一种智能负荷监控系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种智能负荷监控系统，属于智能电网负荷监控领域。技术方案：m个智能电表（101）、n个第一客户终端设备CPE（102）、至少一个核心网设备（103）、第二客户终端设备CPE（104）以及监控服务器（105）；所述智能电表与所述第一客户终端设备CPE相连；所述n个第一客户终端设备CPE通过LTE基站和所述至少一个核心网设备与所述第二客户终端设备CPE相连。m个智能电表和监控服务器与不同的客户终端设备CPE相连，而客户终端设备CPE之间，通过LTE基站通信，即智能电表和监控服务器之间的数据传输是通过LTE网络实现的，从而提高配用电数据的传输速率。本发明解决了现有技术中采用230MHZ数传电台专网进行数据传输，存在传输速率低等缺点，阻碍智能电网发展的问题。
【专利说明】一种智能负荷监控系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种智能负荷监控系统，属于智能电网负荷监控【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向，并被认为是21世纪电力系 统的重大科技创新和发展趋势。在智能电网建设中，智能配电网络和智能用电都是智能电 网的重要组成部分。目前，在配用电无线通信方面，我国主要采用230MHZ数传电台专网。然 而，230MHZ数传电台专网存在传输速率低等缺点，阻碍了智能电网的发展。
【发明内容】
[0003] 本发明目的是提供一种智能负荷监控系统，能够提高配用电数据的传输速率，解 决【背景技术】存在的上述问题。
[0004] 本发明的技术方案是：一种智能负荷监控系统，包含： m个智能电表、η个第一客户终端设备CPE、至少一个核心网设备、第二客户终端设备 CPE以及监控服务器，所述m、n均为正整数；所述智能电表与所述第一客户终端设备CPE相 连。
[0005] 所述η个第一客户终端设备CPE通过LTE基站和所述至少一个核心网设备与所述 第二客户终端设备CPE相连；所述第二客户终端设备CPE与所述监控服务器相连。
[0006] 如果所述核心网设备的个数为1，所有LTE基站均与该核心网设备相连。
[0007] 如果所述核心网设备的个数大于1，所有LTE基站均分别与每个核心网设备相连， 且每个核心网设备是独立的。
[0008] 所述第一客户终端设备CPE，包括：电表通讯接口、第一无线通信电路、第一微处 理器、第一 LTE天线及第一信号转换电路；所述电表通讯接口与m个智能电表中任意一个或 多个相连；所述电表通讯接口、第一无线通信电路、第一 LTE天线和第一信号转换电路分别 与所述第一微处理器相连；所述第一 LTE天线通过LTE基站和所述至少一个核心网设备与 所述第二客户终端CPE相连；所述电表通讯接口包括：USB接口或LAN接口。
[0009] 所述第二客户终端设备CPE，包括：服务器通信接口、第二无线通信电路、第二微 处理器、第二LTE天线及第二信号转换电路；所述服务器通信接口、第二无线通信电路、第 二LTE天线和第二信号转换电路分别与所述第二微处理器相连；所述服务器通信接口与所 述监控服务器相连；所述第二LTE天线通过LTE基站和所述至少一个核心网设备与所述第 一客户终端设备CPE相连；所述服务器通信接口包括：USB接口或LAN接口。
[0010] 所述智能电表，包括：电气参数测量芯片、第三微处理器、第一 CPE通信接口以及 继电控制电路；所述电气参数测量芯片、所述第一 CPE通信接口和所述继电控制电路分别 与所述第三微处理器相连；所述第一 CPE通信接口与所述第一客户终端设备CPE相连。
[0011] 所述智能电表，还包括：显示器，所述显示器与所述第三微处理器相连。
[0012] 所述监控服务器，包括：第二CPE通信接口、存储器以及中央处理器；所述中央处 理器分别与所述第二CPE通信接口和所述存储器相连；所述第二CPE通信接口与所述第二 客户终端设备CPE相连。
[0013] m个智能电表和监控服务器与不同的客户终端设备CPE相连，而客户终端设备CPE 之间，通过LTE基站通信，即智能电表和监控服务器之间的数据传输是通过LTE网络实现 的，从而提高配用电数据的传输速率。
