专利名称：智能民用电力节能系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力控制领域，尤其涉及一种智能民用电力节能系统。
背景技术：
节能减排是近年来的世界性重头课题，在德国波恩进行的第二轮联合国气候变化谈判，使“温室气体减排”、“应对气候变化”等问题的关注度再次上升。全球气候变化是21 世纪人类面临的最复杂的挑战之一。IBM公司提供财政支持的一份报告指出，电力工业要面对气候变化带来的诸多挑战，包括突发恶劣天气造成的电力中断，气候变化对输变电设施造成的渐进损坏等。在此背景下，电力行业更需要举全行业之力，共同履行节能减排的社会责任。电力行业既是全社会温室气体的排放大户，也是减排大户，同时也为全社会减排温室气体提供重要的技术平台。电力行业可以通过发展和应用智能电网，尽可能提高可再生能源转换为电力的比重，从而促进工业和民用领域低碳技术的应用。此外，通过加强需求侧管理，也可有效促进全社会的节能减排。虽然国家对各个地区的电力节能减排提出了硬性的要求，但在执行时有较大难度，更多的时候电力系统使用简单粗暴的拉闸限电的方式，虽然达到了指标要求，但严重的影响了大众的生活用电质量，所以需要一种能够远程智能管理的电力节能系统，在保证人们基本用电不受影响的情况下减少整体供电量。在电力系统中，远程管理最常使用的就是GPRS+PLC的方式GPRS (General Packet Radio krvice，通用分组无线业务)是一种基于第二代移动通信系统GSM的无线分组交换技术，特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。GPRS的传输速率最高可达171. 2 libps，实际应用中的平均速率也高达53. 6kbps0 GPRS为移动用户和数据网络之间提供连接，为移动用户提供高速无线接口和X. 25服务。 GPRS采用数据分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以有多个用户共享，因而资源被有效利用。用户永远在线，按流量计费，降低了服务成本。PLCCPower Line Communicatio，电力线通信技术)，是指利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。该技术是把载有信息的高频加载于电流，然后用电线传输，接受信息的调制解调器再把高频从电流中分离出来，并传送到计算机或电话上，以实现信息传递。目前的基于GPRS+PLC的应用主要目的是实现远程电力网络信号传输与工业控制，利用GPRS数据传输模块的无线覆盖特性完成信号远程数据信号传输，GPRS网络的带宽大，用户永远在线，按流量计费等特点满足工业控制信号的传输要求，并有效的降低了服务成本；但缺点是GPRS数据传输模块价格偏贵，如果每个终端都使用的话，工程成本和安装难度又会增加很多。所以最后终端接入方式采用电力载波的方案，在终端安装电力载波调制解调模块，终端数据通过电力线发送到集中器上，集中器再把数据汇总通过连接的GPRS数据传输模块发送到远程管理中心，从而实现单个GPRS数据传输模块连接多个终端控制单元的效果；利用电力线载波传输数据信号，作为最后一百米的介入方案，可利用现有电力线网络， 不需要在构建额外的网络基础设施。利用目前的方案，可达到以较低的成本，较少的基础网络改造的情况下，完成远程电力系统监测或者工业控制；配合远程管理中心的智能软件，甚至可达到无人值守的系统监控。但现有技术应用中的PLC方案使用的是低频载波串行控制信号，低频载波的信号传输带宽很小，只能连接较少的终端单元，而且传输数据量受到很大限制；电力载波信号集中器与各终端之间使用串行信号通信(如I2C，SPI等)，有两个缺点一是集中器对终端单元寻址，虽然串行通信信号中可以嵌入终端单元地址，但必须在安装时每个单元进行预定义；二是数据重传机制，电力线载波通信经常受到电力线电磁干扰的影响，出现数据丢失或者通信中断的现象，带宽小的情况下更为明显，此时数据重传机制对保证通信可靠性至关重要，但串行信号很难设计较好的重传机制，所以通信的可靠性存有隐患。
发明内容为解决上述问题，本实用新型提供一种可靠性高、可实现远程自动控制的智能民用电力节能系统。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种智能民用电力节能系统， 包括GPRS模块、电力线通信终端、电力线通信头端，所述的GPRS模块与电力线通信头端通过第一串行接口连接，所述的电力线通信头端与电力线通信终端通过电力线进行以太网通信，其特征在于还包括节能模块、电表，所述的节能模块通过第二串行接口与电力线通信终端连接，节能模块通过电力线与电表连接。本实用新型的进一步优选方案为，所述的节能模块包括信号采集模块、智能控制模块、接口模块、控制模块；所述的信号采集模块与电力线连接，所述的智能控制模块与接口模块、控制模块、信号采集模块连接，控制模块与电表连接，所述的接口模块包括第二串行接口。本实用新型的技术优势在于1.基于GPRS技术，使得该系统具有数据带宽大，传输可靠性高的特点，适用于各种电力网监控或工业控制等应用。2.节能模块能够检测所在用户的实时的电压、电流、功率等参数，并通过控制接口传输给远程管理中心。远程管理中心服务器的智能管理软件实时的收集所有节能模块发送来的用户电力信息，通过智能分析，判断哪些片区的用户电力负载过量，然后就可以通过远程控制信号对该片区的用户进行限电节能，或者用一定规则对用户群进行分时段轮流限电，让用户的生活用电质量基本不受到太大影响。极大的节约了能源。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步说明。
