本實用新型涉及一種用電信息交互設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用電信息實時數(shù)據(jù)采集裝置。

背景技術(shù)：

國家電網(wǎng)公司以奉獻(xiàn)清潔能源、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、服務(wù)社會和諧為基本使命，提出建 設(shè)涵蓋電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個環(huán)節(jié)的統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)。推動客戶側(cè)新能源和可再生能源分布式發(fā)電，減少對化石燃料的依賴，是未來能源技術(shù)發(fā)展的方向。因此，供電公司需要實時采集用戶用電的實時信息，實現(xiàn)降低用電成本、安全可靠用電。

目前市場上有各種電力信息采集終端，如符合國網(wǎng)公司用電信息采集新標(biāo)準(zhǔn)的集 中器、采集器，以及一些電參數(shù)計量裝置。但是每一種都有一些缺點：1)符合國網(wǎng)公司用電 信息采集新標(biāo)準(zhǔn)的集中器、采集器只適用于用戶電能表的采集；2)市場上的一些電參數(shù)計 量裝置，采集協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，如果要實現(xiàn)用戶采集數(shù)據(jù)集中的話，成本會比較高。因此，需要一種采集方法以及相關(guān)裝置，來實現(xiàn)用戶用電信息的實時采集以及統(tǒng)一傳輸。

目前，各地市公司已經(jīng)投入大量電能量數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備，其它未投入各地市也將陸續(xù)實現(xiàn)系統(tǒng)各個功能。電能信息采集系統(tǒng)設(shè)計建設(shè)、設(shè)備運行維護(hù)由電能計量人員完成，技術(shù)含量高，工作量大，同時地市級人員缺乏整體標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計理念，在現(xiàn)場也沒有模擬運行環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)安裝、模擬故障排查的一體化的實訓(xùn)設(shè)備，為下一步各地市級營銷計量中心對現(xiàn)場故障排查以及運維人員技能培訓(xùn)和提高帶來不可預(yù)測的困難。

授權(quán)公告號CN103456199公開一種用電信息采集模擬系統(tǒng)，包括計算機、交換器、發(fā)電廠用電信息采集分系統(tǒng)、公變用戶用電信息采集分系統(tǒng)、轉(zhuǎn)變用戶用電信息采集分系統(tǒng)以及主站服務(wù)器，通過計算機控制虛負(fù)荷電源驅(qū)動各電能表進(jìn)行顯示，可以進(jìn)行從發(fā)電、升壓、降壓、公變用戶和轉(zhuǎn)變用戶用電信息的直觀呈現(xiàn)，包括總表、分別關(guān)系，損耗計算，多種通信方式的現(xiàn)場教學(xué)，通訊故障，電流大小，相角大小，接線故障，主站服務(wù)器的負(fù)荷管理、線損管理、影響管理培訓(xùn)等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用電信息實時數(shù)據(jù)采集裝置，采用雙通信模式防止其中一種通信模塊出現(xiàn)故障無法傳輸?shù)膯栴}發(fā)生，而且通過在數(shù)據(jù)處理模塊中增設(shè)比對模塊，可以將采集模塊傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行分析比對，防止出現(xiàn)通信干擾造成數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象發(fā)生。

為達(dá)到上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種用電信息實時數(shù)據(jù)采集裝置，包括用戶終端、數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)處理單元，所述用戶終端與所述數(shù)據(jù)采集單元相連接，所述用戶終端為至少一個，所述數(shù)據(jù)采集單元包括采集模塊和通信模塊，所述數(shù)據(jù)處理單元包括依次連接的處理模塊、比對模塊和存儲模塊，所述用電終端與所述采集模塊連接，所述采集模塊通過所述通信模塊與所述數(shù)據(jù)處理單元相連接，所述通信模塊包括有線通信和無線通信，所述比對模塊對所述處理模塊接收的有線信號和無線信號進(jìn)行分析比對并存儲在所述存儲模塊內(nèi)，所述采集模塊上監(jiān)控模塊，所述監(jiān)控模塊與數(shù)據(jù)處理模塊連接。

