CN110086249B - 基于云平台的低压配电设备即插即用实现方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于云平台的低压配电设备即插即用实现方法，扫描即插即用装置的二维码、输入低压配电设备的信息、设备的专用软件通过上行接口从云平台下载至装置中，实现配电设备的即插即用。基于云平台的低压配电设备即插即用装置，包括：依次电连接的上行接口、核心处理器模块、下行接口，上行接口用于实现即插即用装置与云平台的通信，下行接口用于实现即插即用装置与低压配电设备的连接，核心处理器模块用于实现对即插即用装置的上下行接口进行控制、并实现低压配电设备与云平台之间的数据交互。本发明可实现低压配电设备的快速接入，提高了生产效率；通过即插即用装置可实现低压配电设备的远程升级功能；方便现场运维人员操作。
Description
技术领域
本发明涉及电力行业配电领域，特别是配电领域中的基于云平台的低压配电设备即插即用实现方法及装置，适用于对于配电台区内低压配电设备通信协议的管理与适配，利用云平台实现低压配电设备的即插即用。
背景技术
随着低压配电物联网领域的发展，低压配电网设备的接入数量和种类显著增加。但目前对于低压配电设备来说，还没有统一的规约及接口，若完全靠人为配置，将需要大量的工作人员及时间来进行规约适配。
在台区建设过程中，对海量低压配电设备的接入成为了亟需解决的问题，因此，需要一种基于云平台的低压配电设备即插即用实现方法及装置，该装置对下可连接低压配电设备，实现低压设备的数据解析；对上可连接云平台，实现低压设备的数据上送，通过硬件模块和软件手段，在模块层面实现设备的自发现、自描述，减少现场的工作量，实现即插即用。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种基于云平台的低压配电设备即插即用实现方法及装置，旨在解决海量低压设备接入时的效率，推动配电物联网的发展，实现低压设备的自描述、自发现，实现设备快速接入。本发明所采用的技术方案如下：
一种基于云平台的低压配电设备即插即用实现方法，包括以下步骤：
步骤1、打开专用手机APP，使用扫码扫描即插即用装置的二维码；
步骤2、输入即插即用装置所连接的低压配电设备的类型、厂家、安装位置；
步骤3、给即插即用装置、低压配电设备供电；
步骤4、等待低压配电设备上线，期间低压配电设备的专用软件将通过上行接口从云平台下载至装置中，即可实现低压配电设备的即插即用。
优选地，所述的专用手机APP与云平台连接，现场操作人员采用手机APP可以扫码即插即用装置外壳的二维码，在弹出的界面中选择低压配电设备的类型与厂家，并输入设备的安装位置，点击提交后信息即可上传至云平台。
一种基于云平台的低压配电设备即插即用装置，包括：依次电连接的上行接口、核心处理器模块、下行接口，所述的上行接口用于实现即插即用装置与云平台的通信，所述的下行接口用于实现即插即用装置与低压配电设备的连接，所述的核心处理器模块用于实现对即插即用装置的上下行接口进行控制、并实现低压配电设备与云平台之间的数据交互；所述的云平台，用于实现低压配电设备管理及软件功能模块管理，采用云架构实现。
优选地，所述的核心处理器模块包括：处理器、基础软件模块和专用软件模块。处理器采用ARM核的处理器，其ROM应大于8MB、RAM应大于1MB，支持嵌入式Linux操作***。
优选地，基础软件模块用于实现即插即用装置的基本平台功能，为即插即用装置提供远程升级程序、驱动接口、模型解析、数据存储功能。远程升级程序用于通过上行接口将存储在云平台内的低压配电设备专用软件下载至即插即用装置中、并运行；驱动接口是指专用软件在使用时，通过调用标准的API接口，即可实现对上下行设备的控制；模型解析是指即插即用装置通过对模型文件的解析，获得低压配电设备的详细信息，并通过模型定义与云平台交互；数据存储是指即插即用装置本身具有存储能力，可以存储少量的配置信息及历史数据信息。
优选地，所述的专用软件模块提供与末端低压配电设备应用功能相关的软件，包括：设备模型实现与解析、数据封装。设备模型实现与解析，是指专用软件模块通过末端低压配电设备的专用通信规约及格式与设备进行通信；数据封装，是指专用软件模块按照模型定义的方式将解析后的数据封装与打包。
优选地，所述的上行接口包括但不限于以太网口、宽带电力线载波、微功率无线接口、WIFI移动网络接口，所述的下行接口包括但不限于串口、485接口、开入接口、开出接口、TTL接口、以太网口、微功率无线接口、WIFI移动网络接口。
本发明具有以下有益效果：
