CN110505130A - 一种基于智能电表数据采集的智慧家庭双向交互*** - Google Patents

一种基于智能电表数据采集的智慧家庭双向交互*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于智能电表数据采集的智慧家庭双向交互***，包括用电采集平台和智能家庭平台和智慧家庭交互终端，用电采集平台采用4G连接有集中器，集中器采用PLC连接智能电表；智能家庭平台利用IOT或者NET或4G连接有路由器，路由器利用WIFI网络与智慧家庭交互终端连接。该发明可以帮助用户掌握家庭能源消耗情况，包括用电量、家电具体耗电量和电网等信息，通过物联云平台，用户可通过手机无线设备远程控制家电设备，提高生活质量，帮助用户经济用电，用户可足不出户实现电力等能源商品的交易与结算。

Description

一种基于智能电表数据采集的智慧家庭双向交互***
技术领域
本发明属于电力线载波技术领域，具体涉及一种基于智能电表数据采集的智慧家庭双向交互***。
背景技术
智能电网是当今世界电力发展和变革的最新动向，并被认为是21世纪世界电力***的重大科技创新和未来的发展趋势。其中智能化用电是智能电网建设的主要内容，其智能化体现在客户与电网能够自动、实时交互电价、负荷等信息，以达到用电的科学性、经济性和合理性，使新能源和可再生能源得以发展，实现社会能源节约。因此，突破智能用电双向互动核心技术，建立与国际标准接轨的完整、统一的技术标准和规范，并构建一套灵活的电网与用户双向互动***，提供多样化的友好互动电能交换平台，开发智能用电采集和终端设备，实现灵活互动的供用电模式是符合当前电网发展的迫切需要。
为促进电网与用户的友好沟通，实现电网与用户的双向互动，智能交流，因此提出该用户与电网双向互动通信与信息***设计。该***的目标是充分利用物联网及新一代电力通信网，构建电网与用户双向互动综合服务体系，实现用户与电网间的数据双向传输通信，建立用户信息采集的自动化、客户服务的互动化，为供电公司经营管理决策提供技术支撑手段，为智能电网与用户互动信息化运行提供安全可靠保障。通过对电网与用户双向互动通信与信息***的开发，并与用电信息采集***相结合，开发互动信息***软件，实现各层面用电信息互动及用户能源管理与能效分析等建立供电公司层面的示范应用。同时，通过电网与用户的双向互动促进用电消费者更好地了解自身用电状况，合理化安排用电，减少用户在负荷高峰期造成的停电损失，提高各方面的经济效益，电网需反馈用电负荷等信息给用户，进一步建立与用户间的用能互动，加强用户的节能意识和节能行为。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于智能电表数据采集的智慧家庭双向交互***，以便克服上述不足。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。
一种基于智能电表数据采集的智慧家庭双向交互***，包括用电采集平台和智能家庭平台和智慧家庭交互终端，用电采集平台采用4G连接有集中器，集中器采用PLC连接智能电表；智能家庭平台利用IOT或者NET或4G连接有路由器，路由器利用WIFI网络与智慧家庭交互终端连接，智慧家庭交互终端设置有显示模块、采集模块、通信模块、控制模块、存储模块和电源模块，显示模块、采集模块、通信模块、存储模块和电源模块均连接在控制模块上，本双向交互***基于智慧家庭交互终端工作，当***采集用户用电数据后，通过电力线载波(PLC)和智慧家庭交互终端与主站***达到信息交互，同时获得电网信息，使得主站获取用户用电信息的同时，用户也能了解最新电费信息与电网公告等信息，达到用户双向互动目的；智慧家庭交互终端的***采用嵌入式***开发，以应用为中心，以计算机技术为基础，适应应用***对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机***。
上述智慧家庭双向交互***具有以下功能：
(1)用户信息管理：采用实名登记；每个用户分配一个ID，用于绑定用户的基本信息，如：户主姓名、电话、家庭地址、用电类型等，方便主站***管理。
(2)提供用电信息：通过PLC和智能电表交互，上传到智能交互终端，采集用电信息，用于用户查看用电量和历史用电量查询，其中历史用电量可查看近一年的用电信息，每月用电量可以曲线图或柱形图形式显示，让用户更加直观的了解每月用电详情，培养节约用电意识。
(3)提供电费信息：通过PLC和智慧家庭交互终端实时获得电费信息，方便用户掌握当前电价，当电价产生变动时，用户能及时了解电价。
(3)智能插座数据：安装智慧家庭交互终端的同时安装智能插座，智慧家庭交互终端可根据智能插座编号，获得使用该插座电器的用电信息，当发生短路等用电故障时，智能插座可自行断开电源，防止危害发生，同时将故障信息返回智慧家庭交互终端，上报平台，方便运维快速定位故障位置。