進(jìn)一步的，所述采集模塊包括用戶信息采集模塊、實時用電采集模塊和SIM卡采集模塊，所述比對模塊對所述用戶信息采集模塊、實時用電采集模塊和SIM卡采集模塊的信息進(jìn)行比對。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理單元還包括控制模塊和報警模塊，所述比對模塊、所述控制模塊和所述報警模塊依次電連接。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理單元還包括GIS模塊，所述處理模塊的輸出端分別與所述比對模塊和GIS模塊的輸入端相連接，所述比對模塊和GIS模塊的輸出端與所述控制模塊的輸入端相連接，所述控制模塊的輸出端與所述報警模塊電連接。

所述用戶終端包括液晶顯示模塊、ZigBee無線通信模塊、電源模塊、電流檢測電路，所述液晶顯示模塊、電源模塊、 電流檢測電路分別與ZigBee無線通信模塊相連。

所述采集模塊為智能電表，所述智能電表包括硬件部分，其中，硬件部分包括微處理器、供電單元、時鐘單元、存儲 單元、電流采樣單元、電壓采樣單元、溫度采樣單元、通信接口單元、開關(guān)接口單元 ；供電單 元、時鐘單元、存儲單元、電流采樣單元、電壓采樣單元、溫度采樣單元、通信接口單元、開關(guān) 接口單元分別與微處理器相連 ；其中， 所述微處理器 ：為智能電表的控制核心，用于與智能電表的其他單元進(jìn)行交互并完成 各種運算 ； 所述供電單元 ：用于為智能電表的各個電路提供電源供應(yīng) ； 所述時鐘單元 ：用于為智能電表提供時鐘功能 ； 所述存儲單元：用于存儲智能電表采集的各種數(shù)據(jù) ； 所述電流采樣單元：用于采集瞬時電流； 所述電壓采樣單元：用于采集瞬時電壓 ； 所述溫度采樣單元：用于采集當(dāng)前溫度值； 所述通信接口單元 ：用于實現(xiàn)與其他設(shè)備之間的通信 ； 所述開關(guān)接口單元：包括多個開關(guān)接口，每個開關(guān)接口連接一智能開關(guān)，至多可以包括 32 個開關(guān)接口；所述智能開關(guān)：接受所述智能電表的開關(guān)管理模塊管理，用于與一個或多個用電設(shè)備 相連，并對相連的一個或多個用電設(shè)備進(jìn)行控制。

本實用新型的有效效果：

1．用電信息采集裝置，包括用戶終端、數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)處理單元，用戶終端與數(shù)據(jù)采集單元相連接，用戶終端為多個，數(shù)據(jù)采集單元包括多個采集模塊和通信模塊，數(shù)據(jù)處理單元包括處理模塊、比對模塊和存儲模塊，多個用電終端與多個采集模塊對應(yīng)連接，多個采集模塊通過通信模塊與數(shù)據(jù)處理單元相連接，通信模塊包括有線通信和無線通信，比對模塊對處理模塊接收的有線信號和無線信號進(jìn)行分析比對并存儲在存儲模塊內(nèi)。使用時，采集模塊對用戶終端的用電信息進(jìn)行采集，用戶終端用電信息包括用電能量數(shù)據(jù)、交采數(shù)據(jù)、工況數(shù)據(jù)、電能質(zhì)量統(tǒng)計數(shù)據(jù)和事件記錄數(shù)據(jù)等多種數(shù)據(jù)，采集模塊與用戶終端相匹配為多個，采集模塊采集到的數(shù)據(jù)信息通過通信模塊傳輸給數(shù)據(jù)處理單元，通信模塊包括有線通信和無線通信，采集模塊傳輸?shù)挠芯€信號數(shù)據(jù)和無線信號數(shù)據(jù)經(jīng)過處理模塊的分析處理后傳輸給比對模塊，比對模塊對所述有線信號數(shù)據(jù)和無線信號數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對驗證兩者的完整性；比對模塊比對過后的信號數(shù)據(jù)通過存儲模塊進(jìn)行存儲，完成采集工作；

本實用新型采用雙線數(shù)據(jù)通信有效預(yù)防其中某一通信方式損壞后造成通信失敗的問題發(fā)生，而且在數(shù)據(jù)處理單元中設(shè)置比對模塊，對有線數(shù)據(jù)信息和無線數(shù)據(jù)信息進(jìn)行比對，檢驗通信模塊的完整性防止數(shù)據(jù)丟失的問題發(fā)生。

