一种基于智能电表数据采集的智能交互系统的制作方法

本发明涉及一种基于智能电表数据采集的智能交互系统，属于电力技术领域。

背景技术：

智能电网是当今世界电力发展和变革的最新动向，并被认为是21世纪世界电力系统的重大科技创新和未来的发展趋势。其中智能化用电是智能电网建设的主要内容，其智能化体现在客户与电网能够自动、实时交互电价、负荷等信息，以达到用电的科学性、经济性和合理性，使新能源和可再生能源得以发展，实现社会能源节约。因此，突破智能用电双向互动核心技术，建立与国际标准接轨的完整、统一的技术标准和规范，并构建一套灵活的电网与用户双向互动系统，提供多样化的友好互动电能交换平台，开发智能用电采集和终端设备，实现灵活互动的供用电模式是符合当前电网发展的迫切需要。

为促进电网与用户的友好沟通，实现电网与用户的双向互动，智能交流，因此提出该用户与电网双向互动通信与信息系统设计。该系统的目标是充分利用物联网及新一代电力通信网，构建电网与用户双向互动综合服务体系，实现用户与电网间的数据双向传输通信，建立用户信息采集的自动化、客户服务的互动化，为供电公司经营管理决策提供技术支撑手段，为智能电网与用户互动信息化运行提供安全可靠保障。通过对电网与用户双向互动通信与信息系统的开发，并与用电信息采集系统相结合，开发互动信息系统软件，实现各层面用电信息互动及用户能源管理与能效分析等建立供电公司层面的示范应用。同时，通过电网与用户的双向互动促进用电消费者更好地了解自身用电状况，合理化安排用电，减少用户在负荷高峰期造成的停电损失，提高各方面的经济效益，电网需反馈用电负荷等信息给用户，进一步建立与用户间的用能互动，加强用户的节能意识和节能行为。

技术实现要素：

本发明提出了一种基于智能电表数据采集的智能交互系统，智能电表包含显示模块、采集模块、通信模块、控制模块、存储模块、智能插座和电源模块，本系统依赖于智能交互终端，当系统采集用户用电数据后，通过以太网和智能交互终端与主站系统达到信息交互，同时获得电网信息。使得主站获取用户用电信息的同时，用户也能了解最新电费信息与电网公告等信息，达到用户双向互动目的。智能电表的系统采用嵌入式系统开发，以应用为中心，以计算机技术为基础，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。

智能交互系统功能

用户信息管理：采用实名登记。每个用户分配一个id，用于绑定用户的基本信息，如：户主姓名、电话、家庭地址、用电类型等，方便主站系统管理；

用电信息：用于用户查看用电量和历史用电量查询，其中历史用电量可查看近一年的用电信息，每月用电量可以曲线图或柱形图形式显示，让用户更加直观的了解每月用电详情，培养节约用电意识；

电费信息：通过以太网和智能交互终端实时获得电费信息，方便用户掌握当前电价，当电价产生变动时，用户能及时了解电价；

智能插座数据：安装智能电表的同时安装智能插座，智能电表可根据智能插座编号，获得使用该插座电器的用电信息，当发生短路等用电故障时，智能插座可自行断开电源，防止危害发生，同时将故障信息返回智能电表，方便智能电表快速定位故障位置；

远程管理：为实现更加智能化和现代化，方便用户操作管理，增加远程管理功能，用户可通过手机等移动设备远程查看家庭用电情况，当用户离家忘记关闭电源时，可通过无线通信发送控制命令关闭相应智能插座电源，也可通过无线通信发送控制命令打开智能插座电源，通过无线通信功能，可极大提高用户必要用电使用率，节约非必要用电；

预付费功能：显示用户当前使用电费信息，用户可提前预存电费。解决用户缴费麻烦、缴费费时等因素，同时可防止用户提高用户用电质量。同时可防止用户因欠费，造成家庭电器或生产设备因突然断电而损坏造成财产损失；

电网信息公告：方便用户了解最新的电网信息，如：当线路维修或其他因素需要停电时，可及时通知客户，让客户提前知晓，以便及时预防；

故障自动诊断与处理：当家庭电路发生故障时，系统自动切断故障位置供电，并快速恢复非故障位置供电，并发出告警信息，通过智能电表自动定位，可快速找到故障位置；

人工咨询服务：当用户需要线路维修或想咨询其他电网信息时，可拨打人工服务电话进行咨询或服务；

应急电源：当出现大范围停电时，为保证智能家居系统可与主站系统正常通信，启动应急电源，反馈用户情况，主站系统可快速定位故障位置，恢复非故障区域供电。

智能交互系统可帮助用户掌握家庭能源消耗情况，包括用电量、家电具体耗电量和电网等信息，通过无线通信，用户可通过手机无线设备远程控制家电设备，提高生活质量，帮助用户经济用电，用户可足不出户实现电力等能源商品的交易与结算。并且通过以太网和智能交互终端把用电信息发送给主站系统，方便主站系统更合理的供电，实现削峰填谷，降低电网运行成本，广泛地落实节能减排的战略意义，提高电能使用的经济性和安全性。当因线路故障导致大范围停电时，主站系统可通过用户反馈信息，快速定位故障位置，此功能可精确故障信息到个体之间，极大提高了故障定位准确率和高效性，对智能电网升级有很大的推进性作用。

附图说明

图1为本发明中智能电表与主站系统交互架构图；

图2为本发明中智能电表结构图；

图3为本发明中智能交互系统功能图。

具体实施方式

1、智能电表采用基于iec101/104协议通过rs-485有线通讯，将用户用电信息发送到智能交互终端，经过数据解析转换达到与主站系统交互。

2、采用基于zigbee协议的家用遥控器控制用电设备，用户利用电力公司服务器提供的接口进行手机应用软件通信；所述智能电表和zigbee无线模块采集的用电数据经电力专网上传至电力公司服务器。通过网络层协议获取的这些数据，用户可以在手机软件中查看当前家庭内部用电电量信息、设备状态信息、安防信息、分时和阶梯电价信息。

3、智能交互系统与智能插座之间采用网络连接，当发生短路等故障时，自动断开电源并发送故障信息和编号到智能交互系统。

4、系统采用云端部署，通过部署到客户端的设备获取相关数据，并通过网络进行传输和控制。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种基于智能电表数据采集的智能交互系统，其特征在于：智能电表具有显示模块、采集模块、通信模块、控制模块、存储模块和电源模块。智能交互系统通过以太网与主站系统达到交互。智能交互系统具有分析转换主站系统与用户之间数据的能力。智能交互系统具有的功能有用户信息管理功能、用电信息查询功能、电费信息查询功能、智能插座数据采集查看功能、移动设备无线通信功能、电费预付费功能、电网信息公告、故障自动诊断与处理功能、人工咨询服务功能和应急电源功能。用户可通过手机无线通信随时控制和查看家庭用电。智能电表与主站系统之间的信息交互，方便主站系统更合理的供电，实现削峰填谷，降低电网运行成本，广泛地落实节能减排的战略意义，提高电能使用的经济性和安全性。

技术研发人员：巩锐;罗滨;陆继钊;蔡沛霖;丁颖;朱磊;刘涌;杨宏宇;袁秋实
受保护的技术使用者：国网河南省电力公司信息通信公司;国家电网公司;上海博英信息科技有限公司
技术研发日：2017.11.22
技术公布日：2018.03.23