本發(fā)明涉及一種終端裝置，尤其涉及一種應用于電力需求側在用電時對用電情況進行動態(tài)平衡調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)采集、遠程抄表等綜合性管理功能的用電管理系統(tǒng)的終端裝置。
背景技術：
目前，隨著電網(wǎng)建設的普及，由供電部門對電力需求側的各種電力設備進行供電服務，所以對電力需求側的管理也有了更高的要求。
所謂的“需求側管理”是英文“Demand Side Management”的翻譯，縮寫為DSM，根據(jù)這個意義，電力需求側管理是指對電力用電側，即需要用電的企業(yè)、用戶等的用電一方實施的管理。政府法規(guī)和政策支持下，采取有效的激勵和引導措施以及適宜的運作方式，通過電網(wǎng)企業(yè)、能源服務企業(yè)、電力用戶等共同協(xié)力，提高終端用電效率和改變用電方式，在滿足同樣用電功能的同時減少電力消耗和電力需求，為達到節(jié)約資源和保護環(huán)境，實現(xiàn)社會效益最優(yōu)、各方受益、成本最低的能源服務所進行的管理活動。
國家通過政法規(guī)和策措施引導用戶高峰時少用電，低谷時多用電、錯峰用電等電力運作方式，而電力需求側管理則是配合實施的提高供電效率、優(yōu)化用電方式的有效辦法，通過電網(wǎng)企業(yè)、能源服務企業(yè)、電力用戶等共同協(xié)力，提高電力需求側的效率和改變用電方式，在滿足同樣用電功能的同時減少電力消耗和電力需求，為達到節(jié)約資源和保護環(huán)境，實現(xiàn)社會效益最優(yōu)、各方受益、成本最低的能源服務所進行的管理活動。
實施電力需求側管理具有顯著的社會效益和經(jīng)濟效益，其具體如下：
1.對社會而言，電力需求側管理的實施可以減少電力需求，從而減少一次能源的消耗與污染物的排放，緩解環(huán)境壓力，同時減少社會資源的投入和自然資源的消耗；
2.對政府而言，可以通過實施電力需求側管理，合理配置電力資源，促進經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展，還可以促進用電設備的更新?lián)Q代，增加對高能效設備的需求，促進GDP增長，降低單位GDP能耗；
3.對電力需求側的企業(yè)而言，實施電力需求側管理可以降低電力消耗，減少電費支出，降低企業(yè)的經(jīng)營成本，提高產(chǎn)品競爭力；
4.對電力需求側的家庭或個人用戶而言，實施電力需求側管理可以減少家庭或個人的電費支出，改善生活水平的同時提高生活質(zhì)量。
5.對電網(wǎng)公司而言，實施電力需求側管理可以減少高峰時段電力負荷對電網(wǎng)的壓力，提高供電可靠性和服務水平；在電力供應形勢緊張的情況下，可以大大緩解限電的壓力，可以提高電網(wǎng)設備的利用率，保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟運行，減少和延緩電網(wǎng)建設的投資。
綜上所述，電力需求側管理(DSM)在地方試點后已進入大力全國推廣的階段，而相應的配套的可應用于電力需求側管理系統(tǒng)的終端裝置卻沒有跟上，許多地方甚至還在用舊式的普通電表當作終端裝置，而國產(chǎn)的各種智能電表也存在著不少缺陷：某型號智能電表如果被水、潮氣、以及其他污染物浸入，容易引起里面兩塊相距5毫米的銅片之間產(chǎn)生電弧并引發(fā)火災；各個批次產(chǎn)品質(zhì)量不一導致用戶發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不對而屢屢投訴；國產(chǎn)智能電表的規(guī)避設計缺陷。提高電池阻燃性，負荷開關滅弧性，繼電器阻燃性等元器件設計問題也日益突出，又缺乏相應過載試驗。
綜上所述，現(xiàn)迫切需要一種新型的可應用于電力需求側管理系統(tǒng)的終端裝置，能替代現(xiàn)有技術下的各種電力需求側終端，能對用戶的用電情況進行動態(tài)平衡調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)采集、遠程抄表等綜合性管理功能。
技術實現(xiàn)要素：
為了解決現(xiàn)有技術下的電力需求側終端的缺陷，本發(fā)明提供了一種可應用于電力需求側管理系統(tǒng)的終端裝置，該終端裝置采用基于Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核的Android(安卓)軟件平臺，整個架構設計采用了軟件堆層的概念，本發(fā)明的一種可應用于電力需求側管理系統(tǒng)的終端裝置主要由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應用軟件組成，同時配合各類外圍輸入輸出設備極大程度的豐富了設備的應用場景。本發(fā)明的一種可應用于電力需求側管理系統(tǒng)的終端裝置的具體結構如下所述：
