今天為大家介紹一項國家發(fā)明授權(quán)專利——一種基于智能電表數(shù)據(jù)采集的智能交互系統(tǒng)。該專利由國網(wǎng)河南省電力公司信息通信公司申請，并于2018年3月23日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說明

本發(fā)明屬于電表技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于智能電表數(shù)據(jù)采集的智能交互系統(tǒng)。

發(fā)明背景

智能電網(wǎng)是當今世界電力發(fā)展和變革的最新動向，并被認為是21世紀世界電力系統(tǒng)的重大科技創(chuàng)新和未來的發(fā)展趨勢。其中智能化用電是智能電網(wǎng)建設(shè)的主要內(nèi)容，其智能化體現(xiàn)在客戶與電網(wǎng)能夠自動、實時交互電價、負荷等信息，以達到用電的科學(xué)性、經(jīng)濟性和合理性，使新能源和可再生能源得以發(fā)展，實現(xiàn)社會能源節(jié)約。因此，突破智能用電雙向互動核心技術(shù)，建立與國際標準接軌的完整、統(tǒng)一的技術(shù)標準和規(guī)范，并構(gòu)建一套靈活的電網(wǎng)與用戶雙向互動系統(tǒng)，提供多樣化的友好互動電能交換平臺，開發(fā)智能用電采集和終端設(shè)備，實現(xiàn)靈活互動的供用電模式是符合當前電網(wǎng)發(fā)展的迫切需要。

為促進電網(wǎng)與用戶的友好溝通，實現(xiàn)電網(wǎng)與用戶的雙向互動，智能交流，因此提出該用戶與電網(wǎng)雙向互動通信與信息系統(tǒng)設(shè)計。該系統(tǒng)的目標是充分利用物聯(lián)網(wǎng)及新一代電力通信網(wǎng)，構(gòu)建電網(wǎng)與用戶雙向互動綜合服務(wù)體系，實現(xiàn)用戶與電網(wǎng)間的數(shù)據(jù)雙向傳輸通信，建立用戶信息采集的自動化、客戶服務(wù)的互動化，為供電公司經(jīng)營管理決策提供技術(shù)支撐手段，為智能電網(wǎng)與用戶互動信息化運行提供安全可靠保障。通過對電網(wǎng)與用戶雙向互動通信與信息系統(tǒng)的開發(fā)，并與用電信息采集系統(tǒng)相結(jié)合，開發(fā)互動信息系統(tǒng)軟件，實現(xiàn)各層面用電信息互動及用戶能源管理與能效分析等建立供電公司層面的示范應(yīng)用。同時，通過電網(wǎng)與用戶的雙向互動促進用電消費者更好地了解自身用電狀況，合理化安排用電，減少用戶在負荷高峰期造成的停電損失，提高各方面的經(jīng)濟效益，電網(wǎng)需反饋用電負荷等信息給用戶，進一步建立與用戶間的用能互動，加強用戶的節(jié)能意識和節(jié)能行為。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種基于智能電表數(shù)據(jù)采集的智能交互系統(tǒng)，智能電表包含顯示模塊、采集模塊、通信模塊、控制模塊、存儲模塊、智能插座和電源模塊，本系統(tǒng)依賴于智能交互終端，當系統(tǒng)采集用戶用電數(shù)據(jù)后，通過以太網(wǎng)和智能交互終端與主站系統(tǒng)達到信息交互，同時獲得電網(wǎng)信息。使得主站獲取用戶用電信息的同時，用戶也能了解最新電費信息與電網(wǎng)公告等信息，達到用戶雙向互動目的。智能電表的系統(tǒng)采用嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。

圖為本發(fā)明中智能電表與主站系統(tǒng)交互架構(gòu)圖

智能交互系統(tǒng)功能

用戶信息管理：采用實名登記。每個用戶分配一個ID，用于綁定用戶的基本信息，如：戶主姓名、電話、家庭地址、用電類型等，方便主站系統(tǒng)管理;用電信息：用于用戶查看用電量和歷史用電量查詢，其中歷史用電量可查看近一年的用電信息，每月用電量可以曲線圖或柱形圖形式顯示，讓用戶更加直觀的了解每月用電詳情，培養(yǎng)節(jié)約用電意識;電費信息：通過以太網(wǎng)和智能交互終端實時獲得電費信息，方便用戶掌握當前電價，當電價產(chǎn)生變動時，用戶能及時了解電價;智能插座數(shù)據(jù)：安裝智能電表的同時安裝智能插座，智能電表可根據(jù)智能插座編號，獲得使用該插座電器的用電信息，當發(fā)生短路等用電故障時，智能插座可自行斷開電源，防止危害發(fā)生，同時將故障信息返回智能電表，方便智能電表快速定位故障位置;遠程管理：為實現(xiàn)更加智能化和現(xiàn)代化，方便用戶操作管理，增加遠程管理功能，用戶可通過手機等移動設(shè)備遠程查看家庭用電情況，當用戶離家忘記關(guān)閉電源時，可通過無線通信發(fā)送控制命令關(guān)閉相應(yīng)智能插座電源，也可通過無線通信發(fā)送控制命令打開智能插座電源，通過無線通信功能，可極大提高用戶必要用電使用率，節(jié)約非必要用電;預(yù)付費功能：顯示用戶當前使用電費信息，用戶可提前預(yù)存電費。解決用戶繳費麻煩、繳費費時等因素，同時可防止用戶提高用戶用電質(zhì)量。同時可防止用戶因欠費，造成家庭電器或生產(chǎn)設(shè)備因突然斷電而損壞造成財產(chǎn)損失;電網(wǎng)信息公告：方便用戶了解最新的電網(wǎng)信息，如：當線路維修或其他因素需要停電時，可及時通知客戶，讓客戶提前知曉，以便及時預(yù)防;故障自動診斷與處理：當家庭電路發(fā)生故障時，系統(tǒng)自動切斷故障位置供電，并快速恢復(fù)非故障位置供電，并發(fā)出告警信息，通過智能電表自動定位，可快速找到故障位置;人工咨詢服務(wù)：當用戶需要線路維修或想咨詢其他電網(wǎng)信息時，可撥打人工服務(wù)電話進行咨詢或服務(wù);應(yīng)急電源：當出現(xiàn)大范圍停電時，為保證智能家居系統(tǒng)可與主站系統(tǒng)正常通信，啟動應(yīng)急電源，反饋用戶情況，主站系統(tǒng)可快速定位故障位置，恢復(fù)非故障區(qū)域供電。

本發(fā)明可幫助用戶掌握家庭能源消耗情況，包括用電量、家電具體耗電量和電網(wǎng)等信息，通過無線通信，用戶可通過手機無線設(shè)備遠程控制家電設(shè)備，提高生活質(zhì)量，幫助用戶經(jīng)濟用電，用戶可足不出戶實現(xiàn)電力等能源商品的交易與結(jié)算。并且通過以太網(wǎng)和智能交互終端把用電信息發(fā)送給主站系統(tǒng)，方便主站系統(tǒng)更合理的供電，實現(xiàn)削峰填谷，降低電網(wǎng)運行成本，廣泛地落實節(jié)能減排的戰(zhàn)略意義，提高電能使用的經(jīng)濟性和安全性。當因線路故障導(dǎo)致大范圍停電時，主站系統(tǒng)可通過用戶反饋信息，快速定位故障位置，此功能可精確故障信息到個體之間，極大提高了故障定位準確率和高效性，對智能電網(wǎng)升級有很大的推進性作用。