一种电力需求侧能源信息采集节点的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电力需求侧能源信息采集节点，属于物联网信息服务领域。
【背景技术】
[0002]我国电网系统正向着信息化、自动化、互动化的方向有序推进，并有效提高了输配电能效。然而在用电环节，当前电力需求侧用电消费反馈依然存在着内容单一、方式简单、周期过长等问题，没有抓住智能电网需求侧节约能源和提高能效的关键问题，用电反馈数据的完整性及反馈内容的针对性在技术上尚不成熟。据此，迫切需要研究电力需求侧行之有效的能源反馈策略，辅助电力消费者及时了解全面、准确的电能使用情况，从而激励他们的节电行为和态度，减少电力能源浪费，确保电力在消费侧高效、合理的使用。
[0003]电力需求侧能源反馈是指将总体电能耗费、电器用电情况、用户使用习惯等相关数据进行综合分析、归类和比较，从而为用户提供准确详实的用电历史和合理化节电建议。它可分为两类:间接反馈(Indirect Feedback)和直接反馈(Direct Feedback)。间接反馈包括利用现有电力测量基础设施如自动仪表读取(Automatic Meter Reading, AMR)等提供用电反馈的方法，但是它们构建成本较高，没有脱离电表计量的固有模式，在反馈方式和内容上有较大局限性。间接反馈方法通常仅提供总用电量和花费，无法对用户用电行为和各电器用电量进行有针对性的分析和反馈。直接反馈方法不依赖于电表测量，而是利用最新的无线传感器以及无线通信网络技术实时感知、传输、处理、反馈用户用电情况。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供了一种电力需求侧能源信息采集节点，解决了电力用户不能及时了解全面，准确的电能使用情况，从而激励他们的节电行为和态度，减少电力能源的浪费。
[0005]本实用新型所提供的电力需求侧能源信息采集节点由电流互感器，电流采集模块，处理器模块，无线通信模块和电源模块组成。所述电流互感器夹在用电设备的电线的火线上，输出端与电流采集模块的输入端相连，所述电流采集模块主要由运放与滤波电路和模数转换芯片组成，模数转换芯片接收经运放与滤波电路的电流数据并将其转换成数字量存在寄存器中，所述处理器模块作为本节点的核心模块，其输入端与电流采集模块的输出端相连，通过i2c接口进行通信，将读取的电流数据进行换算并计算用电设备的电功率；其输出端与无线通信模块的输入端相连，通过RS232串口进行通信，所述无线通信模块接收处理器模块发送来的能耗数据，通过WIFI网络将用电设备的能耗信息经网关上传至服务器，所述电源模块负责将接入的220V交流电转换成5V和3.3V的直流电，5V为电流采集模块供电，3.3V为处理器模块和无线通信模块供电。
[0006]有益效果
[0007]本节点可布置在室内各家用电器的插座上，用来实时采集各电器的能耗数据。电力用户可通过采集节点及时了解室内各电器准确的电能使用情况，从而激励他们的节电行为和态度，减少电力能源浪费，确保电力在消费侧高效、合理的使用，对我国的节能减排绿色环保建设具有重要的意义。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型一实施例实物图。
[0009]图2为本实用新型的一种电力需求侧能源信息采集节点的结构框图。
[0010]图3为本实用新型的一种电力需求侧能源信息采集节点的基本运行流程图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
[0012]本实施例提供的电力需求侧能源信息采集节点主要由电流互感器，电流采集模块，MCU模块，无线通信模块和电源模块组成。
[0013]所述的电流互感器实时感应电器工作的电流信号，并将感应的电流信号发送至节点的电流采集模块。
[0014]所述的电流采集模块主要由运放与滤波电路和A/D转换电路组成，用于将电流互感器所感应的电流模拟量信号转换成数字量。电流模拟信号首先经过运放与滤波电路的处理放大模拟信号并过滤掉噪声，再经过A/D转换电路的ADS1015芯片转换成数字量，数据保存在ADS1015芯片的转换寄存器中，采样频率和波特率可通过设置ADS1015的配置寄存器进行设置。
[0015]所述的MCU模块为节点的处理器模块，采用意法半导公司生产的STM8S003芯片。处理器模块通过1?数据接口与电流采集模块的的A/D转换芯片进行通信，传输频率可通过配置寄存器进行设置，处理器读取A/D转换芯片转换寄存器中的16位电器工作电流数据，再通过运算得出此电器的瞬时电功率。
[0016]考虑到WIFI在家庭中的普及性，所述的无线通信模块采用有人公司的USR-WIFI232-S芯片。处理器模块与WIFI无线通信模块通过RS232串口进行通信，可通过配置WIFI模块进行传输频率设置和WIFI网络的连接，处理器通过WIFI无线通信模块将用电设备的能耗数据发送出去，经网关节点上传至服务器。所述的电源模块采用爱普电子WA3-220S05A3芯片，电源模块负责将接入的220V交流电转换成5V和3.3V的直流电，5V为电流采集模块供电，3.3V为处理器模块和无线通信模块供电。
【主权项】
1.一种电力需求侧能源信息采集节点，其特征在于，包括有:电流互感器，电流采集模块，处理器模块，无线通信模块和电源模块组成， 所述电流互感器夹在用电设备的电线的火线上，输出端与电流采集模块的输入端相连；所述电流采集模块由运放与滤波电路和模数转换芯片组成，其输出端连接处理器模块的输入端；所述处理器模块的输入端与电流采集模块的输出端相连，其输出端与无线通信模块的输入端相连；所述无线通信模块的输入端连接处理器模块的输出端，其输出端通过wifi网络向外发送数据；所述电源模块的输入端连接220V交流电，其输出端连接各个模块并为其供电。
【专利摘要】本实用新型为一种电力需求侧能源信息采集节点,通过电流互感器采集用电设备的电流数据，电流采集模块将模拟量的电流数据转换成数字量，处理器模块读取电流采集模块的电流数据并通过运算得到电器的瞬时电功率，并通过WIFI模块将能源消耗信息发送到网关节点；网关节点通过因特网与服务器相连接，网关节点通过WIFI接收采集节点发送的能源消耗信息，再将各采集节点传送过来的能耗信息数据通过因特网转发到服务器上，用户可通过Internet登入服务器的网站实时查询设备的能耗信息，解决了电力用户不能及时了解全面，准确的电能使用情况，从而激励他们的节电行为和态度，减少电力能源的浪费。
【IPC分类】G08C17/02
【公开号】CN205068752
【申请号】CN201520851977
【发明人】刘琦, 李鑫, 蔡卫东
【申请人】南京信息工程大学
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年10月30日