一种基于家庭网关的用电信息采集系统包括：智能电表、家庭网关、远程主站组成。其特征是该家庭网关集成了用电信息采集及EOC功能模块，采集方法为：主站下发采集指令经家庭网关至智能电表，智能电表将采集数据上传至家庭网关采集模块，将PLC或微功无线或485数据转换为以太网数据，经EOC模块转换为同轴信号，经广电HFC网络传送传至电力主站服务器，完成数据采集、分析。该系统及方法采用扁平化设计，基于家庭网关构建全IP化的用电信息采集系统，用“智能电表+家庭网关+主站”替换传统的“智能电表+采集器+集中器+主站”解决方案，简化采集架构，解决采集标准不统一等难题，方便快速组网。采用已入户的广电网传输，减少了重新布线，节约了成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力信息化领域，涉及家庭用户用电信息采集系统及方法，尤其是一种基于家庭网关的用电信息数据采集并通过广电双向网络传输的系统和方法。
技术介绍
用户用电信息采集系统是通过对终端用户的用电数据的采集和分析，实现用电监控、推行阶梯定价、负荷管理、线损分析，最终达到自动抄表、错峰用电、用电检查(防窃电)、负荷预测和节约用电成本等目的。随着用电管理水平的不断提高，人工抄表已经不能满足人们的需要，远程自动抄表逐渐取代人工抄表，解决了人工抄表误差大、工作量大的问题。目前，以自动化、信息化、互动化为特征的坚强智能电网建设进程的加快，电网的功能和形态正在发生深刻变革，一场以智能电网为重要标志的新的能源革命正在拉开帷幕。利用现代通信技术、信息技术、营销技术构建智能用电服务体系是智能电网的重要工作之一。依托智能电网和现代管理理念，利用高级计量、高效控制、高速通信等技术，实现市场响应迅速、计量公正准确、数据实时采集、服务高效便捷，构建智能电网与电力用户电力流、信息流、业务流实时互动的新型供用电关系是智能用电服务体系的主要内容。随着技术的发展，出现了用电信息采集系统。用电信息采集系统是对电力用户的用电信息进行采集、处理和实时监控的系统，实现用电信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理、相关信息发布、分布式能源监控、智能用电设备的信息交互等功能。用电信息采集系统是智能用电管理、服务的技术支持系统，为管理信息系统提供及时、完整、准确的基础用电数据。用电信息采集系统在逻辑上分为主站层、通信信道层、采集设备层等3个层次。用电信息采集系统(亦称远程自动抄表系统)，一般由电能表、采集器、集中器、通信信道、主站管理系统组成。就通信信道而言，分为远程通信(主站与集中器之间)和本地通信(集中器与数量庞大的采集器或电能表之间)。目前，用电信息采集系统的远程通信通道主要为光纤专网/230MHz专网，同时包含GPRS/CDMA/PSTN/ADSL等无线/有线通信技术；本地通信信道多采用电力线载波/RS-485/微功无线方式。在“主站+集中器+采集器+普通电能表”的用电信息采集系统中，普通电能表用于记录用户的用电信息；采集器连接于普通电能表与集中器之间，用于采集普通电能表上记录的用电信息并传输给集中器；集中器设置于采集器与主站之间，用于采集并存储采集器传输的每个用户的用电信息；主站通过集中器采集用户用电信息。当前的用电信息采集系统采用4元3级结构(主站+集中器+采集器+电表，用电信息数据从电表一采集器一集中器一主站)，距智能电网建设要求还存在很大的差距。主要体现在结构复杂、电表网络及设备采用的通信协议多样化，但功能却简单、通信接口速率很低，难以满足分布式接入、双向互动、需求响应迅速等智能用电信息采集需求，不能接收电网实时电价等信息，尚无节电管理功能等。尤其表现在从集中器到采集器或电能表的“最后一英里”的本地通信成为技术的瓶颈，主要原因在于“最后一英里”面临数量大、现场环境复杂(有时甚至相当恶劣)、通信媒介质量低、成本压力大等一系列难题。现有的用电信息采集系统中，由于本地组网的多样化，分站的复杂结构，从而造成整个采集系统结构的复杂化。
技术实现思路
针对用电信息采集系统结构的日益复杂化、通信协议和标准多样化，本专利技术采用扁平化设计，基于家庭网关构建“全IP化”的用电信息采集系统，用“智能电表+家庭网关+主站”的3元2级解决方案替换传统的“智能电表+采集器+集中器+主站” 4元3级解决方案，简化了已有的用电信息采集架构模式。本专利技术基于家庭网关构建“全IP化”的用电信息采集系统，方便快速组网。解决传统的用电信息采集分散化、孤立化，标准不统一等难题。本专利技术中，家庭网关集成了用电信息采集模块及EOC功能模块；将采集到的PLC数据或微功无线数据(ZigBee/WIFI/UWB)或485数据转换为以太网(IP格式)数据；通过广电网络或电力专网或移动网络或电信网络传送到电力主站。建议采用已经入户的广电网络同轴电缆传输，减少重新布线，节约成本。主站按照电力管理的需要，将IP地址或MAC地址加入不同的分组或管理域，完成数据的集抄、分析、统计、业务推送等业务，引导小区和居民用户合理用电、避峰填谷，高效使用电能，提供便民服务。基于家庭网关的用电信息采集系统，主站到智能电能表之间采用家庭网关实现“全IP化”网络通讯方式，利用以太网出口高带宽、大流量的特点，对用户端智能电能表的用电信息进行采集，很好满足了用电环节互动化业务高速率、高可靠、低成本的数据传输要求，为互动化业务的开展提供了支撑。本专利技术基于家庭网关构建“全IP化”的用电信息采集系统，能够帮助用户通过多种媒介(智能手机、平板电脑、笔记本电脑等多种设备)访问电力信息网，方便用户用电信息、电价信息查询及电力部门的用电管理等。优选方案:将采集模块和以太网模块(设计时下移)内置于智能电表中，智能电表与家庭网关之间、家庭网关与主站之间直接传输IP数据包，则效率会更高。实现本专利技术目的技术方案为: ，该系统包括:智能电表、家庭网关、远程主站组成。其特征是该家庭网关集成了用电信息采集模块和EOC功能模块，采集方法为:主站下发采集指令经家庭网关至智能电表，智能电表将采集数据上传至家庭网关采集模块，将PLC数据或微功无线(ZigBee/WIFI/UWB)数据或485数据转换为以太网(IP格式)数据，经EOC模块转换为同轴信号，经广电HFC网络或电力专网或移动网络或电信网络传送传至电力主站服务器，完成数据采集、分析。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为: 本系统及方法采用扁平化设计，基于家庭网关构建“全IP化”(TCP/IP协议)的用电信息采集系统，用“智能电表+家庭网关+主站”替换传统(现有)的“智能电表+采集器+集中器+主站”解决方案，简化了采集架构，解决了采集标准不统一等难题，方便快速组网。采用已经入户的广电网(HFC网络)传输，减少了重新布线，节约了成本。“基于家庭网关的用电信息采集系统”，为家庭用水、用气(天然气)的信息采集、智慧家庭网络建设、物联网应用(远程家电控制)等提供共性平台，为网银缴费或双向互动服务提供支持。基于家庭网关的用电信息采集系统及方法集计算机、电子、通信、自动化及用电技术于一体，具有抄收速度快、计算精度高、抄表同时性好、可直接与营业计算机联网等特点。该系统与方法可以缓解抄表人员的劳动强度，降低人为因素造成的抄表误差，并能迅速地统计台区低压实时用电信息。基于家庭网关的用电信息采集系统及方法，不仅能够方便广大用户，提高供电企业的服务质量，树立供电企业的良好形象，而且能够实现供电企业的减员增效，降低用电成本，加强用电管理，达到节能降耗、低碳环保的目的。【附图说明】图1是本专利技术一种基于家庭网关的用电信息采集系统的组成示意图。图2是本专利技术一种具有用电信息采集功能的家庭网关模块图。图3是本专利技术一种基于家庭网关的用电数据采集时序图。图4是本专利技术一种基于家庭网关的用电信息采集传输的帧格式图。图5是本专利技术一种基于家庭网关的用电信息采集控制码的格式图。图6是本专利技术一种基于家庭网关的用电信息采集流程图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术作进一步说明。系统组成(参见附图1):本系统采用扁本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于家庭网关的用电信息采集系统包括：智能电表、家庭网关、远程主站组成，采集方法为：主站下发采集指令经家庭网关至智能电表，智能电表将采集数据上传至家庭网关后，经家庭网关转换为以太网数据，上传至电力主站服务器，完成数据采集、分析、业务推送。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：袁麓，许艾明，刘丹斌，朱琴娟，康欢欢，安国超，
申请(专利权)人：陕西天思信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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