一种基于模块化的瘦客户端电能量云计量的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力行业中的低压用电计量采集技术领域，具体涉及一种基于模块化的瘦客户端电能量云计量的系统和方法。
【背景技术】
[0002]现有技术的低压用电计量采集系统的结构如图1所示，主要由用电信息采集系统、低压采集集中器、低压采集器和单相智能电表(或单相电能量计量模块、单相导轨式电能表)组成。现有计量及采集系统存在以下问题:
[0003](I)安装调试复杂的问题:智能电表初步安装过程需要进行开户操作，设置包括两套分时费率切换时间、报警金额、电压、电流互感器变比、购电金额、购电次数、费率电价、阶梯值、阶梯电价、年结算日和两套阶梯切换时间等；需要建立电能表与客户之间、电能表与用户卡之间的对应关系，可操作参数两套分时费率切换时间、报警金额、电压、电流互感器变比、购电金额、购电次数、费率电价、阶梯值、阶梯电价、年结算日、两套阶梯切换时间、表号、客户编号、电卡类型；返写信息包括电压、电流互感器变比、表号、客户编号、剩余金额、购电次数、透支金额、非法卡插入次数和返写日期时间等。
[0004](2)运维复杂的问题:运维工作除了对智能电表硬件上的维护，还需要进行各种软件参数的维护工作，如遇到智能电表损坏需要更换，更换新的智能电表要重新做一次开户参数设置及与用户对应。
[0005](3)通讯不畅的问题:现有智能电表的通讯方式主要为RS485通讯方式和红外通讯方式，RS485通讯方式存在通讯速率慢、安装方式复杂的问题，红外通讯方式用于运维及采集服务，存在易受干扰、传输速率慢等问题。
[0006](4)系统响应速度慢:现有系统因采用了电力载波的通讯方式，由于电力载波本身具有易受电力线设备的干扰的技术缺陷，导致了数据采集和数据下发的时间过长，大多数数据采集时间超过4小时，部分采集时间超过12小时。对数据的即时需求带来巨大影响；另外部分采用230M或430M无线通讯的数据传输方式，易受到天气等外部环境的干扰，导致数据采集成功率很低。
[0007](5)现有单相智能电表具备了强大的功能，诸如:计量功能、费控功能，测量及监测，事件记录，费率及电价方案，显示功能，报警功能，冻结功能，计时功能，脉冲输出。在通讯方式上常用红外通讯和RS485通讯。单相智能电表功能强大，研发、生产、安装、调试过程复杂，仅专业人士可以进行产品的安装于维护，同时，由于功能复杂导致的产品成本、运维成本非常高；单相导轨式电能表在智能电表的基础上做了裁剪，主要有计量、时间及费率时段、显示等功能，单相导轨式电能表相对单相智能电表的复杂程度有所降低，不过仍然具备了较多的参数和设置。
[0008](6)运营成本高的问题:智能电表为每户一只，覆盖面积大，使用范围广。智能电表从产品研发、生产、制造、运输、安装、维护各个环节具备非常高的成本。
[0009](7)功能单一，只能用于电能量采集和计量。
【发明内容】
[0010]本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于模块化的瘦客户端电能量云计量的系统和方法。
[0011]本发明通过以下技术方案来实现上述目的:
[0012]一种基于模块化的瘦客户端电能量云计量的系统，包括用电信息采集系统和多个VTM业务终端，多个所述VTM业务终端均与所述用电信息采集系统连接，所述VTM业务终端与所述用电信息采集系统之间的通讯连接方式支持3G网络、4G网络或光纤，每个所述VTM业务终端均连接有多个瘦客户端云电表，所述VTM业务终端与所述瘦客户端云电表之间的通讯连接方式同时支持RS485、LAN、WIF1、BlueTooth或iBeacon。
[0013]进一步地，所述VTM业务终端包括主控单元，所述主控单元同时连接有上行通信接口模块、业务查询模块、电费充值缴费模块、显示终端、数据加密模块、数据存储模块、费用计算模块和多个下行通信接口模块，所述上行通信接口模块与所述用电信息采集系统连接，多个所述下行通信接口模块与多个所述瘦客户端云电表一一对应连接。
[0014]更进一步地，所述上行通信接口模块同时支持3G、4G和光纤通信，多个所述下行通信接口模块均同时支持RS485、LAN、WIF1、BlueTooth和iBeacon通信。
[0015]更进一步地，所述瘦客户端云电表包括电能量计量单元，所述电能量计量单元设置有通讯端口和电能量接入端口，所述通讯端口与所述VTM业务终端的下行通信接口模块连接，所述电能量接入端口连接在用电户的用电网络中。
[0016]一种基于模块化的瘦客户端电能量云计量的方法，包括以下步骤:
[0017]Al:VTM业务终端启动轮巡监听；
[0018]A2:如果定时采集电量信息时间到，则继续执行步骤A3，反之，则跳转至步骤AS ;
