一種智能負荷監控系統的製作方法
2023-04-26 21:27:46
一種智能負荷監控系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種智能負荷監控系統，屬於智能電網負荷監控領域。技術方案：m個智能電錶（101）、n個第一客戶終端設備CPE（102）、至少一個核心網設備（103）、第二客戶終端設備CPE（104）以及監控伺服器（105）；所述智能電錶與所述第一客戶終端設備CPE相連；所述n個第一客戶終端設備CPE通過LTE基站和所述至少一個核心網設備與所述第二客戶終端設備CPE相連。m個智能電錶和監控伺服器與不同的客戶終端設備CPE相連，而客戶終端設備CPE之間，通過LTE基站通信，即智能電錶和監控伺服器之間的數據傳輸是通過LTE網絡實現的，從而提高配用電數據的傳輸速率。本發明解決了現有技術中採用230MHZ數傳電臺專網進行數據傳輸，存在傳輸速率低等缺點，阻礙智能電網發展的問題。
【專利說明】一種智能負荷監控系統
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種智能負荷監控系統，屬於智能電網負荷監控【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 智能電網是當今世界電力系統發展變革的最新動向，並被認為是21世紀電力系 統的重大科技創新和發展趨勢。在智能電網建設中，智能配電網絡和智能用電都是智能電 網的重要組成部分。目前，在配用電無線通信方面，我國主要採用230MHZ數傳電臺專網。然 而，230MHZ數傳電臺專網存在傳輸速率低等缺點，阻礙了智能電網的發展。
【發明內容】
[0003] 本發明目的是提供一種智能負荷監控系統，能夠提高配用電數據的傳輸速率，解 決【背景技術】存在的上述問題。
[0004] 本發明的技術方案是：一種智能負荷監控系統，包含： m個智能電錶、η個第一客戶終端設備CPE、至少一個核心網設備、第二客戶終端設備 CPE以及監控伺服器，所述m、n均為正整數；所述智能電錶與所述第一客戶終端設備CPE相 連。
[0005] 所述η個第一客戶終端設備CPE通過LTE基站和所述至少一個核心網設備與所述 第二客戶終端設備CPE相連；所述第二客戶終端設備CPE與所述監控伺服器相連。
[0006] 如果所述核心網設備的個數為1，所有LTE基站均與該核心網設備相連。
[0007] 如果所述核心網設備的個數大於1，所有LTE基站均分別與每個核心網設備相連， 且每個核心網設備是獨立的。
[0008] 所述第一客戶終端設備CPE，包括：電錶通訊接口、第一無線通信電路、第一微處 理器、第一 LTE天線及第一信號轉換電路；所述電錶通訊接口與m個智能電錶中任意一個或 多個相連；所述電錶通訊接口、第一無線通信電路、第一 LTE天線和第一信號轉換電路分別 與所述第一微處理器相連；所述第一 LTE天線通過LTE基站和所述至少一個核心網設備與 所述第二客戶終端CPE相連；所述電錶通訊接口包括：USB接口或LAN接口。
[0009] 所述第二客戶終端設備CPE，包括：伺服器通信接口、第二無線通信電路、第二微 處理器、第二LTE天線及第二信號轉換電路；所述伺服器通信接口、第二無線通信電路、第 二LTE天線和第二信號轉換電路分別與所述第二微處理器相連；所述伺服器通信接口與所 述監控伺服器相連；所述第二LTE天線通過LTE基站和所述至少一個核心網設備與所述第 一客戶終端設備CPE相連；所述伺服器通信接口包括：USB接口或LAN接口。
