一种家庭分支电路远程监控系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种家庭分支电路远程监控系统，包括：监控中心，与监控中心连接的采集终端；所述采集终端包括：至少一个远程终端单元，每个远程终端单元通过RS485至少连接一个智能电能表。个智能电能表。个智能电能表。

【技术实现步骤摘要】
一种家庭分支电路远程监控系统


[0001]本技术属于电能计量
，具体涉及一种家庭分支电路远程监控系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]长久以来的燃煤供暖方式已严重影响了人们的日常生活和身体健康。在终端能源消费环节，用电能代替传统的燃煤等一次能源可以带来较大的环境收益。电能替代是能源互联网战略的重要组成部分，对于促进能源清洁化发展意义重大。“煤改电”能够在根本上减少PM2.5的产生，有较强的经济性和可行性。然而，大量电采暖设备接入极易造成尖峰负荷，影响用电安全；另一方面，现有的温度控制运行方式很难最大程度地利用产出的热能。因此有必要优化现有电采暖的控制技术，基于现有的电负荷状态监测技术，探索电量监测与用户用能行为的关联性。其作为调节电采暖设备运行状态、保障供暖效果的重要依据，使电量监测成为感知用户用能需求的重要手段。
[0004]对此，有必要研发一套基于人工智能的电采暖控制算法。对人的实时采暖需求的估算和预测是控制算法生成的重要依据，估算预测模型需要大量的数据样本进行训练。采集家庭中用电器的具体用电信息是其中最为重要的一步。传统的侵入式负荷监测系统需要安装大量传感器，耗时费力。非侵入式负荷监测与分解(NILMD)根据家庭总功率分解成各个用电器的功率。然而用电器的种类众多，很多用电器的功率很小，使得NILMD遇到了很大的困境。此外，日常生活中很多家用电器的使用具有关联性，将其结合在一起分析可以降低难度并提高准确性，如电脑主机和显示器。目前现有的智能插座只能实现用电信息的现场监测及显示，无法满足远程监控和自动记录实时用电信息的要求。