一種可應用于電力需求側管理系統(tǒng)的終端裝置，包括一基于Linux內(nèi)核操作系統(tǒng)的Android軟件平臺主板，其特征在于：
所述的Android軟件平臺主板(1)設置有安全數(shù)字存儲卡(2)、高清晰度多媒體接口(3)、局域網(wǎng)接口(4)、活動式通用串行總線接口(5)，音頻接口(6)、3/4G接受發(fā)射端口(7)、無線接受發(fā)射端口(8)、通用輸入輸出接口(9)、串行外設接口(10) 和程序調(diào)試接口(11)；
所述的通用輸入輸出接口(9)與一現(xiàn)場可編程門陣列組件(A)連接，通過該現(xiàn)場可編程門陣列組件輸入指令和輸出反饋并顯示；
所述的串行外設接口(10)與一8路串口擴展器(B)連接。通過該8路串口擴展器來同時連接各種串口外設，該8路串口擴展器通過串行外設接口與Android軟件平臺主板通訊，且8路串口擴展器為RS485口,其串口的協(xié)議由串口外設的應用程序來實現(xiàn)；
所述的程序調(diào)試接口(11)為整個Android軟件平臺主板(1)提供應用程序的編譯、反編譯及調(diào)試功能。
2.如權利要求1所述的一種可應用于電力需求側管理系統(tǒng)的終端裝置，其特征在于，所述的高清晰度多媒體接口(3)與一電容屏(3a)連接，通過該電容屏提供觸摸控制功能。
3.如權利要求1所述的一種可應用于電力需求側管理系統(tǒng)的終端裝置，其特征在于，所述的局域網(wǎng)接口(4)與光纖轉(zhuǎn)換收發(fā)器(4a)連接，通過該光纖轉(zhuǎn)換收發(fā)器提供光纖接入功能。
4.如權利要求1所述的一種可應用于電力需求側管理系統(tǒng)的終端裝置，其特征在于，所述的活動式通用串行總線接口(5)與攝像頭(5a)連接，該攝像頭由Android軟件平臺主板(1)的應用程序控制并被其所用。
5.如權利要求1所述的一種可應用于電力需求側管理系統(tǒng)的終端裝置，其特征在于，所述的音頻接口(6)與麥克風及功放電路(6a)連接，通過聲音提示功能，且該麥克風及功放電路的電機選型為1.8～2.2瓦。
6.如權利要求1所述的一種可應用于電力需求側管理系統(tǒng)的終端裝置，其特征在于，所述的3/4G接受發(fā)射端口(7)和無線接受發(fā)射端口(8)用于接收外部3/4G信號及無線信號，用于遠程控制Android軟件平臺主板(1)的應用程序。
7.如權利要求1所述的一種可應用于電力需求側管理系統(tǒng)的終端裝置，其特征在于，所述的現(xiàn)場可編程門陣列組件(A)包括現(xiàn)場可編程門陣列擴展主板(A1)、輸入輸出控制板(A2)、LED顯示模塊(A3)、交采板(A4)和指紋識別模塊(A5)，其中現(xiàn)場可編程門陣列擴展主板與通用輸入輸出接口(9)連接，輸入輸出控制板和LED顯示模塊則與現(xiàn)場可編程門陣列擴展主板連接，該輸入輸出控制板采用可編程邏輯來驅(qū)動繼電器，再通過繼電器來驅(qū)動外部接觸器，同時，由輸入輸出控制板向可編程邏輯發(fā)送繼電器輸入輸出口的電平值，并讀取繼電器狀態(tài)值，由LED顯示模塊顯示，而交采 板和指紋識別模塊則是通過現(xiàn)場可編程門陣列擴展主板所擴展出的2路獨立的串口來接入，分別實現(xiàn)了交采板接入和指紋識別模塊接入，提供了整個終端裝置安全系統(tǒng)的指紋識別和采集功能。
使用本發(fā)明的一種可應用于電力需求側管理系統(tǒng)的終端裝置獲得了如下有益效果：
1.本發(fā)明的一種可應用于電力需求側管理系統(tǒng)的終端裝置與需求側管理系統(tǒng)結合后，能擴大整個電力需求側管理系統(tǒng)的應用領域，進一步需求側管理效率，節(jié)約電能，將供電能力與需方用電能力兩種資源進行綜合比較管理，以尋求最大效率的優(yōu)化方案，產(chǎn)生良好社會效益和經(jīng)濟效益；
2.本發(fā)明的一種可應用于電力需求側管理系統(tǒng)的終端裝置，通過其設置的觸摸屏(電容屏)、攝像頭、音頻裝置(麥克風)、安全識別模塊(指紋識別模塊)和無線網(wǎng)絡交互模塊(3/4G接受發(fā)射端口和無線接受發(fā)射端口)，能有效地改善傳統(tǒng)需求側管理終端用戶體驗及交互效果不佳的現(xiàn)狀；
3.本發(fā)明的一種可應用于電力需求側管理系統(tǒng)的終端裝置具有外接設備連接輸入功能，可根據(jù)現(xiàn)場情況添加各種外接設備，并能通過程序調(diào)試接口就行編譯和調(diào)整，一機就可應對多種電力需求側管理的要求。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的一種可應用于電力需求側管理系統(tǒng)的終端裝置的具體結構示意圖。