[0010] 所述智能電錶，包括：電氣參數測量晶片、第三微處理器、第一 CPE通信接口以及 繼電控制電路；所述電氣參數測量晶片、所述第一 CPE通信接口和所述繼電控制電路分別 與所述第三微處理器相連；所述第一 CPE通信接口與所述第一客戶終端設備CPE相連。
[0011] 所述智能電錶，還包括：顯示器，所述顯示器與所述第三微處理器相連。
[0012] 所述監控伺服器，包括：第二CPE通信接口、存儲器以及中央處理器；所述中央處 理器分別與所述第二CPE通信接口和所述存儲器相連；所述第二CPE通信接口與所述第二 客戶終端設備CPE相連。
[0013] m個智能電錶和監控伺服器與不同的客戶終端設備CPE相連，而客戶終端設備CPE 之間，通過LTE基站通信，即智能電錶和監控伺服器之間的數據傳輸是通過LTE網絡實現 的，從而提高配用電數據的傳輸速率。
[0014] 本發明的積極效果：本發明解決了現有技術中採用230MHZ數傳電臺專網進行數 據傳輸，存在傳輸速率低等缺點，阻礙了智能電網的發展的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發明實施例的智能負荷監控系統結構示意圖一； 圖2為本發明實施例的智能負荷監控系統結構示意圖二； 圖3為圖1所示的智能負荷監控系統中第一客戶終端設備CPE的結構示意圖； 圖4為圖1所示的智能負荷監控系統中智能電錶的結構示意圖一； 圖5為圖1所示的智能負荷監控系統中智能電錶的結構示意圖二； 圖6為圖1所示的智能負荷監控系統中監控伺服器的結構示意圖； 圖中：智能電錶101、第一客戶終端設備CPE102、核心網設備103、第二客戶終端設備 CPE104、監控伺服器105、電氣參數測量晶片1011、第三微處理器1012、第一 CPE通信接口 1013、繼電控制電路1014、顯示器1015、電錶通訊接口 1021、第一無線通信電路1022、第一 微處理器1023、第一 LTE天線1024、第一信號轉換電路1025、第二CPE通信接口 1051、存儲 器1052、中央處理器1053。
【具體實施方式】
[0016] 下面結合附圖，通過實施例對本發明做進一步說明。
[0017] 一種智能負荷監控系統，包含： m個智能電錶101、n個第一客戶終端設備CPE102、至少一個核心網設備103、第二客戶 終端設備CPE104以及監控伺服器105,所述m、η均為正整數；所述智能電錶與所述第一客 戶終端設備CPE相連。
[0018] 所述η個第一客戶終端設備CPE通過LTE基站和所述至少一個核心網設備與所述 第二客戶終端設備CPE相連；所述第二客戶終端設備CPE與所述監控伺服器相連。
[0019] 如果所述核心網設備的個數為1，所有LTE基站均與該核心網設備相連。
[0020] 如果所述核心網設備的個數大於1，所有LTE基站均分別與每個核心網設備相連， 且每個核心網設備是獨立的。
[0021] 所述第一客戶終端設備CPE，包括：電錶通訊接口 1021、第一無線通信電路1022、 第一微處理器1023、第一 LTE天線1024及第一信號轉換電路1025 ;所述電錶通訊接口與m 個智能電錶中任意一個或多個相連；所述電錶通訊接口、第一無線通信電路、第一 LTE天線 和第一信號轉換電路分別與所述第一微處理器相連；所述第一 LTE天線通過LTE基站和所 述至少一個核心網設備與所述第二客戶終端CPE相連；所述電錶通訊接口包括：USB接口或 LAN 接口。
[0022] 所述第二客戶終端設備CPE，包括：伺服器通信接口、第二無線通信電路、第二微 處理器、第二LTE天線及第二信號轉換電路；所述伺服器通信接口、第二無線通信電路、第 二LTE天線和第二信號轉換電路分別與所述第二微處理器相連；所述伺服器通信接口與所 述監控伺服器相連；所述第二LTE天線通過LTE基站和所述至少一個核心網設備與所述第 一客戶終端設備CPE相連；所述伺服器通信接口包括：USB接口或LAN接口。