2.有線通信為光纖通信，無線通信為Zigbee無線通信，光線通信具有傳輸速度快而且穩(wěn)定的效果，無線通信采用Zigbee將用戶終端的信號通過多個中轉(zhuǎn)基站進(jìn)行傳輸給數(shù)據(jù)處理單元，Zigbee具有低功耗和抗干擾特性，有利于降低成本和提高信號傳輸功效。

3.采集模塊包括用戶信息采集模塊、實時用電采集模塊和SIM卡采集模塊，通過采集上述信息并使用比對模塊對用戶信息采集模塊、實時用電采集模塊和SIM卡采集模塊的信息進(jìn)行現(xiàn)場比對，有效預(yù)防盜竊電力的問題發(fā)生。

4.數(shù)據(jù)處理單元還包括控制模塊和報警模塊，比對模塊、控制模塊和報警模塊依次電連接。使用時根據(jù)比對模塊的比對結(jié)果，報警模塊向電力工作人員提供目前電網(wǎng)使用實時狀況，有利于電力工作人員對電網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，協(xié)助電力部門快速定位系統(tǒng)故障原因，提前做好用電維護(hù)工作，保障整個采集系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

5. 數(shù)據(jù)處理單元還包括GIS模塊，處理模塊的輸出端分別與比對模塊和GIS模塊的輸入端相連接，比對模塊和GIS模塊的輸出端與控制模塊相連接，控制模塊的輸出端與報警模塊電連接。通過GIS系統(tǒng)對用戶位置、采集設(shè)備位置、供電線路等信息的地理進(jìn)行定位，指導(dǎo)電路維護(hù)工作的快速優(yōu)化與選擇。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述。

實施例一

如圖1所示，本實用新型包括用戶終端1、數(shù)據(jù)采集單元2和數(shù)據(jù)處理單元3，用戶終端1與數(shù)據(jù)采集單元2相連接，用戶終端1為多個，數(shù)據(jù)采集單元2包括采集模塊4（圖示一個）和通信模塊5，采集模塊4包括用戶信息采集模塊、實時用電采集模塊和SIM卡采集模塊，數(shù)據(jù)處理單元3包括依次電連接的處理模塊6、比對模塊7和存儲模塊8，處理模塊6用于接收并處理通信模塊5傳送的有線信號數(shù)據(jù)和無線信號數(shù)據(jù)，用電終端1與采集模塊4對應(yīng)連接，采集模塊4通過通信模塊5與數(shù)據(jù)處理單元3相連接，通信模塊5包括有線通信和無線通信，有線通信為光纖通信，無線通信為Zigbee無線通信，比對模塊7對處理模塊6接收的有線信號和無線信號進(jìn)行分析比對并存儲在存儲模塊8內(nèi)，所述采集模塊上監(jiān)控模塊，所述監(jiān)控模塊與數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述監(jiān)控模塊采用攝像頭，攝像頭拍攝出月初的電表讀數(shù)和月末的電表讀數(shù)，將兩張照片傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊連接有數(shù)字圖像識別模塊，圖像識別模塊采用201510849103.X，計算模塊計算兩次識別數(shù)據(jù)的差值，即當(dāng)月用電量，當(dāng)月用電量與采集模塊采集的數(shù)值對比，若無誤差，不報警，若誤差大于5度，控制器控制報警器報警。

本實用新型的工作原理包括以下步驟：

S1：采集模塊對用戶終端的用電信息進(jìn)行采集，用戶終端用電信息包括用電能量數(shù)據(jù)、交采數(shù)據(jù)、工況數(shù)據(jù)、電能質(zhì)量統(tǒng)計數(shù)據(jù)和事件記錄數(shù)據(jù)，采集模塊與用戶終端相匹配，而且每個采集模塊均包括用戶信息采集模塊、實時用電采集模塊和SIM卡采集模塊；