[0014] 本发明的积极效果：本发明解决了现有技术中采用230MHZ数传电台专网进行数 据传输，存在传输速率低等缺点，阻碍了智能电网的发展的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1为本发明实施例的智能负荷监控系统结构示意图一； 图2为本发明实施例的智能负荷监控系统结构示意图二； 图3为图1所示的智能负荷监控系统中第一客户终端设备CPE的结构示意图； 图4为图1所示的智能负荷监控系统中智能电表的结构示意图一； 图5为图1所示的智能负荷监控系统中智能电表的结构示意图二； 图6为图1所示的智能负荷监控系统中监控服务器的结构示意图； 图中：智能电表101、第一客户终端设备CPE102、核心网设备103、第二客户终端设备 CPE104、监控服务器105、电气参数测量芯片1011、第三微处理器1012、第一 CPE通信接口 1013、继电控制电路1014、显示器1015、电表通讯接口 1021、第一无线通信电路1022、第一 微处理器1023、第一 LTE天线1024、第一信号转换电路1025、第二CPE通信接口 1051、存储 器1052、中央处理器1053。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。
[0017] 一种智能负荷监控系统，包含： m个智能电表101、n个第一客户终端设备CPE102、至少一个核心网设备103、第二客户 终端设备CPE104以及监控服务器105,所述m、η均为正整数；所述智能电表与所述第一客 户终端设备CPE相连。
[0018] 所述η个第一客户终端设备CPE通过LTE基站和所述至少一个核心网设备与所述 第二客户终端设备CPE相连；所述第二客户终端设备CPE与所述监控服务器相连。
[0019] 如果所述核心网设备的个数为1，所有LTE基站均与该核心网设备相连。
[0020] 如果所述核心网设备的个数大于1，所有LTE基站均分别与每个核心网设备相连， 且每个核心网设备是独立的。
[0021] 所述第一客户终端设备CPE，包括：电表通讯接口 1021、第一无线通信电路1022、 第一微处理器1023、第一 LTE天线1024及第一信号转换电路1025 ;所述电表通讯接口与m 个智能电表中任意一个或多个相连；所述电表通讯接口、第一无线通信电路、第一 LTE天线 和第一信号转换电路分别与所述第一微处理器相连；所述第一 LTE天线通过LTE基站和所 述至少一个核心网设备与所述第二客户终端CPE相连；所述电表通讯接口包括：USB接口或 LAN 接口。
[0022] 所述第二客户终端设备CPE，包括：服务器通信接口、第二无线通信电路、第二微 处理器、第二LTE天线及第二信号转换电路；所述服务器通信接口、第二无线通信电路、第 二LTE天线和第二信号转换电路分别与所述第二微处理器相连；所述服务器通信接口与所 述监控服务器相连；所述第二LTE天线通过LTE基站和所述至少一个核心网设备与所述第 一客户终端设备CPE相连；所述服务器通信接口包括：USB接口或LAN接口。
[0023] 所述智能电表，包括：电气参数测量芯片1011、第三微处理器1012、第一 CPE通信 接口 1013以及继电控制电路1014 ;所述电气参数测量芯片、所述第一 CPE通信接口和所述 继电控制电路分别与所述第三微处理器相连；所述第一 CPE通信接口与所述第一客户终端 设备CPE相连。
[0024] 所述智能电表，还包括：显示器1015,所述显示器与所述第三微处理器相连。
[0025] 所述监控服务器，包括：第二CPE通信接口 1051、存储器1052以及中央处理器 1053 ;所述中央处理器分别与所述第二CPE通信接口和所述存储器相连；所述第二CPE通 信接口与所述第二客户终端设备CPE相连。
[0026] 更具体的实施方式： 如图1所示，本实施例提供了一种智能负荷监控系统，包括： m个智能电表101、η个第一客户终端设备CPE 102、至少一个核心网设备103、第二客 户终端设备CPE 104以及监控服务器105。其中，m、n均为正整数；智能电表与第一客户终 端设备CPE相连；m个第一客户终端设备CPE通过LTE基站和至少一个核心网设备与第二 客户终端设备CPE相连；第二客户终端设备CPE与监控服务器相连。
[0027] 在本实施例中，可以为每户居民安装一个智能电表，以监控居民的用电信息，并进 行智能化控制；通过智能电表采集用电信息后，智能电表可以将该用电信息传输至与之相 连的第一客户终端设备CPE (Customer Premise Equipment),第一客户终端设备CPE通过 LTE基站和至少一个核心网将该用电信息发送至第二客户终端设备CPE，第二客户终端设 备CPE接收到用电信息后，向监控服务器发送该用电信息，使监控服务器根据该用电信息 执行存储、控制智能电表跳闸等操作。其中，智能电表与第一客户终端设备CPE可以一对 一连接，也可以多对一连接，在此不作限制；第一客户终端设备CPE通过LTE基站和至少一 个核心网将该用电信息发送至第二客户终端设备CPE，包括：第一客户终端设备CPE与LTE 基站相连，LTE基站与至少一个核心网相连，而至少一个核心网与第二客户终端设备CPE相 连。