[0023] 所述智能電錶，包括：電氣參數測量晶片1011、第三微處理器1012、第一 CPE通信 接口 1013以及繼電控制電路1014 ;所述電氣參數測量晶片、所述第一 CPE通信接口和所述 繼電控制電路分別與所述第三微處理器相連；所述第一 CPE通信接口與所述第一客戶終端 設備CPE相連。
[0024] 所述智能電錶，還包括：顯示器1015,所述顯示器與所述第三微處理器相連。
[0025] 所述監控伺服器，包括：第二CPE通信接口 1051、存儲器1052以及中央處理器 1053 ;所述中央處理器分別與所述第二CPE通信接口和所述存儲器相連；所述第二CPE通 信接口與所述第二客戶終端設備CPE相連。
[0026] 更具體的實施方式： 如圖1所示，本實施例提供了一種智能負荷監控系統，包括： m個智能電錶101、η個第一客戶終端設備CPE 102、至少一個核心網設備103、第二客 戶終端設備CPE 104以及監控伺服器105。其中，m、n均為正整數；智能電錶與第一客戶終 端設備CPE相連；m個第一客戶終端設備CPE通過LTE基站和至少一個核心網設備與第二 客戶終端設備CPE相連；第二客戶終端設備CPE與監控伺服器相連。
[0027] 在本實施例中，可以為每戶居民安裝一個智能電錶，以監控居民的用電信息，並進 行智能化控制；通過智能電錶採集用電信息後，智能電錶可以將該用電信息傳輸至與之相 連的第一客戶終端設備CPE (Customer Premise Equipment),第一客戶終端設備CPE通過 LTE基站和至少一個核心網將該用電信息發送至第二客戶終端設備CPE，第二客戶終端設 備CPE接收到用電信息後，向監控伺服器發送該用電信息，使監控伺服器根據該用電信息 執行存儲、控制智能電錶跳閘等操作。其中，智能電錶與第一客戶終端設備CPE可以一對 一連接，也可以多對一連接，在此不作限制；第一客戶終端設備CPE通過LTE基站和至少一 個核心網將該用電信息發送至第二客戶終端設備CPE，包括：第一客戶終端設備CPE與LTE 基站相連，LTE基站與至少一個核心網相連，而至少一個核心網與第二客戶終端設備CPE相 連。
[0028] 在本實施例中，如果核心網設備的個數為1，所有LTE基站均與該核心網設備相 連；核心網設備的個數為1時，智能負荷監控系統的架構與圖1所示的相似，在此不再一一 贅述。如果核心網設備的個數大於1，所有LTE基站均分別與每個核心網設備相連，且每個 核心網設備是獨立的；以核心網設備的個數為2包括第一核心網設備和第二核心網設備為 例，智能負荷系統的架構可以如圖2所示。由於每個核心網設備是獨立的，因此可以通過不 同的核心網設備處理不同類型的業務數據，並將不同類型的業務數據通過不同的通道傳輸 至對應的伺服器，從而形成物理上的隔離效果。
[0029] 在本實施例中，LTE基站為廣義含義，可以包括多個LTE基站設備。
[0030] 如圖3所示，本實施例提供的智能負荷監控系統中第一客戶終端設備CPE 102包 括：電錶通信接口 1021、第一無線通信電路1022、第一微處理器1023、第一 LTE天線1024及 第一信號轉換電路1025。其中，電錶通信接口與m個智能電錶中任意一個或多個相連；電 表通信接口、第一無線通信電路、第一 LTE天線和第一信號轉換電路分別與第一微處理器 相連；第一 LTE天線通過LTE基站和至少一個核心網設備與第二客戶終端CPE相連；電錶通 信接口包括：USB接口或LAN接口。
