一种适用于综合能源系统用户高压侧用电数据采集装置的制作方法

本实用新型涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种适用于综合能源系统用户高压侧用电数据采集装置。

背景技术：

已知针对用户高压侧用电信息采集数据的常规做法有两种如下：第一，是加装一套与计量用同等精度等级的高压电流互感器与多功能仪表，但是此种结构设备存在成本高、安装空间有限和施工成本高的缺陷，并且也存在需要报送停电计划等技术与管理上的难题；第二种，是集抄系统开放数据接口，具备(开发)数据转发功能，能源综合管理平台与集抄系统数据接口对接后，可以实现大用户高压侧用电数据的采集与使用，但目前出于信息安全的考虑，短期内无法协调电力公司将该部分数据共享到公网上。因此有必要提供一种实现方便、成本低廉的适用于综合能源系统用户高压侧用电数据采集装置。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种适用于综合能源系统用户高压侧用电数据采集装置。

为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：

一种适用于综合能源系统用户高压侧用电数据采集装置，包括采集用电数据的计量终端，所述计量终端，计量终端上安装有红外发射管，所述计量终端采集用电数据的计量终端通过红外接收管发送给红外通信模块；

红外通信模块，红外通信模块中设置有单片机、或非门电路单元、信号放大电路单元和红外接收管，所述单片机、或非门电路单元、信号放大电路单元和红外接收管依次相连接，红外通信模块将采集用电数据传输给通信管理机；

通信管理机，通信管理机上设置有处理器、以太网接口、RS232接口、RS485接口、RS422接口、CAN接口和USB接口，处理器分别与以太网接口、RS232接口、RS485接口、RS422接口、CAN接口和USB接口相连接，处理器采用高性能ARM/Intel处理器(内置HM6000组态软件，实时数据库系统，具有数据存盘、断点续传、数据转换和完整性保护等功能)，具有多个RS232/RS485接口、具有CAN接口和USB2.0/3.0以及10/100/1000M以太网接口(每种类型接口至少两个)，RS485端口将采集的用电数据传输给通信管理机的处理器进行处理与存储，通信管理机将收到的采集的用电数据进行协议解析，重新组包加密，可分别太网接口、RS232接口、RS422接口和CAN接口上传到配电室控制层的主站平台上，通信管理机通过可分别太网接口、RS232接口、RS422接口和CAN接口将采集的用电数据传输给配电室控制层的主站平台；

通信管理机通过下发指令经过红外通信模块传输给计量终端，计量终端传输给红外通信模块，红外通信模块将采集用电数据传输给通信管理机，通信管理机通过可分别太网接口、RS232接口、RS422接口和CAN接口将采集的用电数据传输给配电室控制层的主站平台。

所述计量终端上采集的用电数据包括当前负荷数据、当前电量数据和月度数据，所述当前负荷数据包括采集终端电压数据、电流数据、功率因素数据和相位角数据；所述当前电量数据包括正向有功总电量、正向有功尖电量、正向有功峰电量、正向有功平电量、正向无功总电量、反向有功总电量、反向有功尖电量、反向有功峰电量、反向有功平电量、反向有功谷电量和反向无功总电量；月度数据包括月正向有功总电能、月正向有功尖电能、月正向有功峰电能、月正向有功平电能、月正向有功电能、月正向无功总电能、月反向有功总电能和月反向无功总电能。

所述括采集用电数据的计量终端采用的是专变采集终端或集中抄表终端或公变采集终端或多功能电能表终端。

所述通信管理机采用的是HM2302系列管理机，通信管理机采用的是杭州昊美科技有限公司的HM2302系列型号的通信管理机，HM2302系列型号的通信管理机是应用于重要用户配电综合管理系统解决方案以及数据采集与管理的枢纽设备。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型新型通信管理机通过下发指令经过红外通信模块传输给计量终端，计量终端传输给红外通信模块，红外通信模块将采集用电数据传输给通信管理机，通信管理机通过可分别太网接口、RS232接口、RS422接口和CAN接口将采集的用电数据传输给配电室控制层的主站平台，无需人员到现场抄表，即可实现读取用户高压(10/35kV)侧用电信息的同源数据的目的，实现了一种方便和成本低廉的适用于综合能源系统用户高压侧用电数据采集装置；通信管理机上设置有以太网接口、RS232接口、RS485接口、RS422接口、CAN接口和USB接口，其接口多样，内置多种常见通信协议，并具有透明端口功能，可供人们的选择的余地较大。

附图说明

图1为本实用新型的方框示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种适用于综合能源系统用户高压侧用电数据采集装置，包括采集用电数据的计量终端1，所述计量终端1，计量终端1上安装有红外发射管11，所述计量终端11采集用电数据的计量终端通过红外接收管11发送给红外通信模块2，所述计量终端1上采集的用电数据包括当前负荷数据、当前电量数据和月度数据，所述当前负荷数据包括采集终端电压数据、电流数据、功率因素数据和相位角数据；所述当前电量数据包括正向有功总电量、正向有功尖电量、正向有功峰电量、正向有功平电量、正向无功总电量、反向有功总电量、反向有功尖电量、反向有功峰电量、反向有功平电量、反向有功谷电量和反向无功总电量；月度数据包括月正向有功总电能、月正向有功尖电能、月正向有功峰电能、月正向有功平电能、月正向有功电能、月正向无功总电能、月反向有功总电能和月反向无功总电能，所述括采集用电数据的计量终端1采用的是专变采集终端或集中抄表终端或公变采集终端或多功能电能表终端，从而使得可以适合不同范围，便于大面积的推广使用；

