关系的方法及寻表仪 | |
| Babadi et al. | Challenges and opportunities of the integration of IoT and smart grid in Iran transmission power system | |
| CN205622328U (zh) | 配电网故障在线智能诊断*** | |
| CN110011867B (zh) | 一种智能家用能源信息综合简化处理方法 | |
| Cao et al. | Analysis and prospect of the application of wireless sensor networks in ubiquitous power internet of things | |
| CN104133428A (zh) | 一种控制电气设备的智能控制方法 | |
| CN114529054A (zh) | 电能与双碳供应***及全环节电碳计量交易追踪配送国际能源电碳互联网 | |
| Adolf et al. | SmartScript-a domain-specific language for appliance control in Smart Grids | |
| CN204442011U (zh) | 监控***及变电站 | |
| KR101956703B1 (ko) | 통합 모니터링 시스템 및 그 방법 | |
| Shao et al. | Research on Construction and Application of Power Distribution Internet of Things | |
| Chen et al. | An intelligent lighting control system for urban street lamps using Internet of Things |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |