一种基于物联网智能服务电能表制造技术

本发明专利技术适用于智能电能表技术领域，发明专利技术一种具有物联网功能并以此提供优质服务的基于物联网智能服务电能表，包括主控CPU模块，以及与之分别连接的电能计量模块、摄像模块、显示模块、通信模块、时钟模块、存储模块、电源模块、定位模块，电能计量模块包括电压采集模块、电流采集模块。所述基于物联网智能服务电能表，能够通过智能电能表将客户的电力负荷数据采集形成客户端大数据，并有效挖掘客户的用电负荷特性和用电行为。本发明专利技术的物联网智能电能表可以挖掘客户的用电负荷特性，为政府、电力公司、用户等提供政策服务。本发明专利技术的物联网智能电能表可以挖掘客户的用电行为，为电力公司的反窃电工作提供技术支持。

An intelligent service electricity meter based on Internet of things

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网智能服务电能表
：本专利技术适用于智能电能表
，专利技术一种具有物联网功能并以此提供优质服务的基于物联网智能服务电能表。
技术介绍
：目前传统智能电能表，具有电能量的计量、信息储存并处理、自动监测和控制等功能电能表。随着泛在物联智能电网的提出和应用，电力系统网络末端客户侧，也需要一种能够及时采集、汇总、交互、应用计量信息的智能电能表。目前智能电能表，没有进行深度的开发应用。本专利技术设计一款相适应可深度挖掘末端数据的智能服务电能表。
技术实现思路
：本专利技术为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构简单、使用方便的基于物联网智能服务电能表。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种基于物联网智能服务电能表，其特征在于：包括主控CPU模块装置，以及与之分别连接的电能计量模块装置、摄像模块装置、显示模块装置、通信模块装置、时钟模块装置、存储模块装置、电源模块装置、定位模块装置，电能计量模块装置包括电压采集模块装置、电流采集模块装置；各个模块装置安装在外壳内。主控CPU模块装置经通信模块装置连接系统主站装置和/或移动终端装置。主控CPU模块，为提高数据计算能力，采用的嵌入式ARM9系列的通用处理器，可以方便电能表采集数据与储存模块存储的的负荷特性模型进行匹配运算。电能计量模块中，电流采集模块在零线处安装零线电流互感器，采集零线电流数据；电流采集模块在火线处安装火线电流互感器，采集火线电流数据，并储存于储存模块中，还能够经通信模块发送给系统主站，以供电力公司分析用户的用电负荷特性和用电异常行为。摄像模块，采用CCD高清数字式摄像头，位于智能电能表前置面板上，当破坏、开启电能表时，能触发开启摄像头，可以捕捉静态图像以及短时间动态图像，并储存于储存模块中，以固化用电异常行为中的证据，还能够经通信模块发送给系统主站、移动终端。定位模块，通过GPS定位，自动获取该电能表的位置信息，以方便现场工作人员适时及时找到电能表位置。通信模块，可采用485方式、载波方式、无线GPRS/CDMA方式与系统主站（即系统后台）通信，同时可通过GPRS/CDMA方式向手持业务移动终端交互相关信息。移动终端，是指用于可移动的业务终端，与智能电能表通过GPRS/CDMA等方式交互相关信息，智能电能表将用电异常行为、GPS定位数据，及时发送给现场用电检查人员。系统主站，安装在电力公司。显示模块，采用LCD显示屏，是用来显示计量电能表显示电量和相关的数据。时钟模块，可以为电能表提供实时时钟，为电能表冻结、费率切换提供依据，同时为用电负荷特性数学模型数据提供时钟依据。储存模块，是用来存储电能表参数、电量及历史数据，同时存储用户用电负荷特性数学模型的数据。电源模块，是为电能表无外部电源情况下，可以提供持续供电的电源装置。外壳包括相互扣合在一起的前表壳和后表壳，扣合后通过表头的固定螺丝和表尾的固定螺丝将前表壳与后表壳固定在一起；后表壳内侧位于固定螺丝接触底面处固定有金属垫片，后表壳与金属垫片之间夹有绝缘垫片，金属垫片连接高电位，各个固定螺丝经前表壳连接地电位，主控CPU连接金属垫片为其提供高电位，主控CPU连接外壳为其提供地电位；前表壳和后表壳扣合后拧紧时各个固定螺丝同时接触前表壳和金属垫片；固定螺丝采用金属螺丝；或者，后表壳内侧位于各个固定螺丝接触底面处分别固定安装一个摄像模块触发开关，各个摄像模块触发开关相互并联，前表壳和后表壳扣合后各个固定螺丝拧紧时同时接触前表壳和摄像模块触发开关并且关闭摄像模块触发开关，任意一个固定螺丝松动，该固定螺丝下面的摄像模块触发开关就会打开，触发摄像模块进行拍摄。后表壳、绝缘垫片、金属垫片，三者粘贴在一起，或者通过绝缘螺钉固定在一起；绝缘螺钉采用木质螺钉、塑料螺钉、树脂螺钉的一种。该基于物联网智能服务电能表进行计算用电负荷特性的方法，其特征在于：计算该用户的用电负荷特性，所采用的计算方法为遗传算法，是对存储的电压、电流、时间数据进行搜索、处理的方法；用电负荷特性模型遗传算法流程，提取用户负荷典型数据模型的N种负荷，根据N种典型数据模型建立其对应目标函数和约束条件，随机产生初始群体的N个染色体，利用计量电压、电流、时间数据计算负荷类型匹配度，进行适应值判断，满足约束条件则计算种群目标函数并对适应值排序，然后进行遗传操作，包括选择、交叉、变异，产生新的染色体个体，并保留n个个体，满足收敛条件后，最终输出最佳用户负荷方案。移动终端可以采用手机、平板电脑或专门的终端机。本专利技术的有益效果是：具有物联网功能，能够深度挖掘末端数据的智能服务电能表，可建立客户的用电负荷特性模型，并可得出用电负荷特征数据。通过智能电能表将客户的电力负荷数据采集形成客户端大数据，并有效挖掘客户的用电负荷特性，为政府、电力公司、用户等提供优质服务。能够建立有效的用电异常行为数据，记录用电异常行为证据，为电力公司的反窃电工作提供技术支持。本专利技术物联网智能服务电能表，可适用并支持泛在物联智能电网的实施。本专利技术的物联网智能电能表，增加CCD高清前置摄像头，当电能表遭到破坏或强制开启时，可固化图像证据，配合用电检查，有利于反窃电工作。本专利技术的物联网智能电能表，含有GPS定位模块，并通过GPRS/CDMA等方式与手持业务移动终端进行交互相关信息，可方便现场工作人员及时处理相应电能表信息。本专利技术所述的智能电能表，在传统智能电能表基础上，增加零线电流互感器，可获取更多价值的数据，利于构建用电异常行为数据，为电力公司的反窃电工作提供技术支持。附图说明：附图为本专利技术的结构示意图。图1物联网智能电能表结构框图。图2物联网智能电能表火线、零线增加电流互感器图。图3物联网智能电能表外形图。图4为物联网智能电能表摄像头触发原理图。图5利用遗传算法判别用电负荷特性流程图。主控CPU模块1、电能计量模块2、摄像模块3、LCD显示模块4、通信模块5、时钟模块6、存储模块7、电源模块8、定位模块9；移动终端10、系统主站11、电压采集模块12、电流采集模块13。前置摄像头14、表头固定螺丝15、显示器16、轮显按键17、GPS模块位置18、通信模块位置19、GPRS/CDMA通信卡位置20、通信模块天线位置21、表尾固定螺丝22、火线进线23、火线出线24、零线进线25、零线出线26、表壳27、固定螺丝28、固定螺丝接触底面29。火线电流互感器30、零线电流互感器31。金属垫片32，摄像模块触发开关33。具体实施方式：附图为本专利技术的一种具体实施例。本专利技术专利提供的物联网智能服务电能表，包括主控CPU模块装置1，以及与之分别连接的电能计量模块装置2、摄像模块装置3、LCD显示模块装置4、通信模块装置5、时钟模块装置6、存储模块装置7、电源模块装置8、定位模块装置9；电能计量模块装置2包括电压采集模块装置12、电流采集模块装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网智能服务电能表，其特征在于：包括主控CPU模块装置 ，以及与之分别连接的电能计量模块装置、摄像模块装置、显示模块装置、通信模块装置、时钟模块装置、存储模块装置、电源模块装置、定位模块装置，电能计量模块装置包括电压采集模块装置、电流采集模块装置；各个模块装置安装在外壳内。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网智能服务电能表，其特征在于：包括主控CPU模块装置，以及与之分别连接的电能计量模块装置、摄像模块装置、显示模块装置、通信模块装置、时钟模块装置、存储模块装置、电源模块装置、定位模块装置，电能计量模块装置包括电压采集模块装置、电流采集模块装置；各个模块装置安装在外壳内。