[0019]A3:VTM业务终端依次采集下属X只瘦客户端云电表的电量信息，其中X代表VTM业务终端下属的瘦客户端云电表总数；
[0020]A4:瘦客户端云电表向VTM业务终端反馈电量信息；
[0021]A5:VTM业务终端根据电量信息计算所对应的电费并存储；
[0022]A6:如果X只瘦客户端云电表的电量信息均被采集完毕，则继续执行步骤A7，反之，则跳转至步骤A3 ;
[0023]A7:如果VTM业务终端定时向用电信息采集系统上传信息的时间到，则继续执行步骤A14，反之，则等待；
[0024]A8:判断VTM业务终端是否接收到用电信息采集系统下发对瘦客户端云电表C的指令，如果接收到了，则继续执行步骤A9，其中C代表瘦客户端云电表的编号；
[0025]A9:判断指令类型，如果是远程控制指令，则继续执行步骤A10，如果是查询指令，则跳转至步骤A13 ;
[0026]AlO:VTM业务终端响应并切换到瘦客户端云电表C信息采集通道；
[0027]All:瘦客户端云电表C接收并执行远程控制指令；
[0028]A12:瘦客户端云电表C向VTM业务终端反馈结果；
[0029]A13:VTM业务终端响应并执行查询指令；
[0030]A14:VTM业务终端向用电彳目息米集系统反馈彳目息；
[0031]A15:用电信息采集系统向VTM业务终端发送信息反馈，VTM业务终端接收到信息反馈。
[0032]进一步地，所述VTM业务终端与所述瘦客户端云电表的安装档案配置流程包括以下步骤:
[0033]B1:VTM业务终端查询下属瘦客户端云电表的编号；
[0034]B2:VTM业务终端配置瘦客户端云电表和用户档案；
[0035]B3:VTM业务终端向用电信息采集系统上传瘦客户端云电表编号和用户档案的信息;
[0036]B4:用电信息采集系统存档瘦客户端云电表编号和用户档案的信息。
[0037]本发明的有益效果在于:
[0038]与现有技术相比，本发明在安装调试时工序和运维过程都非常简单，在通讯时不存在不流畅的问题，整个系统响应速度更快，由于简化了结构，运营成本更低，除了电能量采集计量功能，还具备电费充值缴费及业务查询等功能。
【附图说明】
[0039]图1是现有技术中低压用电采集计量系统的结构示意框图；
[0040]图2是本发明所述基于模块化的瘦客户端电能量云计量的系统的结构示意框图；
[0041]图3是本发明所述VTM业务终端的结构示意框图；
[0042]图4是本发明所述瘦客户端云电表的结构示意框图；
[0043]图5是本发明所述基于模块化的瘦客户端电能量云计量的方法的流程图；
[0044]图6是本发明所述VTM业务终端与所述瘦客户端云电表的安装档案配置流程图。
【具体实施方式】
[0045]下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0046]如图2所示，本发明包括用电信息采集系统和多个VTM业务终端，多个VTM业务终端均与用电信息采集系统连接，VTM业务终端与用电信息采集系统之间的通讯连接方式支持3G网络、4G网络或光纤，每个VTM业务终端均连接有多个瘦客户端云电表，VTM业务终端与瘦客户端云电表之间的通讯连接方式同时支持RS485、LAN、WIF1、BlueTooth或iBeacon。
[0047]本发明从原来系统存在的问题出发，针对系统中存在的问题和局限，设计了本发明的系统方案。
[0048]在本系统中，VTM业务终端用于完成与用电信息采集系统及瘦客户端云电表的双向通信；完成电能量的采集、计算、上报、及来自服务器端(主站)下行指令的传输和控制。
[0049]VTM业务终端上行支持3G/4G数据业务通接口、WLAN通信接口，下行支持LAN通信接口、WiFi通信接口、蓝牙通信方式、iBeancon通信方式等，实现即时通信效果。
[0050]通过采用I个VTM业务终端采集128个(包括但不限于128)以上的瘦客户端云电表的拓扑方式，大大降低智能电表的设备费用、安装费用及运维费用。
[0051]本发明采用模块化的设计方式，灵活配置VTM业务终端，按需配置，虽然从VTM业务终端上提高了复杂程度，但从整个系统来看，智能电表客户端居多，整体上降低了成本和费用。本发明的VTM业务终端具备电费充值缴费和业务查询等功能。
[0052]如图3所示，VTM业务终端包括主控单元，主控单元同时连接有上行通信接口模块、业务查询模块、电费充值缴费模块、显示终端、数据加密模块、数据存储模块、费用计算模块和多个下行通信接口模块，上行通信接口模块与用电信息采集系统连接，多个下行通信接口模块与多个瘦客户端云电表一一对应连接。
[0053]其中上行通信接口模块同时支持3G、4G和光纤通信，多个下行通信接口