[0031] 在本實施例中，第一客戶終端設備CPE可以通過電錶通信接口 1021接收智能電 表發送的用電信息；第一客戶終端設備CPE接收到該用電信息後，可以通過第一微處理器 1023對該用電信息進行處理，並使用第一 LTE天線1024通過LTE基站和至少一個核心網 將該用電信息發送至第二客戶終端設備CPE，使第二客戶終端設備CPE可以將該用電信息 發送至監控伺服器。第一客戶終端設備CPE還可以通過第一 LTE天線1024接收第二客戶 終端設備CPE發送的控制信息；第一客戶終端設備CPE接收到該控制信息後，可以通過第一 微處理器1023對該控制信息進行處理，並使用電錶通信接口將處理後的控制信息發送至 智能電錶，使智能電錶根據處理後的控制信息執行相應的操作。特別的，第一客戶終端設備 CPE還可以通過第一信號轉換電路1025將4G信號轉換成wifi信號，並通過第一無線通信電 路1022進行網絡傳輸和覆蓋。
[0032] 本實施例提供的智能負荷監控系統中第二客戶終端設備CPE 104,包括：伺服器 通信接口、第二無線通信電路、第二微處理器、第二LTE天線及第二信號轉換電路。其中，月艮 務器通信接口、第二無線通信電路、第二LTE天線和第二信號轉換電路分別與第二微處理 器相連；伺服器通信接口與監控伺服器相連；第二LTE天線通過LTE基站和至少一個核心 網設備與第一客戶終端設備CPE相連；伺服器通信接口包括：USB接口或LAN接口。
[0033] 在本實施例中，第二客戶終端設備CPE 104的結構與第一客戶終端設備CPE 102 的結構相似，區別僅在於通信接口的連接裝置不同；第二客戶終端設備CPE 104的伺服器 通信接口與監控伺服器相連，第一客戶終端設備CPE 102的電錶通信接口與智能電錶相 連。
[0034] 如圖4所示，本實施例中智能電錶101,包括：電氣參數測量晶片1011、第三微處 理器1012、第一CPE通信接口 1013以及繼電控制電路1014。其中，電氣參數測量晶片1011、 第一 CPE通信接口 1013和繼電控制電路1014分別與第三微處理器1012相連；第一 CPE通 信接口與第一客戶終端設備CPE相連。
[0035] 在本實施例中，智能電錶101可以通過電氣參數測量晶片採集用電信息，並通過 第三微處理器對電氣參數測量晶片採集的用電信息進行處理後，通過第一 CPE通信接口將 處理後的用電信息向第一客戶終端設備CPE發送。智能電錶101還可以通過第一 CPE通 信接口接收監控伺服器經第一客戶終端設備CPE發送的控制信息，並通過第三微處理器進 行處理，當控制信息為跳閘指示時，可以控制繼電控制電路執行跳閘操作。其中，電氣參數 測量晶片採集的用電信息，可以包括電壓、電流、電功率，也可以包括其他參數，在此不作限 制。
[0036] 為方便用戶使用，如圖5所示，該智能電錶還可以包括：顯示器1015,該顯示器與 第三微處理器相連。
[0037] 在本實施例中，智能電錶通過電氣參數測量晶片採集用電信息，並通過第三微處 理器進行處理後，可以通過顯示器進行顯示，方便用戶查看。
[0038] 如圖6所示，本實施例提供的智能負荷監控系統中監控伺服器105,包括：第二CPE 通信接口 1051、存儲器1052以及中央處理器1053。其中，中央處理器分別與第二CPE通信 接口和存儲器相連；第二CPE通信接口與第二客戶終端設備CPE相連。
[0039] 在本實施例中，監控伺服器可以通過第二CPE通信接口接收智能電錶經第二客戶 終端設備CPE發送的用電信息，通過中央處理器對該用電信息進行處理後，經存儲器進行 存儲；也可以通過中央處理器對該用電信息進行處理後，與存儲器中存儲的對應數據進行 對比，判斷用電量是否超過預設閾值，如果超過，通過第二CPE通信接口向第二客戶終端設 備CPE發送控制信息。