圖中：1-Android軟件平臺主板，2-設置有安全數(shù)字存儲卡，3-高清晰度多媒體接口，4-局域網(wǎng)接口，5-活動式通用串行總線接口，6-音頻接口，7-3/4G接受發(fā)射端口，8-無線接受發(fā)射端口，9-通用輸入輸出接口，10-串行外設接口，11-程序調(diào)試接口，A-現(xiàn)場可編程門陣列組件，A1-現(xiàn)場可編程門陣列擴展主板，A2-輸入輸出控制板，A3-LED顯示模塊，A4-交采板，A5-指紋識別模塊，B-8路串口擴展器，3a-電容屏，4a-光纖轉(zhuǎn)換收發(fā)器，5a-攝像頭，6a-麥克風及功放電路。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的一種可應用于電力需求側管理系統(tǒng)的終端裝置做進一步的描述。
實施例
如圖1所示，一種可應用于電力需求側管理系統(tǒng)的終端裝置，包括一基于Linux內(nèi)核操作系統(tǒng)的Android軟件平臺主板1，該Android軟件平臺主板設置有安全數(shù)字存儲卡2、高清晰度多媒體接口3、局域網(wǎng)接口4、活動式通用串行總線接口5，音頻接口6、3/4G接受發(fā)射端口7、無線接受發(fā)射端口8、通用輸入輸出接口9、串行外設接口10和程序調(diào)試接口11；
所述的通用輸入輸出接口9與一現(xiàn)場可編程門陣列組件A連接，通過該現(xiàn)場可編程門陣列組件輸入指令和輸出反饋并顯示；
所述的串行外設接口10與一8路串口擴展器B連接。通過該8路串口擴展器來同時連接各種串口外設，該8路串口擴展器通過串行外設接口與Android軟件平臺主板通訊，且8路串口擴展器為RS485口,其串口的協(xié)議由串口外設的應用程序來實現(xiàn)；
所述的程序調(diào)試接口11為整個Android軟件平臺主板1提供應用程序的編譯、反編譯及調(diào)試功能。
高清晰度多媒體接口3與一電容屏3a連接，通過該電容屏提供觸摸控制功能。
局域網(wǎng)接口4與光纖轉(zhuǎn)換收發(fā)器4a連接，通過該光纖轉(zhuǎn)換收發(fā)器提供光纖接入功能。
活動式通用串行總線接口5與攝像頭5a連接，該攝像頭由Android軟件平臺主板1的應用程序控制并被其所用。
音頻接口6與麥克風及功放電路6a連接，通過聲音提示功能，且該麥克風及功放電路的電機選型為1.8～2.2瓦，本實施例中為較為通用的2瓦。
3/4G接受發(fā)射端口7和無線接受發(fā)射端口8用于接收外部3/4G信號及無線信號，用于遠程控制Android軟件平臺主板1的應用程序。
現(xiàn)場可編程門陣列組件A包括現(xiàn)場可編程門陣列擴展主板A1、輸入輸出控制板A2、LED顯示模塊A3、交采板A4和指紋識別模塊A5，其中現(xiàn)場可編程門陣列擴展主板與通用輸入輸出接口9連接，輸入輸出控制板和LED顯示模塊則與現(xiàn)場可編程門陣列擴展主板連接，該輸入輸出控制板采用可編程邏輯來驅(qū)動繼電器，再通過繼電器來驅(qū)動外部接觸器，同時，由輸入輸出控制板向可編程邏輯發(fā)送繼電器輸入輸出口的電平值，并讀取繼電器狀態(tài)值，由LED顯示模塊顯示，而交采板和指紋識別模塊則是通過現(xiàn)場可編程門陣列擴展主板所擴展出的2路獨立的串口來接入，分別實現(xiàn)了交采板接入和指紋識別模塊接入，提供了整個終端裝置安全系統(tǒng)的指紋識別和采集功能。
本發(fā)明的一種可應用于電力需求側管理系統(tǒng)的終端裝置與需求側管理系統(tǒng)結合后，能擴大整個電力需求側管理系統(tǒng)的應用領域，進一步需求側管理效率，節(jié)約電能， 將供電能力與需方用電能力兩種資源進行綜合比較管理，以尋求最大效率的優(yōu)化方案，產(chǎn)生良好社會效益和經(jīng)濟效益；且本發(fā)明的一種可應用于電力需求側管理系統(tǒng)的終端裝置，通過其設置的觸摸屏(電容屏)、攝像頭、音頻裝置(麥克風)、安全識別模塊(指紋識別模塊)和無線網(wǎng)絡交互模塊(3/4G接受發(fā)射端口和無線接受發(fā)射端口)，能有效地改善傳統(tǒng)需求側管理終端用戶體驗及交互效果不佳的現(xiàn)狀；另外，本發(fā)明的一種可應用于電力需求側管理系統(tǒng)的終端裝置具有外接設備連接輸入功能，可根據(jù)現(xiàn)場情況添加各種外接設備，并能通過程序調(diào)試接口就行編譯和調(diào)整，一機就可應對多種電力需求側管理的要求。
本發(fā)明的一種可應用于電力需求側管理系統(tǒng)的終端裝置適用于各種電力需求側在用電時對用電情況進行動態(tài)平衡調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)采集、遠程抄表等綜合性管理功能的用電管理系統(tǒng)領域。