[0028] 在本实施例中，如果核心网设备的个数为1，所有LTE基站均与该核心网设备相 连；核心网设备的个数为1时，智能负荷监控系统的架构与图1所示的相似，在此不再一一 赘述。如果核心网设备的个数大于1，所有LTE基站均分别与每个核心网设备相连，且每个 核心网设备是独立的；以核心网设备的个数为2包括第一核心网设备和第二核心网设备为 例，智能负荷系统的架构可以如图2所示。由于每个核心网设备是独立的，因此可以通过不 同的核心网设备处理不同类型的业务数据，并将不同类型的业务数据通过不同的通道传输 至对应的服务器，从而形成物理上的隔离效果。
[0029] 在本实施例中，LTE基站为广义含义，可以包括多个LTE基站设备。
[0030] 如图3所示，本实施例提供的智能负荷监控系统中第一客户终端设备CPE 102包 括：电表通信接口 1021、第一无线通信电路1022、第一微处理器1023、第一 LTE天线1024及 第一信号转换电路1025。其中，电表通信接口与m个智能电表中任意一个或多个相连；电 表通信接口、第一无线通信电路、第一 LTE天线和第一信号转换电路分别与第一微处理器 相连；第一 LTE天线通过LTE基站和至少一个核心网设备与第二客户终端CPE相连；电表通 信接口包括：USB接口或LAN接口。
[0031] 在本实施例中，第一客户终端设备CPE可以通过电表通信接口 1021接收智能电 表发送的用电信息；第一客户终端设备CPE接收到该用电信息后，可以通过第一微处理器 1023对该用电信息进行处理，并使用第一 LTE天线1024通过LTE基站和至少一个核心网 将该用电信息发送至第二客户终端设备CPE，使第二客户终端设备CPE可以将该用电信息 发送至监控服务器。第一客户终端设备CPE还可以通过第一 LTE天线1024接收第二客户 终端设备CPE发送的控制信息；第一客户终端设备CPE接收到该控制信息后，可以通过第一 微处理器1023对该控制信息进行处理，并使用电表通信接口将处理后的控制信息发送至 智能电表，使智能电表根据处理后的控制信息执行相应的操作。特别的，第一客户终端设备 CPE还可以通过第一信号转换电路1025将4G信号转换成wifi信号，并通过第一无线通信电 路1022进行网络传输和覆盖。
[0032] 本实施例提供的智能负荷监控系统中第二客户终端设备CPE 104,包括：服务器 通信接口、第二无线通信电路、第二微处理器、第二LTE天线及第二信号转换电路。其中，月艮 务器通信接口、第二无线通信电路、第二LTE天线和第二信号转换电路分别与第二微处理 器相连；服务器通信接口与监控服务器相连；第二LTE天线通过LTE基站和至少一个核心 网设备与第一客户终端设备CPE相连；服务器通信接口包括：USB接口或LAN接口。
[0033] 在本实施例中，第二客户终端设备CPE 104的结构与第一客户终端设备CPE 102 的结构相似，区别仅在于通信接口的连接装置不同；第二客户终端设备CPE 104的服务器 通信接口与监控服务器相连，第一客户终端设备CPE 102的电表通信接口与智能电表相 连。
[0034] 如图4所示，本实施例中智能电表101,包括：电气参数测量芯片1011、第三微处 理器1012、第一CPE通信接口 1013以及继电控制电路1014。其中，电气参数测量芯片1011、 第一 CPE通信接口 1013和继电控制电路1014分别与第三微处理器1012相连；第一 CPE通 信接口与第一客户终端设备CPE相连。
[0035] 在本实施例中，智能电表101可以通过电气参数测量芯片采集用电信息，并通过 第三微处理器对电气参数测量芯片采集的用电信息进行处理后，通过第一 CPE通信接口将 处理后的用电信息向第一客户终端设备CPE发送。智能电表101还可以通过第一 CPE通 信接口接收监控服务器经第一客户终端设备CPE发送的控制信息，并通过第三微处理器进 行处理，当控制信息为跳闸指示时，可以控制继电控制电路执行跳闸操作。其中，电气参数 测量芯片采集的用电信息，可以包括电压、电流、电功率，也可以包括其他参数，在此不作限 制。
[0036] 为方便用户使用，如图5所示，该智能电表还可以包括：显示器1015,该显示器与 第三微处理器相连。
[0037] 在本实施例中，智能电表通过电气参数测量芯片采集用电信息，并通过第三微处 理器进行处理后，可以通过显示器进行显示，方便用户查看。
[0038] 如图6所示，本实施例提供的智能负荷监控系统中监控服务器105,包括：第二CPE 通信接口 1051、存储器1052以及中央处理器1053。其中，中央处理器分别与第二CPE通信 接口和存储器相连；第二CPE通信接口与第二客户终端设备CPE相连。
[0039] 在本实施例中，监控服务器可以通过第二CPE通信接口接收智能电表经第二客户 终端设备CPE发送的用电信息，通过中央处理器对该用电信息进行处理后，经存储器进行 存储；也可以通过中央处理器对该用电信息进行处理后，与存储器中存储的对应数据进行 对比，判断用电量是否超过预设阈值，如果超过，通过第二CPE通信接口向第二客户终端设 备CPE发送控制信息。
[0040] m个智能电表和监控服务器与不同的客户终端设备CPE相连，而客户终端设备CPE 之间，通过LTE基站通信，即智能电表和监控服务器之间的数据传输是通过LTE网络实现 的，从而提高配用电数据的传输速率。本实用新型实施例提供的技术方案解决了现有技术 中采用230MHZ数传电台专网进行数据传输，存在传输速率低等缺点，阻碍了智能电网的发 展的问题。
【权利要求】
1. 一种智能负荷监控系统，其特征在于包含： m个智能电表（101 )、n个第一客户终端设备CPE( 102)、至少一个核心网设备（103)、第 二客户终端设备CPE (104)以及监控服务器（105)，所述m、n均为正整数；所述智能电表与 所述第一客户终端设备CPE相连； 所述η个第一客户终端设备CPE通过LTE基站和所述至少一个核心网设备与所述第二 客户终端设备CPE相连；所述第二客户终端设备CPE与所述监控服务器相连。
2. 根据权利要求1所述的一种智能负荷监控系统，其特征在于：如果所述核心网设备 的个数为1，所有LTE基站均与该核心网设备相连。
3. 根据权利要求1所述的一种智能负荷监控系统，其特征在于：如果所述核心网设备 的个数大于1，所有LTE基站均分别与每个核心网设备相连，且每个核心网设备是独立的。
4. 根据权利要求2或3所述的一种智能负荷监控系统，其特征在于：所述第一客户终 端设备CPE，包括：电表通讯接口（ 1021 )、第一无线通信电路（1022)、第一微处理器（1023)、 第一 LTE天线（1024)及第一信号转换电路（1025);所述电表通讯接口与m个智能电表中任 意一个或多个相连；所述电表通讯接口、第一无线通信电路、第一 LTE天线和第一信号转换 电路分别与所述第一微处理器相连；所述第一 LTE天线通过LTE基站和所述至少一个核心 网设备与所述第二客户终端CPE相连；所述电表通讯接口包括：USB接口或LAN接口。
5. 根据权利要求2或3所述的一种智能负荷监控系统，其特征在于：所述第二客户终 端设备CPE，包括：服务器通信接口、第二无线通信电路、第二微处理器、第二LTE天线及第 二信号转换电路；所述服务器通信接口、第二无线通信电路、第二LTE天线和第二信号转换 电路分别与所述第二微处理器相连；所述服务器通信接口与所述监控服务器相连；所述第 二LTE天线通过LTE基站和所述至少一个核心网设备与所述第一客户终端设备CPE相连； 所述服务器通信接口包括：USB接口或LAN接口。
6. 根据权利要求2或3所述的一种智能负荷监控系统，其特征在于：所述智能电表，包 括：电气参数测量芯片（1011)、第三微处理器（1012)、第一 CPE通信接口（ 1013)以及继电 控制电路（1014);所述电气参数测量芯片、所述第一 CPE通信接口和所述继电控制电路分 别与所述第三微处理器相连；所述第一 CPE通信接口与所述第一客户终端设备CPE相连。
7. 根据权利要求6所述的一种智能负荷监控系统，其特征在于：所述智能电表，还包 括：显示器（1015)，所述显示器与所述第三微处理器相连。
8. 根据权利要求2或3所述的一种智能变电站调试系统，其特征在于：所述监控服务 器，包括：第二CPE通信接口（1051)、存储器（1052)以及中央处理器（1053);所述中央处理 器分别与所述第二CPE通信接口和所述存储器相连；所述第二CPE通信接口与所述第二客 户终端设备CPE相连。
【文档编号】G08C17/02GK104157123SQ201410425311
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月27日 优先权日:2014年8月27日
【发明者】李志峰, 吴立文, 田玉玲, 白洁, 张彦雷, 董建英 申请人:国家电网公司, 国网冀北电力有限公司唐山供电公司