[0040] m個智能電錶和監控伺服器與不同的客戶終端設備CPE相連，而客戶終端設備CPE 之間，通過LTE基站通信，即智能電錶和監控伺服器之間的數據傳輸是通過LTE網絡實現 的，從而提高配用電數據的傳輸速率。本實用新型實施例提供的技術方案解決了現有技術 中採用230MHZ數傳電臺專網進行數據傳輸，存在傳輸速率低等缺點，阻礙了智能電網的發 展的問題。
【權利要求】
1. 一種智能負荷監控系統，其特徵在於包含： m個智能電錶（101 )、n個第一客戶終端設備CPE( 102)、至少一個核心網設備（103)、第 二客戶終端設備CPE (104)以及監控伺服器（105)，所述m、n均為正整數；所述智能電錶與 所述第一客戶終端設備CPE相連； 所述η個第一客戶終端設備CPE通過LTE基站和所述至少一個核心網設備與所述第二 客戶終端設備CPE相連；所述第二客戶終端設備CPE與所述監控伺服器相連。
2. 根據權利要求1所述的一種智能負荷監控系統，其特徵在於：如果所述核心網設備 的個數為1，所有LTE基站均與該核心網設備相連。
3. 根據權利要求1所述的一種智能負荷監控系統，其特徵在於：如果所述核心網設備 的個數大於1，所有LTE基站均分別與每個核心網設備相連，且每個核心網設備是獨立的。
4. 根據權利要求2或3所述的一種智能負荷監控系統，其特徵在於：所述第一客戶終 端設備CPE，包括：電錶通訊接口（ 1021 )、第一無線通信電路（1022)、第一微處理器（1023)、 第一 LTE天線（1024)及第一信號轉換電路（1025);所述電錶通訊接口與m個智能電錶中任 意一個或多個相連；所述電錶通訊接口、第一無線通信電路、第一 LTE天線和第一信號轉換 電路分別與所述第一微處理器相連；所述第一 LTE天線通過LTE基站和所述至少一個核心 網設備與所述第二客戶終端CPE相連；所述電錶通訊接口包括：USB接口或LAN接口。
5. 根據權利要求2或3所述的一種智能負荷監控系統，其特徵在於：所述第二客戶終 端設備CPE，包括：伺服器通信接口、第二無線通信電路、第二微處理器、第二LTE天線及第 二信號轉換電路；所述伺服器通信接口、第二無線通信電路、第二LTE天線和第二信號轉換 電路分別與所述第二微處理器相連；所述伺服器通信接口與所述監控伺服器相連；所述第 二LTE天線通過LTE基站和所述至少一個核心網設備與所述第一客戶終端設備CPE相連； 所述伺服器通信接口包括：USB接口或LAN接口。
6. 根據權利要求2或3所述的一種智能負荷監控系統，其特徵在於：所述智能電錶，包 括：電氣參數測量晶片（1011)、第三微處理器（1012)、第一 CPE通信接口（ 1013)以及繼電 控制電路（1014);所述電氣參數測量晶片、所述第一 CPE通信接口和所述繼電控制電路分 別與所述第三微處理器相連；所述第一 CPE通信接口與所述第一客戶終端設備CPE相連。
7. 根據權利要求6所述的一種智能負荷監控系統，其特徵在於：所述智能電錶，還包 括：顯示器（1015)，所述顯示器與所述第三微處理器相連。
8. 根據權利要求2或3所述的一種智能變電站調試系統，其特徵在於：所述監控服務 器，包括：第二CPE通信接口（1051)、存儲器（1052)以及中央處理器（1053);所述中央處理 器分別與所述第二CPE通信接口和所述存儲器相連；所述第二CPE通信接口與所述第二客 戶終端設備CPE相連。
【文檔編號】G08C17/02GK104157123SQ201410425311
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月27日 優先權日:2014年8月27日
【發明者】李志峰, 吳立文, 田玉玲, 白潔, 張彥雷, 董建英 申請人:國家電網公司, 國網冀北電力有限公司唐山供電公司