1)通过即插即用装置可实现低压配电设备的快速接入，大大提高了生产效率；2)通过即插即用装置可实现低压配电设备的远程升级功能；3)方便现场运维人员操作。
附图说明
图1为本发明的基于云平台的低压配电设备即插即用实现方法流程图；
图2为一种基于云平台的低压配电设备即插即用装置的结构示意图；
图3为本实施例的核心处理器模块的软件功能模块示意图；
图4为一种基于云平台的低压配电设备即插即用装置的整体架构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征能够更加明显易懂，下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
如图1所示，为本发明的基于云平台的低压配电设备即插即用实现方法流程图。现场操作人员在工作中，需要通过专用手机APP扫描即插即用装置外壳上的二维码，在手机APP弹出的界面中，选择低压配电设备的类型、设备厂商及设备的安装位置，点击上传信息，将信息与设备的对应关系等上传至云平台，给设备上电，等待设备上线，期间，设备的专用软件将通过上行通信接口下载至即插即用装置中。具体步骤如下：
步骤1、打开专用手机APP，使用扫码扫描即插即用装置的二维码；
步骤2、输入即插即用装置所连接的低压配电设备的类型、厂家、安装位置；
步骤3、给即插即用装置、低压配电设备供电；
步骤4、等待低压配电设备上线，期间低压配电设备的专用软件将通过上行接口从云平台下载至装置中。
所述专用手机APP，为用于扫码的专用手机APP，与云平台连接，现场操作人员采用手机APP可以扫码即插即用装置外壳的二维码，在弹出的界面中，可以选择设备的类型与厂家，并输入设备的安装位置，点击提交后，信息即可上传至云平台。
如图2所示，为本发明的一种基于云平台的低压配电设备即插即用装置的结构示意图。即插即用装置包括依次电连接的上行接口、核心处理器模块、下行接口，其中上行接口包括但不限于以太网口、宽带电力线载波、微功率无线接口、WIFI移动网络接口等，可以采用其中的某一种或几种的组合；上行接口用于实现即插即用装置与云平台的通信，上行接口可以根据应用现场的需求，选择网口、宽带载波通信接口、微功率无线等。
下行接口包括但不限于串口、485接口、开入接口、开出接口、TTL接口、以太网口、微功率无线接口、WIFI移动网络等接口，可以使用其中的某一种或几种的组合，用于实现即插即用装置与低压配电设备的连接，低压配电设备包括：剩余电流动作保护器、塑壳断路器、多功能表、集中器、换相开关、智能电表、分支箱、无功补偿装置、分布式能源设备、充电桩等。
核心处理器模块包括：处理器、基础软件模块和专用软件模块。其中，硬件方面采用ARM核的处理器，包括ARMv6M、ARMv7、ARMv9等系列处理器，其ROM应大于8MB、RAM应大于1MB，支持嵌入式Linux操作***、实现任务调度、内存管理等，用于实现对即插即用装置的上下行接口进行控制，并实现低压配电设备与云平台之间的数据交互。
如图3所示，为本实施例的核心处理器模块的软件功能模块示意图。基础软件模块用于实现即插即用装置的基本平台功能，为即插即用装置提供远程升级程序、驱动接口、模型解析、数据存储功能。
进一步地，远程升级程序用于通过上行接口将存储在云平台内的低压配电设备专用软件下载至即插即用装置中、并运行。驱动接口，是指专用软件在使用时，通过调用标准的API接口，即可实现对上下行设备的控制，而不需要考虑更多的细节。模型解析，是指即插即用装置通过对模型文件的解析，获得低压配电设备的详细信息，并通过模型定义与云平台交互。数据存储，是指即插即用装置本身具有存储能力，可以存储少量的配置信息及历史数据信息。
专用软件模块提供与末端低压配电设备应用功能相关的软件，包括：设备模型实现与解析、数据封装等。专用软件实现了对下与末端低压配电设备的通信、对数据的打包、并按照统一的设备模型定义，发送至云平台。专用软件可通过云平台随时升级及替换。
进一步地，设备模型实现与解析，是指专用软件模块通过末端低压配电设备的专用通信规约及格式与设备进行通信。数据封装，是指专用软件模块按照模型定义的方式将解析后的数据封装与打包。
进一步地，即插即用装置还包括FLASH存储器，FLASH存储器中存储有对下协议参数，意外掉电时不会丢失。所述对下协议参数，包括下行低压配电设备的类型、通信的参数，如波特率等。
如图4所示，为一种基于云平台的低压配电设备即插即用装置的整体架构示意图。云平台，为低压配电设备管理及软件功能模块管理的服务中心，采用云架构实现。即插即用装置对下连接换向开关、充电桩等低压配电设备，对上连接云平台，云平台包括：程序下载模块、设备管理模块、数据管理模块、文件管理模块、数据展示模块等。