2.根据权利要求1所述的基于物联网智能服务电能表，其特征在于：主控CPU模块装置经通信模块装置连接系统主站装置和/或移动终端装置。


3.根据权利要求1所述的基于物联网智能服务电能表，其特征在于：主控CPU模块，采用嵌入式ARM9系列的通用处理器，便于电能表采集数据与储存模块存储的的负荷特性模型进行匹配运算。


4.根据权利要求1所述的基于物联网智能服务电能表，其特征在于：电能计量模块中，电流采集模块在零线处安装零线电流互感器，采集零线电流数据；电流采集模块在火线处安装火线电流互感器，采集火线电流数据，并储存于储存模块中，还能够经通信模块发送给系统主站，以供电力公司分析用户的用电负荷特性和用电异常行为。


5.根据权利要求2所述的基于物联网智能服务电能表，其特征在于：
摄像模块，采用CCD高清数字式摄像头，位于智能服务电能表前置面板上，当破坏、开启电能表时，能触发开启摄像头，捕捉静态图像以及短时间动态图像，并储存于储存模块中，以固化用电异常行为中的证据，还能够经通信模块发送给系统主站、移动终端；
定位模块，通过GPS定位，自动获取该电能表的位置信息，以方便现场工作人员适时及时找到电能表位置；
通信模块，采用485方式、载波方式或无线GPRS/CDMA方式与系统主站11通信，通过GPRS/CDMA方式向移动终端交互相关信息。
移动终端，与智能电能表通过通信模块以GPRS/CDMA方式交互相关信息，现场检查用电情况的人员手持移动终端，智能电能表将用电异常行为、GPS定位数据，及时发送给现场用电检查人员；
系统主站，安装在电力公司。


6.根据权利要求1所述的基于物联网智能服务电能表，其特征在于：
显示模块，采用LCD显示屏，是用来显示计量电能表显示电量和相关的数据；
时钟模块，为电能表提供实时时钟，为电能表冻结、费率切换提供依据，同时为用电负荷特性数学模型数据提供时钟依据;
储存模块，是用来存储电能表参数、电量及历史数据，同时存储用户用电负荷特性数学模型的数据；
电源模块，是为电能表无外部电源情况下，提供持续供电的电源装置。


7.根据权利要求1所述的基于物联网智能服务电能表，其特征在于：
外壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟航，张澍，
申请(专利权)人：徐伟航，
类型：发明
国别省市：山东;37