[发明专利]一种具有环境检测功能的集中器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有环境测量的基于Windows CE嵌入式系统的集中器，尤其是一种具有环境检测功能的集中器。

背景技术

2009年12月国家电网公司印发了《电力用户用电信息采集系统功能规范》等标准。根据新规约中Q／GDW374.2-2009《集中抄表终端技术规范》定义了集中器选配具有采集直流模拟量的功能，即对一些非电气量监测点(如：温度、压力等)，经变换器转换成直流模拟量；集中器可实时采集直流模拟量测量温度、压力等非电气量，直流模拟量测量准确度要求在±1％范围内。而目前的集中器尚不具备该功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有环境检测功能的集中器，能够获取所在环境绝对大气压力、温度和海拔高度等信息，并对获取的数据经过BP神经网络算法分析，得出集中器最优运行参数进行优化。

一种具有环境检测功能的集中器，包括嵌入式处理器，其特别之处在于：所述嵌入式处理器与传感器连接，从而获取环境绝对大气压力、海拔高度和温度数据。

其中传感器至少由一个气压传感器和一个温度传感器组成。

其中嵌入式处理器还分别与液晶显示器、GPRS模块和电力线载波通信模块连接。

一种具有环境检测功能的集中器控制方法，其特别之处在于：嵌入式处理器每隔一段时间记录一次大气压力、海拔高度和温度数据，并读取一次系统运行状态、抄表成功率、线损数据和交流模拟量信息，然后以时间为变量建立大气压力、海拔高度和温度数据与系统运行状态、抄表成功率、线损数据和交流模拟量的统计关系，并据此分析出最优参数，调整集中器的运行状态、抄表参数和交流采集参数。

其中嵌入式处理器通过有线或无线网络把采集的大气压力、海拔高度和温度数据，以及统计关系传输给主站平台，从而供主站平台分析使用。

其中嵌入式处理器对获取的数据使用BP人工智能神经网络进行分析。

其中BP人工智能神经网络的输入层参数有大气压力、海拔高度、温度、运行状态、抄表成功率、线损数据和交流模拟量，输出层有抄表参数、运行状态和交流采集参数。

本发明提供了一种具有智能环境检测功能的集中器，其主要是统计与系统运行状态、抄表成功率、线损数据和交流模拟量的特性，最后根据统计特性使用BP神经网络分析出最佳参数，增强集中器运行稳定性，提高抄表成功率和交流模拟量采集精度。本发明的集中器使用Windows CE嵌入式操作系统，采用大气压力传感器芯片获取环境的绝对大气压力、温度和海拔高度等变量，并显示到液晶模块上。同时，集中器记录集中器运行状态、抄表参数、线损和交流模拟采集参数，随后，集中器建立这些参数与环境变量的统计关系，用BP神经网络算法分析统计关系并获取统计特性。最后根据统计特性自动调整集中器运行状态，集中器抄表参数，以及交流采集参数，从而达到提高集中器的运行稳定性、改善抄表成功率和提高交流模拟量采集精度等功能。集中器还把统计特性通过网络传输给主站平台，供其更进一步分析。

附图说明

附图1为本发明的逻辑原理框图；

附图2为本发明的集中器使用方式示意图；

附图3为本发明采用的BP神经网络结构图；

附图4为本发明中嵌入式处理器的主控制流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明是一种具有环境检测功能的集中器，包括嵌入式处理器，液晶显示器，GPRS模块和电力线载波通信模块，其中嵌入式处理器与一大气压力传感器(例如Freescale公司的MPL115A传感器，其同时具有气压和温度检测功能)连接从而获取环境绝对大气压力、海拔高度和温度，并且从一电力线载波通信模块读抄电表数据。

如图2所示集中器通过GPRS模块连接主站平台(上位计算机)进行数据交换。

如图3所示，系统分析中采用的BP神经网络结构，输入层有大气压力、海拔高度、温度、系统运行状态(包括：CPU频率，外设状态，工作情况，抄表时间)、抄表成功率、线损数据和交流模拟量等7个输入节点，分别对应X1至X7。输出层有抄表参数(包括：抄表时间，温度)、运行状态(包括：CPU频率，外设状态，工作情况)和交采参数(交流采集参数)三个输出参数，分别对应附图3的O1至O3。

本发明的工作原理是：