(4)远程管理：为实现更加智能化和现代化，方便用户操作管理，增加远程管理功能，用户可通过手机等移动设备远程查看家庭用电情况，当用户离家忘记关闭电源时，可通过无线通信发送控制命令关闭相应智能插座电源，也可通过无线通信发送控制命令打开智能插座电源，通过无线通信功能，可极大提高用户必要用电使用率，节约非必要用电。
(5)缴费功能：显示用户当前使用电费信息，用户可扫码缴费。解决用户缴费麻烦、缴费费时等因素，同时可防止用户提高用户用电质量。同时可防止用户因欠费，造成家庭电器或生产设备因突然断电而损坏造成财产损失。
(6)电网信息公告：方便用户了解最新的电网信息，如：当线路维修或其他因素需要停电时，可及时通知客户，让客户提前知晓，以便及时预防；故障自动诊断与处理：当家庭电路发生故障时，***自动切断故障位置供电，并快速恢复非故障位置供电，并发出告警信息，通过智能电表自动定位，可快速找到故障位置。
(7)人工咨询服务：当用户需要线路维修或想咨询其他电网信息时，可拨打人工服务电话进行咨询或服务。
(8)应急电源：当出现大范围停电时，为保证智能家居***可与主站***正常通信，启动应急电源，反馈用户情况，主站***可快速定位故障位置，恢复非故障区域供电。
智慧家庭双向交互***信息传递过程设置有两种方式，来实现双向互动：
(1)用电采集平台通过集中器，通过PLC通信方式下发消息到智能电表，智慧家庭交互终端与智能电表交互获取数据，进行展示，交互；这些下发消息包括信息发布、电力服务、账单、用电信息。
(2)通过智慧家庭云平台，采用物联网协议，与智慧家庭交互终端进行信息交互,包括智能家居设备控制，广告服务，以及其它增值服务等。
该发明的有益效果在于：该发明可以帮助用户掌握家庭能源消耗情况，包括用电量、家电具体耗电量和电网等信息，通过物联云平台，用户可通过手机无线设备远程控制家电设备，提高生活质量，帮助用户经济用电，用户可足不出户实现电力等能源商品的交易与结算。本发明通过PLC和智能交互终端把用电信息发送给主站***，方便主站***更合理的供电，实现削峰填谷，降低电网运行成本，广泛地落实节能减排的战略意义，提高电能使用的经济性和安全性。当因线路故障导致大范围停电时，主站***可通过用户反馈信息，快速定位故障位置，此功能可精确故障信息到个体之间，极大提高了故障定位准确率和高效性，对智能电网升级有很大的推进性作用。
附图说明
图1是本发明实施例中所使用***模块框图。
图2是本发明实施例中所使用***与用电采集平台交互示意图。
图3是本发明实施例中所使用***在线缴费示意图。
图4是本发明实施例中所使用***增值服务示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本发明。
实施例
如图1所示的基于智能电表数据采集的智慧家庭双向交互***，包括用电采集平台和智能家庭平台和智慧家庭交互终端，用电采集平台采用4G连接有集中器，集中器采用PLC连接智能电表；智能家庭平台利用IOT或者NET或4G连接有路由器，路由器利用WIFI网络与智慧家庭交互终端连接，智慧家庭交互终端设置有显示模块、采集模块、通信模块、控制模块、存储模块和电源模块，显示模块、采集模块、通信模块、存储模块和电源模块均连接在控制模块上，本双向交互***基于智慧家庭交互终端工作，当***采集用户用电数据后，通过电力线载波(PLC)和智慧家庭交互终端与主站***达到信息交互，同时获得电网信息，使得主站获取用户用电信息的同时，用户也能了解最新电费信息与电网公告等信息，达到用户双向互动目的；智慧家庭交互终端的***采用嵌入式***开发，以应用为中心，以计算机技术为基础，适应应用***对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机***。
上述智慧家庭双向交互***具有以下功能：
(1)用户信息管理：采用实名登记；每个用户分配一个ID，用于绑定用户的基本信息，如：户主姓名、电话、家庭地址、用电类型等，方便主站***管理。
(2)提供用电信息：通过PLC和智能电表交互，上传到智能交互终端，采集用电信息，用于用户查看用电量和历史用电量查询，其中历史用电量可查看近一年的用电信息，每月用电量可以曲线图或柱形图形式显示，让用户更加直观的了解每月用电详情，培养节约用电意识。
(3)提供电费信息：通过PLC和智慧家庭交互终端实时获得电费信息，方便用户掌握当前电价，当电价产生变动时，用户能及时了解电价。
(3)智能插座数据：安装智慧家庭交互终端的同时安装智能插座，智慧家庭交互终端可根据智能插座编号，获得使用该插座电器的用电信息，当发生短路等用电故障时，智能插座可自行断开电源，防止危害发生，同时将故障信息返回智慧家庭交互终端，上报平台，方便运维快速定位故障位置。
(4)远程管理：为实现更加智能化和现代化，方便用户操作管理，增加远程管理功能，用户可通过手机等移动设备远程查看家庭用电情况，当用户离家忘记关闭电源时，可通过无线通信发送控制命令关闭相应智能插座电源，也可通过无线通信发送控制命令打开智能插座电源，通过无线通信功能，可极大提高用户必要用电使用率，节约非必要用电。
