[发明专利]用电信息实时采集装置及其采集方法

说明书

技术领域

本发明涉及用户用电实时信息采集的一种方法以及装置，特别是一种高实时性的采集方法与装置，属于用户用电实时采集的制造技术领域，为一种用电信息实时采集装置及其采集方法。

背景技术

国家电网公司以奉献清洁能源、促进经济发展、服务社会和谐为基本使命，提出建设涵盖电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节的统一坚强智能电网。推动客户侧新能源和可再生能源分布式发电，减少对化石燃料的依赖，是未来能源技术发展的方向。因此，供电公司需要实时采集用户用电的实时信息，实现降低用电成本、安全可靠用电。

目前市场上有各种电力信息采集终端，如符合国网公司用电信息采集新标准的集中器、采集器，以及一些电参数计量装置。但是每一种都有一些缺点：1)符合国网公司用电信息采集新标准的集中器、采集器只适用于用户电能表的采集；2)市场上的一些电参数计量装置，采集协议与标准不统一，如果要实现用户采集数据集中的话，成本会比较高。

因此，需要一种采集方法以及相关装置，来实现用户用电信息的实时采集以及统一传输。

发明内容

本发明要解决的问题是：现有的用户用电信息由于采集装置各自独立，采集协议与标准不统一，所采集的数据难于集中传输和集中管理。

本发明的技术方案为：用电信息实时采集装置，包括电能信息采集模块、MCU模块、无线通信模块、以太网模块和存储器，电能信息采集模块、无线通信模块、以太网模块和存储器分别与MCU模块连接，电能信息采集模块和无线通信模块通过RS232接口与MCU模块连接，电能信息采集模块通过RS485接口连接用户电参数计量设备。

所述MCU模块采用型号为STM32F103的MCU芯片，所述无线通信模块采用型号为CC1100和MC13192的射频芯片，所述以太网模块为以太网通讯接口，所述电能信息采集模块采用型号为SP485的半双工收发器芯片。

上述的用电实时信息采集装置的信息采集方法，包括数据实时采集和数据传输：

数据实时采集：

(S201)用电信息实时采集装置将所连接的用户电参数计量设备编上序号；

(S202)MCU模块根据序号控制电能信息采集模块轮流采集相关的用户电参数计量设备信息，采集的数据采用数据抽象的方式，把采集的各种数据抽象成数据标识与数据值的方式，存储至存储器，在采集时，电能信息采集模块自动适应不同的用户电参数计量设备支持的协议；

(S203)MCU模块对于未采集到数据的用户电参数计量设备，控制电能信息采集模块进行补采，在补采三次后，还是未采到数据的，则作为事件保存至存储器，同时触发事件实时主动上报到上位电能管理系统，同时采集的其他用户电参数计量设备的数据存储至存储器；

(S204)设置数据上报周期，MCU模块根据上报周期，自动冻结采集到的实时数据，并实时上报到上位电能管理系统；

数据传输：MCU模块把数据分成实时数据、冻结数据、事件数据三大类上传给上位电能管理系统，

实时数据指在轮流采集用户电参数计量设备过程中实时采集到的数据，上位电能管理系统主动召唤时上传；

冻结数据指在上报周期到来时，MCU模块把采集到的实时数据冻结成的数据，MCU模块把冻结数据通过无线通信模块或以太网模块按照上报周期主动上报给上位电能管理系统；

事件数据指在采集过程中的异常事件，MCU模块对采集中的异常情况作为事件保存至存储器后，主动上报给上位电能管理系统。

进一步的，用电实时信息采集装置进行初始化后再进行数据实时采集和数据传输，初始化为：

(S101)根据上位电能管理系统所管理的电能数据，配置电能信息采集模块连接的用户电参数计量设备的通信信息、协议信息、能采集到的数据项信息；

(S102)上位电能管理系统把配步骤(S101)的配置信息设置到用电实时信息采集装置的MCU模块中，同时发送时间信息、上报周期的设置信息，与用电实时信息采集装置进行对时并约定上报周期；

(S103)用电实时信息采集装置根据配置信息进行数据采集抄收。

本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

1)实时采集：本发明采用自下而上的数据主动上报方式，采集周期可根据需要自动设置。对于上位电能管理系统进行数据对比分析等功能来说，即方便又实时；