技术实现思路

[0005]本技术为了解决上述问题，提出了一种家庭分支电路远程监控系统，本技术将各个分支电路的用电信息上传并记录至互联网中，实现对各分支电路用电信息的现场采集和远程监控，为研究用户用能需求建立数据基础。
[0006]根据一些实施例，本技术采用如下技术方案：
[0007]一种家庭分支电路远程监控系统，包括：
[0008]监控中心，
[0009]与监控中心连接的采集终端；
[0010]所述采集终端包括：至少一个远程终端单元，每个远程终端单元通过RS485至少连接一个智能电能表。
[0011]优选的，所述远程终端单元包括主控制单元，所述主控制单元分别连接EEPROM、FLASH、TF卡、数字信号输入/输出模块、实时时钟、LED、存储模块以及供电模块，所述供电模块为远程终端单元供电。其中，所述主控制单元采用STM32F407ZGT6单片机，内置 32位高性
能ARM Cortex
‑
M处理器，工作频率高达168MHz，具有 1M字节的ROM和192K字节的RAM，支持访问高级特性的高性能 DSP和FPU指令。通讯接口包括3个SPI接口、3个IIC接口、2个UART、2个USB接口、2个CAN接口、2个IIS音频通信接口和1 个SDIO通讯接口。
[0012]优选的，所述主控制单元通过串口与LTE模块进行连接，所述 LTE模块与互联网连接；其中，所述LTE模块采用SIM7600CE，主控制单元通过串口与SIM7600CE进行连接，发送AT指令控制4G模块SIM7600CE，以完成远程通信功能，采用单一的外接3.4
‑
4.2V进行供电。
[0013]优选的，所述主控制单元通过LAN模块与互联网连接。
[0014]优选的，所述主控制单元通过串口与Wi
‑
Fi模块进行连接，所述 Wi
‑
Fi模块与互联网连接，Wi
‑
Fi模块采用超低功耗的ESP8266，支持RTOS，内置TCP/IP协议栈，还支持AT远程升级及云端OTA升级。
[0015]优选的，所述主控制单元通过CAN接口连接数据采集器，所述数据采集器通过RS485总线与智能电能表连接。
[0016]优选的，所述FLASH采用W25Q64芯片，支持标准的SPI，还支持160Mhz的双输出SPI和320Mhz的四输出SPI，具有灵活的4KB 扇区构架，扇区可进行统一擦除(4KB)和块擦除(32KB和64KB)；用户还可以通过将TF卡插入测量终端中进行用电信息存储或USB存储。
[0017]优选的，每条分支电路所需插板的零线和火线通过电力线分别与智能电能表的一组零线口、火线口相连，所述智能电能表的另一组零线口、火线口与插座的零线、火线通过电力线相连。
[0018]远程终端单元可通过LAN、LTE、Wi
‑
Fi多种通信方式进行上行通信。其中：LAN模块采用LAN8720芯片与LAN的MAC层通信，可以通过自协商的方式与目的主机建立最佳的工作方式(速度和双工模式)，还具有自动极性检测和校正、链路状态改变唤醒检测功能； LTE模块采用了SIM7600CE，主控制单元通过串口与SIM7600CE进行连接，发送AT指令控制4G模块SIM7600CE，以完成远程通信功能，采用单一的外接3.4
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4.2V进行供电；Wi
‑
Fi模块采用超低功耗的 ESP8266，支持RTOS，内置TCP/IP协议栈，还支持AT远程升级及云端OTA升级。
[0019]远程终端单元可通过RS485和CAN种通信方式进行下行通信进。其中，应用的通信协议为DLT645
‑
2007。在每一个采集终端内，电能表采集到用户的实时用电信息，然后按照协议将数据传输至远程终端单元。远程终端单元也可以向电能表发出指令，指令信号包括：读/ 写数据、读/写通信地址、广播校时、冻结命令、更改通信速率、清零等内容。在实际应用中，远程终端单元可以根据实际使用情况切换不同的数据采集时间间隔。每隔一个设定的时间间隔，RTU查询一次智能电能表采集到的实时数据，并将信息储存。若未采集到有效数据，则记录为错误。上行通信完成远程终端单元采集到的信息上传，是远程终端单元和互联网的链接，采用376.1协议。
[0020]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0021]1、本技术无需进行侵入式负荷监测，不用在家庭内部对各个用电器安装大量传感器，省时省力；
[0022]2、本技术无需根据家庭总功率分解成各个用电器的功率。避免因为用电器的种类众多，很多用电器的功率很小造成的困难。考虑了日常生活中很多家用电器的使用具有关联性，将其结合在一起分析可以降低难度并提高准确性的问题，为进一步研究用户用能需求建立更便利的数据基础。
[0023]3、本技术改变了目前现有的智能插座只能实现用电信息的现场监测及显示的问题，实现了远程监控和自动记录实时用电信息的要求。
附图说明
[0024]构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种家庭分支电路远程监控系统，其特征在于，包括：监控中心，与监控中心连接的采集终端；所述采集终端包括：至少一个远程终端单元，每个远程终端单元通过RS485至少连接一个智能电能表。2.根据权利要求1所述的家庭分支电路远程监控系统，其特征在于，所述远程终端单元包括主控制单元，所述主控制单元分别连接EEPROM、FLASH、TF卡、数字信号输入/输出模块、实时时钟、LED、存储模块以及供电模块，所述供电模块为远程终端单元供电。3.根据权利要求2所述的家庭分支电路远程监控系统，其特征在于，所述主控制单元通过串口与LTE模块进行连接，所述LTE模块与互联网连接。4.根据权利要求3所述的家庭分支电路远程监控系统，其特征在于，所述LTE模块采用SIM7600CE。5.根据权利要求2所述的家庭分支电路远程监控系统，其特征在于，所述主控制单元通过LAN模块与互联网连接。6.根据权利要求2所述的家庭分支电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王清，李琮琮，荆臻，代燕杰，王平欣，朱红霞，董贤光，孙凯，刘延溪，于超，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司营销服务中心计量中心，
类型：新型
国别省市：