红外通信模块2，红外通信模块2中设置有单片机21、或非门电路单元22、信号放大电路单元23和红外接收管24，所述单片机21、或非门电路单元22、信号放大电路单元23和红外接收管24依次相连接，红外通信模块2将采集用电数据传输给通信管理机3；

通信管理机3，通信管理机3上设置有处理器31、以太网接口32、RS232接口33、RS485接口34、RS422接口35、CAN接口36和USB接口37，处理器31分别与以太网接口32、RS232接口33、RS485接口34、RS422接口35、CAN接口36和USB接口37相连接，处理器31采用高性能ARM/Intel处理器(内置HM6000组态软件，实时数据库系统，具有数据存盘、断点续传、数据转换和完整性保护等功能)，具有多个RS232/RS485接口、具有CAN接口和USB2.0/3.0以及10/100/1000M以太网接口(每种类型接口至少两个)，RS485端口34将采集的用电数据传输给通信管理机3的处理器31进行处理与存储，通信管理机3将收到的采集的用电数据进行协议解析，重新组包加密，可分别太网接口32、RS232接口33、RS422接口35和CAN接口36上传到配电室控制层的主站平台4上，通信管理机3通过可分别太网接口32、RS232接口33、RS422接口35和CAN接口36将采集的用电数据传输给配电室控制层的主站平台4，所述通信管理机3采用的是HM2302系列管理机，通信管理机采用的是杭州昊美科技有限公司的HM2302系列型号的通信管理机，HM2302系列型号的通信管理机是应用于重要用户配电综合管理系统解决方案以及数据采集与管理的枢纽设备；

通信管理机3通过下发指令经过红外通信模块2传输给计量终端1，计量终端1传输给红外通信模块2，红外通信模块2将采集用电数据传输给通信管理机3，通信管理机3通过可分别太网接口32、RS232接口33、RS422接口35和CAN接口36将采集的用电数据传输给配电室控制层的主站平台4。

本实用新型计量终端1是遵循国网《Q_GDW 1375.1-2013专变采集终端型式规范》等规范采集设备，根据《DLT645-2007多功能电能表通信协议2010》均具备标准的红外接口，其采集的数据类型亦负荷相关规定，具体型号参见标准规定。

本实用新型在红外通信模块2接收通信管理机HM2302的指令(遵循Q_GDW 1376.1-2013主站与计量终端通信协议)，以透传模式通过红外接收管24将指令传输至计量终端1的红外发射管11，由于采用透传模式，红外通信模块2无法采用特殊字符或者特定协议的标志位(Q_GDW 1376.1-2013主站与计量终端1通信协议)来判断一包数据是否发送完毕，而是结合HM2302通信管理机发送的数据长度与传输时间，采用超时机制判断数据是否发送完毕，并增设TIFO数据缓冲区，存储较大数据包，防止发送的数据过大造成溢出错误，所以数据发送时需设定一定的时间间隔，推荐的数据发送波特率为1200bps；在红外通信模块2通过红外接收管24接收计量终端1的红外发射管11返回的指令(遵循Q_GDW 1376.1-2013主站与计量终端通信协议)，以透传模式通过串口将指令传输至HM2302通信管理机，同样采用超时机制判断数据是否接收完毕，并增TIFO设数据缓冲区，存储较大数据包，防止接收的数据过大造成溢出错误，为了错开红外通信模块2中发射管发送的数据，当被红外通信模块2中接收管错误的接收，硬件接收电路上增设或门电路，在红外通信模块2中发射管发送的数据时，通过拉高控制IO管脚电平，关闭红外通信模块2的红外接收管24，在红外通信模块2中发射管发送的数据完成，接收数据之前，通过拉低控制IO管脚电平，打开红外通信模块2的红外接收管24，通过这种机制可有效避免红外通信模块2接收数据被发送信号干扰的问题。本实用新型中红外通信模块2可采用不锈钢材质U型支架固定在中空金属万向软管上，金属软管底座采用钕铁硼强磁铁吸附固定在电力柜推的顶端或前面板金属门上，这种安装设计不仅安装施工方便，红外通信模块电源线及RS485通信线可从金属软管内部走线，而且易于调整模块红外收发端口，与现场电力柜内的采集终端的红外收发口保持水平高度、左右位置一致，满足红外通信方式对接收偏角的要求。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型新型通信管理机通过下发指令经过红外通信模块传输给计量终端，计量终端传输给红外通信模块，红外通信模块将采集用电数据传输给通信管理机，通信管理机通过可分别太网接口、RS232接口、RS422接口和CAN接口将采集的用电数据传输给配电室控制层的主站平台，无需人员到现场抄表，即可实现读取用户高压(10/35kV)侧用电信息的同源数据的目的，实现了一种方便和成本低廉的适用于综合能源系统用户高压侧用电数据采集装置；通信管理机上设置有以太网接口、RS232接口、RS485接口、RS422接口、CAN接口和USB接口，其接口多样，内置多种常见通信协议，并具有透明端口功能，可供人们的选择的余地较大。