(5)缴费功能：显示用户当前使用电费信息，用户可扫码缴费。解决用户缴费麻烦、缴费费时等因素，同时可防止用户提高用户用电质量。同时可防止用户因欠费，造成家庭电器或生产设备因突然断电而损坏造成财产损失。
(6)电网信息公告：方便用户了解最新的电网信息，如：当线路维修或其他因素需要停电时，可及时通知客户，让客户提前知晓，以便及时预防；故障自动诊断与处理：当家庭电路发生故障时，***自动切断故障位置供电，并快速恢复非故障位置供电，并发出告警信息，通过智能电表自动定位，可快速找到故障位置。
(7)人工咨询服务：当用户需要线路维修或想咨询其他电网信息时，可拨打人工服务电话进行咨询或服务。
(8)应急电源：当出现大范围停电时，为保证智能家居***可与主站***正常通信，启动应急电源，反馈用户情况，主站***可快速定位故障位置，恢复非故障区域供电。
智慧家庭双向交互***信息传递过程设置有两种方式，来实现双向互动：
(1)用电采集平台通过集中器，通过PLC通信方式下发消息到智能电表，智慧家庭交互终端与智能电表交互获取数据，进行展示，交互；这些下发消息包括信息发布、电力服务、账单、用电信息，如图2和图3所示。
(2)通过智慧家庭云平台，采用物联网协议，与智慧家庭交互终端进行信息交互,包括智能家居设备控制，广告服务，以及其它增值服务等，如图4所示。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于智能电表数据采集的智慧家庭双向交互***，其特征在于：包括用电采集平台和智能家庭平台和智慧家庭交互终端，所述用电采集平台采用4G连接有集中器，所述集中器采用PLC连接智能电表；所述智能家庭平台利用IOT或者NET或4G连接有路由器，所述路由器利用WIFI网络与智慧家庭交互终端连接，所述智慧家庭交互终端设置有显示模块、采集模块、通信模块、控制模块、存储模块和电源模块，所述显示模块、采集模块、通信模块、存储模块和电源模块均连接在控制模块上，本双向交互***基于智慧家庭交互终端工作，当***采集用户用电数据后，通过电力线载波(PLC)和智慧家庭交互终端与主站***达到信息交互，同时获得电网信息，使得主站获取用户用电信息的同时，用户也能了解最新电费信息与电网公告等信息，达到用户双向互动目的。
2.根据权利要求1所述的基于智能电表数据采集的智慧家庭双向交互***，其特征在于：所述智慧家庭双向交互***具有以下功能：
(1)用户信息管理：采用实名登记；每个用户分配一个ID，用于绑定用户的基本信息，如：户主姓名、电话、家庭地址、用电类型等，方便主站***管理；
(2)提供用电信息：通过PLC和智能电表交互，上传到智能交互终端，采集用电信息，用于用户查看用电量和历史用电量查询，其中历史用电量可查看近一年的用电信息，每月用电量可以曲线图或柱形图形式显示；
(3)提供电费信息：通过PLC和智慧家庭交互终端实时获得电费信息；
(3)智能插座数据：安装智慧家庭交互终端的同时安装智能插座，智慧家庭交互终端可根据智能插座编号，获得使用该插座电器的用电信息，当发生短路等用电故障时，智能插座可自行断开电源，防止危害发生，同时将故障信息返回智慧家庭交互终端，上报平台，方便运维快速定位故障位置；
(4)远程管理：为实现更加智能化和现代化，方便用户操作管理，增加远程管理功能，用户可通过手机等移动设备远程查看家庭用电情况，当用户离家忘记关闭电源时，可通过无线通信发送控制命令关闭相应智能插座电源，也可通过无线通信发送控制命令打开智能插座电源，通过无线通信功能，可极大提高用户必要用电使用率，节约非必要用电；
(5)缴费功能：显示用户当前使用电费信息，用户可扫码缴费；解决用户缴费麻烦、缴费费时等因素，同时可防止用户提高用户用电质量；
(6)电网信息公告：方便用户了解最新的电网信息，如：当线路维修或其他因素需要停电时，可及时通知客户，让客户提前知晓，以便及时预防；故障自动诊断与处理：当家庭电路发生故障时，***自动切断故障位置供电，并快速恢复非故障位置供电，并发出告警信息，通过智能电表自动定位，可快速找到故障位置；
(7)人工咨询服务：当用户需要线路维修或想咨询其他电网信息时，可拨打人工服务电话进行咨询或服务.
(8)应急电源：当出现大范围停电时，为保证智能家居***可与主站***正常通信，启动应急电源，反馈用户情况，主站***可快速定位故障位置，恢复非故障区域供电。
3.根据权利要求1所述的基于智能电表数据采集的智慧家庭双向交互***，其特征在于：所述智慧家庭双向交互***信息传递过程设置有两种方式，来实现双向互动：
(1)用电采集平台通过集中器，通过PLC通信方式下发消息到智能电表，智慧家庭交互终端与智能电表交互获取数据，进行展示，交互；这些下发消息包括信息发布、电力服务、账单、用电信息；
(2)通过智慧家庭云平台，采用物联网协议，与智慧家庭交互终端进行信息交互,包括智能家居设备控制，广告服务，以及其它增值服务。
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