一种低功耗电能数据采集系统及方法技术方案

本公开提供了一种低功耗电能数据采集系统及方法，包括以下步骤：通过LoRa无线模块进行电能计量数据的双向交互，将电表、与所述电表串行端口兼容的串行转换器设置和微控制器相连接，在接口连接器的作用下LoRa调制解调器分别与电缆和微控制器连接，LoRaWAN体系采用星形拓扑网络结构；所述LoRa无线模块与LoRaWAN体系双向通信，将LoRaWAN体系中的LoRa网关所接收的电能计量数据传送到电力私有云中的电能计量信息预测模型中进行预测；基于所述电力私有云，将实时的电能计量数据和基于电能计量信息预测模型的预测数据集中传输到电力公司控制中心的显示端，对分散的数据进行集中化管理。基于LoRa模块实现网络化设计，搭建智能电表网络，实现有效的电能计量和管理。实现有效的电能计量和管理。实现有效的电能计量和管理。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗电能数据采集系统及方法


[0001]本公开属于电力数据采集
，具体涉及一种低功耗电能数据采集系统及方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]电力系统是支撑电力工业发展的基础，在电网容量、联网规模逐渐扩大及运行负荷迅速增加的环境下，不但要重视优化系统运行工况，减少电力事故，同时应完善电力营销服务。电能计量是电力营销工作的重要组成部分，做好电能计量工作能够及时了解用电量、用电变化规律。我国的电能计量工作面临着随机性强、非线性用电普遍等问题，为了准确计量电力系统的电能，应保证计量采集通信系统的正常运行，计量采集终端可以稳定传输电能信息。
[0004]随着科技的飞速发展，越来越多的地区开始采用智能电表作为底层的硬件，作为基本底层数据的提取、电力的计量工作区，随着国内智能电网概念的广泛提出，智能化、高效性、精准性越来越成为国家电网的电能计量基本功能要求。同时，目前针对大范围内的通信主要采用光纤实现信息的传输，底层建设经济性较差，设备要求高等问题不断暴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗电能数据采集系统，其特征在于，包括：连接单元，通过LoRa无线模块进行电能计量数据的双向交互，将电表、与所述电表串行端口兼容的串行转换器设置和微控制器相连接，在接口连接器的作用下LoRa调制解调器分别与电缆和微控制器连接，LoRaWAN体系采用星形拓扑网络结构；预测单元，LoRa无线模块与LoRaWAN体系双向通信，将LoRaWAN体系中的LoRa网关所接收的电能计量数据传送到电力私有云中的电能计量信息预测模型中进行预测；管理单元，基于所述电力私有云，将实时的电能计量数据和基于电能计量信息预测模型的预测数据集中传输到电力公司控制中心的显示端，对分散的数据进行集中化管理。2.一种低功耗电能数据采集方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S01：通过LoRa无线模块进行电能计量数据的双向交互，将电表、与所述电表串行端口兼容的串行转换器设置和微控制器相连接，在接口连接器的作用下LoRa调制解调器分别与电缆和微控制器连接，LoRaWAN体系采用星形拓扑网络结构；步骤S02：所述LoRa无线模块与LoRaWAN体系双向通信，将LoRaWAN体系中的LoRa网关所接收的电能计量数据传送到电力私有云中的电能计量信息预测模型中进行预测；步骤S03：基于所述电力私有云，将实时的电能计量数据和基于电能计量信息预测模型的预测数据集中传输到电力公司控制中心的显示端，对分散的数据进行集中化管理。3.如权利要求2中所述的一种低功耗电能数据采集方法，其特征在于，所述LoRa无线模块用于连接微控制器和RF，实现电能计量数据从电表到LoRa网关的通信。4.如权利要求3中所述的一种低功耗电能数据采集方法，其特征在于，所述LoRa无线模块通过串行通信设备从电表中读取电能计量数据的串行数据，使用OBIS代码将所读取的串行数据转换为机器可读值；再通过OBIS代码参考模型转换为可读格式，并传输到LoRa网关。5.如权利要求4中所述的一种低功耗电能数据采集方法，其特征在于，所述的OBIS代码用于支持DLMS协议的电表中，为电能计量设备中的所有数据提供标准的标识符。6.如权利要求2中所述的一种低功耗电能数据采集方法，其特征在于，在步骤S02中，所述电能计量信息预测模型进行预测，具体过程为：步骤S201：输入实时更新的原始的电能计量数据，采用增强公式y0(k)＝αx0(k)+(1
‑
α)y0(k
‑
1)，其中α表示稳定系数，对具有随机波动性的原始的电能计量数据进行稳定处理，得到电能计量数据序列，提高序列稳定性，弱化其随机性，使其更接近指数发展趋势；步骤S202：对所述电能计量数据序列利用优化背景值的序列预测模型进行预测，根据序列预测公式其中u、a均为系数，得到y1序列的预测序列yp1，并由累减还原公式yp0(k)＝yp1(k)
‑
yp1(k
‑
1)得到y0序列的预测序列yp0；步骤S203：将预测结果进行反指数稳定处理，得到原始的电能计量数据与下一预测时刻的预测值；步骤S204：利用原始的电能计量数据及其拟合值判断所得到的原始的电能计量数据与下一预测时刻的预测值是否达到拟合误差要求，若达到拟合误差要求，则输出下一预测时刻的预测值，若否则执行步骤S205；步骤S205：寻求最优的稳定系数值；步骤S206：重新选取稳定系数子区间及试点稳定系数，并判断试点稳定系数，若满足|
α
i
‑
α
i
'|<ε，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王清，李琮琮，代燕杰，荆臻，梅盛旺，张苏楠，罗杰，朱红霞，王平欣，刘丽君，李骁，刘延溪，于超，杨杰，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司枣庄供电公司国网山东省电力公司电力科学研究院国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：