图1为本实施例智能民用电力节能系统模块示意图。图2为本实施例节能模块示意图。
具体实施方式
参考图1、图2，一种智能民用电力节能系统，包括GPRS模块、电力线通信终端、电力线通信头端，GPRS模块与电力线通信头端通过第一串行接口连接，电力线通信头端与电力线通信终端通过电力线进行以太网通信，还包括节能模块、电表，节能模块通过第二串行接口与电力线通信终端连接，节能模块通过电力线与电表连接。节能模块包括信号采集模块、智能控制模块、接口模块、控制模块；信号采集模块与电力线连接，智能控制模块与接口模块、控制模块、信号采集模块连接，控制模块与电表连接，接口模块包括第二串行接口。上述系统中各组件如下设置，设置节能模块该设备为每个民用电力用户使用，安装于用户电表与电力线出口之间，并提供第二串行接口 ；作用为按照第二串行接口接受的指令对用户供电参数进行调节，达到电力节能的目的，并将用户实时电力参数通过第二串行接口进行反馈。节能模块通过信号采集模块能够检测所在用户的实时的电压、电流、功率等参数， 并通过控制接口传输给远程管理中心。远程管理中心服务器的智能管理软件实时的收集所有节能模块发送来的用户电力信息，通过智能分析，判断哪些片区的用户电力负载过量，然后就可以通过远程控制信号对该片区的用户进行限电节能，或者用一定规则对用户群进行分时段轮流限电。当需要限电时，控制模块就控制电表限时供电。采用智能控制模块控制整个工作流程，使得该节能模块功能完备、可靠性高。设置GPRS模块与电力线(PLC)通信终端，将初始化配置过的PLC通信终端安装在每个用户端的节能设备处，用第二串行接口与节能设备连接，电力线接口与节能设备共用； 在一个片区的电力线出口处(根据用户数量而定，可以是几个楼层，或是一个单元，甚至整栋楼)安装一个PLC通信头端与一个GPRS模块(每个GPRS模块都需要插入独立的SIM卡)， 使用标准电源插口安装PLC通信头端于电力线出口出，用第一串行接口连接GPRS模块。在用PLC通信头端自带的控制口对PLC通信头端进行设置，使其能正确利用GPRS模块登陆 GPRS无线网络，搜索电力线网络中的PLC终端并与它们建立以太网连接。设置远程管理中心管理者在远程的管理中心中需要组建控制中心和数据库服务器，控制中心为计算机安装专用的管理软件，数据库服务器为服务器电脑安装专用的数据库软件；将两者放于用一局域网并通过ADSL或专网连接到hternet。该系统的运行流程如下安装好所有设备并完成初始化配置以后，基PLC通信头端将与所在区域的PLC通信终端建立以太网连接，并通过GPRS模块登陆GPRS网络，从而连接hternet。管理员在控制中心上使用本系统专用管理软件连接hternet，添加各个PLC通信头端到管理界面里，每个PLC通信头端附属的PLC通信终端也同时被添加到管理界面里； 此时各个PLC通信终端将通过第二串行接口接收到节能模块的反馈信息发送给PLC通信头端，PLC通信头端再将数据封装后通过hternet发送给控制中心，管理员将在管理软件界面上浏览到所有终端用户的供电参数。管理员通过监测供电参数来发现用户用电异常，然后可以下发控制指令到PLC通信终端，通过第二串行接口操作电力节能模块完成对用户供电参数的控制，从而实现远程管理用户供电参数，达到集中监控，节能限电，避免异常的效果。控制中心的管理软件还可以与数据库服务器同步，将所有操作信息和监测信息备份，以供数据统计分析。本实用新型不仅限于上述实施例所示的保护范围，所有基于本实施例的发明思想，皆在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种智能民用电力节能系统，包括GPRS模块、电力线通信终端、电力线通信头端，所述的GPRS模块与电力线通信头端通过第一串行接口连接，所述的电力线通信头端与电力线通信终端通过电力线进行以太网通信，其特征在于还包括节能模块、电表，所述的节能模块通过第二串行接口与电力线通信终端连接，节能模块通过电力线与电表连接。
2.根据权利要求1所述的智能民用电力节能系统，其特征在于所述的节能模块包括信号采集模块、智能控制模块、接口模块、控制模块；所述的信号采集模块与电力线连接，所述的智能控制模块与接口模块、控制模块、信号采集模块连接，控制模块与电表连接，所述的接口模块包括第二串行接口。
专利摘要一种智能民用电力节能系统，包括GPRS模块、电力线通信终端、电力线通信头端，所述的GPRS模块与电力线通信头端通过第一串行接口连接，所述的电力线通信头端与电力线通信终端通过电力线进行以太网通信，其特征在于还包括节能模块、电表，所述的节能模块通过第二串行接口与电力线通信终端连接，节能模块通过电力线与电表连接。基于GPRS技术，使得该系统具有数据带宽大，传输可靠性高的特点，适用于各种电力网监控或工业控制等应用。
文档编号G05B19/418GK201993634SQ20112008281
公开日2011年9月28日 申请日期2011年3月25日 优先权日2011年3月25日
发明者唐旭 申请人:杭州再灵电子科技有限公司