进一步地，每台低压配电设备即插即用装置都具有唯一的ID号，ID号在出厂时固定在装置内，用该ID号标识即插即用装置；同时即插即用装置外壳贴有二维码，二维码内的信息与该ID号对应。在即插即用装置安装阶段，当装置上电后，会向云平台进行注册，工作人员通过专用的手机APP扫描装置外壳上的二维码信息，在APP中输入装置所对应的低压配电设备类型、厂家及安装位置等信息，点击上传信息，将信息上传至云平台，云平台收到信息后，将根据前期的注册信息，将对应于该低压配电设备的专用软件打包下载至即插即用装置内，之后通过专用软件与低压配电设备进行交互。
所述唯一ID号，为标识即插即用装置的序列号，序列号长度为64位，为即插即用装置的出厂编号，编号在装置出厂时即写入到核心处理器模块中，在出厂后无法改变。
上行接口、核心处理器模块、下行接口之间，通过现有技术中的普通的电路连接即可实现其功能，在这里不再详细描述。
Claims (8)
1.基于云平台的低压配电设备即插即用实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、打开专用手机APP，使用扫码扫描即插即用装置的二维码；
步骤2、输入即插即用装置所连接的低压配电设备的类型、厂家、安装位置；
步骤3、给即插即用装置、低压配电设备供电；
步骤4、等待低压配电设备上线，期间低压配电设备专用软件将通过上行接口从云平台下载至装置中，所述低压配电设备专用软件是指专用软件模块提供的与末端低压配电设备应用功能相关的软件，包括：设备模型实现与解析、数据封装。
2.根据权利要求1所述的基于云平台的低压配电设备即插即用实现方法，其特征在于，所述的专用手机APP与云平台连接，现场操作人员采用手机APP扫码即插即用装置外壳的二维码，在弹出的界面中选择低压配电设备的类型与厂家，并输入设备的安装位置，点击提交后信息即可上传至云平台。
3.基于云平台的低压配电设备即插即用装置，其特征在于，包括：依次电连接的上行接口、核心处理器模块、下行接口，所述的上行接口用于实现即插即用装置与云平台的通信，所述的下行接口用于实现即插即用装置与低压配电设备的连接，所述的核心处理器模块用于实现对即插即用装置的上下行接口进行控制、并实现低压配电设备与云平台之间的数据交互，核心处理器模块包括：处理器、基础软件模块和专用软件模块；
所述的云平台，用于实现低压配电设备管理及软件功能模块管理，采用云架构实现；
所述的基础软件模块用于实现即插即用装置的基本平台功能，为即插即用装置提供远程升级程序、驱动接口、模型解析、数据存储功能；
所述的远程升级程序用于通过上行接口将存储在云平台内的低压配电设备专用软件下载至即插即用装置中、并运行；驱动接口是指专用软件在使用时，通过调用标准的API接口，即可实现对上下行设备的控制；模型解析是指即插即用装置通过对模型文件的解析，获得低压配电设备的详细信息，并通过模型定义与云平台交互；数据存储是指即插即用装置本身具有存储能力，存储少量的配置信息及历史数据信息。
4.根据权利要求3所述的基于云平台的低压配电设备即插即用装置，其特征在于，所述的处理器采用ARM核的处理器，其ROM应大于8MB、RAM应大于1MB，支持嵌入式Linux操作***。
5.根据权利要求3所述的基于云平台的低压配电设备即插即用装置，其特征在于，所述的专用软件模块提供与末端低压配电设备应用功能相关的软件，包括：设备模型实现与解析、数据封装；
所述的设备模型实现与解析，是指专用软件模块通过末端低压配电设备的专用通信规约及格式与设备进行通信；数据封装，是指专用软件模块按照模型定义的方式将解析后的数据封装与打包。
6.根据权利要求3－5任一项所述的基于云平台的低压配电设备即插即用装置，其特征在于，所述的上行接口包括但不限于以太网口、宽带电力线载波、微功率无线接口、WIFI移动网络接口，所述的下行接口包括但不限于串口、485接口、开入接口、开出接口、TTL接口、以太网口、微功率无线接口、WIFI移动网络接口。
7.根据权利要求6所述的基于云平台的低压配电设备即插即用装置，其特征在于，即插即用装置还包括FLASH存储器，FLASH存储器中存储有对下协议参数。
8.根据权利要求7所述的基于云平台的低压配电设备即插即用装置，其特征在于，所述的云平台包括程序下载模块、设备管理模块、数据管理模块、文件管理模块、数据展示模块。
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