S2：采集模塊采集到的數(shù)據(jù)信息通過光纖通信和Zigbee無線通信兩種通信方式傳輸給數(shù)據(jù)處理單元；

S3：采集模塊傳輸?shù)挠芯€信號數(shù)據(jù)和無線信號數(shù)據(jù)經(jīng)過處理模塊的分析處理后傳輸給比對模塊，比對模塊不僅對用戶信息采集模塊、實時用電采集模塊和SIM卡采集模塊進(jìn)行比對，同時對光纖通信和Zigbee無線通信的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行分析比對驗證兩者的完整性；

S4：比對模塊比對過后的信號數(shù)據(jù)通過存儲模塊進(jìn)行存儲，完成采集工作。

實施例二

如圖1所示，本實用新型包括用戶終端1、數(shù)據(jù)采集單元2和數(shù)據(jù)處理單元3，用戶終端1與數(shù)據(jù)采集單元2相連接，用戶終端1為多個，數(shù)據(jù)采集單元2包括采集模塊4和通信模塊5，采集模塊4包括用戶信息采集模塊、實時用電采集模塊和SIM卡采集模塊，數(shù)據(jù)處理單元3包括GIS模塊9、處理模塊6、比對模塊7、控制模塊10、報警模塊11和存儲模塊8，處理模塊6用于接收并處理通信模塊5傳送的有線信號數(shù)據(jù)和無線信號數(shù)據(jù)，處理模塊6的輸出端分別與比對模塊7和GIS模塊9的輸入端相連接，比對模塊7和GIS模塊9的輸出端與控制模塊10相連接，控制模塊10的輸出端與報警模塊11電連接，用電終端1與采集模塊4對應(yīng)連接，采集模塊4通過通信模塊5與數(shù)據(jù)處理單元3相連接，通信模塊5包括有線通信和無線通信，有線通信為光纖通信，無線通信為Zigbee無線通信，比對模塊7對處理模塊6接收的有線信號和無線信號進(jìn)行分析比對并存儲在存儲模塊8內(nèi)。

本實施例與實施例一的結(jié)構(gòu)基本相同，不同的是：數(shù)據(jù)處理單元還包括GIS模塊、控制模塊和報警模塊，比對模塊、控制模塊和報警模塊依次電連接，GIS模塊用于分析處理所述采集模塊的信號。當(dāng)比對模塊的兩種比對結(jié)果出現(xiàn)不一致的現(xiàn)象，比對模塊傳送信號給控制模塊，控制模塊控制報警模塊提示電力工作人員對現(xiàn)場進(jìn)行檢修、維護(hù)，此過程中GIS模塊提供準(zhǔn)確的地理定位，有利于提高工作人員確認(rèn)故障的速度，提高電力服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。

所述用戶終端包括液晶顯示模塊、ZigBee無線通信模塊、電源模塊、電流檢測電路，所述液晶顯示模塊、電源模塊、 電流檢測電路分別與ZigBee無線通信模塊相連。

所述采集模塊為智能電表，所述智能電表包括硬件部分，其中，硬件部分包括微處理器、供電單元、時鐘單元、存儲 單元、電流采樣單元、電壓采樣單元、溫度采樣單元、通信接口單元、開關(guān)接口單元 ；供電單 元、時鐘單元、存儲單元、電流采樣單元、電壓采樣單元、溫度采樣單元、通信接口單元、開關(guān) 接口單元分別與微處理器相連 ；其中， 所述微處理器 ：為智能電表的控制核心，用于與智能電表的其他單元進(jìn)行交互并完成 各種運算 ； 所述供電單元 ：用于為智能電表的各個電路提供電源供應(yīng) ； 所述時鐘單元 ：用于為智能電表提供時鐘功能； 所述存儲單元：用于存儲智能電表采集的各種數(shù)據(jù) ； 所述電流采樣單元：用于采集瞬時電流； 所述電壓采樣單元：用于采集瞬時電壓 ； 所述溫度采樣單元：用于采集當(dāng)前溫度值； 所述通信接口單元 ：用于實現(xiàn)與其他設(shè)備之間的通信； 所述開關(guān)接口單元：包括開關(guān)接口，每個開關(guān)接口連接一智能開關(guān)，至多可以包括 32 個開關(guān)接口；所述智能開關(guān)：接受所述智能電表的開關(guān)管理模塊管理，用于與一個或多個用電設(shè)備 相連，并對相連的一個或多個用電設(shè)備進(jìn)行控制。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。