用電信息采集系統實時數據接入接口設備技術方案

本實用新型專利技術涉及一種變電站檢測設備，尤其是涉及一種用電信息采集系統實時數據接入接口設備。本實用新型專利技術的用電信息采集系統實時數據接入接口設備包括連接外部設備的接口轉換模塊，與接口轉換模塊相連的USB接口、USB接口連接一配電網用電信息數據協議解析模塊、配電網用電信息數據協議解析模塊連接一通信管理模塊、通信管理模塊連接以太網接口模塊、光纖接口模塊及控制面板。本實用新型專利技術通過分布式計算模式，降低了節點單元的計算復雜度，并通過合理的合并減少了總體節點數量，提高了變電站監測系統的整體處理效率，降低了對現有變電站的數字化、智能化改造的成本。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

用電信息采集系統實時數據接入接口設備
本技術涉及一種變電站檢測設備，尤其是涉及一種用電信息采集系統實時數 據接入接口設備。
技術介紹
近年來，隨著實時數據庫在電網企業的應用，數字化電網、智能電網對于現場設 備運行狀態的實時采集要求越來越全面，量測類型和數量越來越多。提供監測的產品廠 家眾多，型號功能各異，在通信接口方面也缺乏統一標準，導致需要很多協議轉發器件，數 據采集主機上需要加載并處理很多種類型的協議。而且各個廠家之間的協議存在不兼容 情況，很難直接統一接入到服務器。其中，用戶用電信息采集系統是通過對配電變壓器和終 端用戶的用電數據的采集和分析，實現用電監控、推行階梯定價、負荷管理、線損分析，最終 達到自動抄表、錯峰用電、用電檢查、負荷預測和節約用電成本等目的。建立全面的用戶用 電信息采集系統需要建設系統主站、傳輸信道、采集設備以及電子式電能表。在用電信息采 集系統外部設備時，需要用到用電信息采集系統實時數據接入接口設備，目前用電信息采 集系統實時數據接入接口設備存在的主要問題是1-同種類、不同設備型號的物理接口、通信協議不統一，對數字化變電站的規劃建 設帶來復雜度，不利于標準化、數字、智能、變電站的規劃設計和建設。2-第三方的協議轉發器只是起到轉發作用，大量的協議解析還是需要后臺集中處 理，影響了效率。3-為每個設備配套協議轉換器成本高，且不同廠家轉換器提供的轉換后的協議也 不盡相同。4-大量在網設備建設時間早，不全部具備數字化、標準化的通信接口。5-集中處理協議，存在單點故障的安全隱患。為了解決這些問題，市場上出現了一些協議轉換器，基本上都是采集設備廠家自 己開發的，每個廠家為自己的產品提供了采集和管理軟件。由于商業競爭性，不同廠家的對 外接口協議也不同，無法做到相互兼容；或者是存在第三方的協議轉發器產品，都只是起到 協議透明轉發的作用，并不做協議的統一轉換。因此有必要在統一接口、統一協議、提高運算效率等方面予以改進。
技術實現思路
針對上述現有技術存在的不足，本技術的目的是提供一種用電信息采集系統 實時數據接入接口設備，它具有兼容性強、可配置、向上提供統一接口、統一協議、分布式運 算等特點，是數字化、智能電網建設中的關鍵環節。為了實現上述目的，本技術所采用的技術方案是本技術的用電信息采集系統實時數據接入接口設備包括連接外部設備的接 口轉換模塊，與接口轉換模塊相連的USB接口、USB接口連接一配電網用電信息數據協議解析模塊、配電網用電信息數據協議解析模塊連接一通信管理模塊、通信管理模塊連接以太 網接口模塊、光纖接口模塊及控制面板。本技術通過分布式計算模式，降低了節點單元的計算復雜度，并通過合理的 合并減少了總體節點數量，提高了變電站監測系統的整體處理效率，降低了對現有變電站 的數字化、智能化改造的成本。附圖說明以下結合附圖和實施例對本技術進一步說明圖1是本技術的模塊結構示意圖；具體實施方式以下所述僅為本技術的較佳實施例，并不因此而限定本技術的保護范圍。實施例，見圖1所示本實施例的用電信息采集系統實時數據接入接口設備包括 以包括連接外部設備的接口轉換模塊1，與接口轉換模塊I相連的USB接口 2、USB接口 2連 接一配電網用電信息數據協議解析模塊3、配電網用電信息數據協議解析模塊3連接一通 信管理模塊4、通信管理模塊4連接以太網接口模塊5、光纖接口模塊6及控制面板7。其中，以太網接口模塊5及光纖接口模塊6通過接插件方式提供2種可選的上位 通信方式。不同于一般的通用通信模塊，這2種針對性設計的模塊封裝了各自的物理接口 和通信協議，設備只需要在應用層進行通信處理的編程，減少了對通信管理模塊資源的占 用，降低了通信管理模塊的代碼復雜度，提高了通信管理模塊部分的可靠性。通信管理模塊4是設備的核心單元，負責數據采集的調度、緩存、與上位機的通 信、與下位機的通信、異常情況處理等管理邏輯。控制面板用7于工作狀態、設備配置情況等信息的顯示，并根據用戶的輸入控制 設備的工作。配電網用電信息數據協議解析模塊3是設備的關鍵部分，負責協議的解析和轉 換，將不同廠家、不同型號種類監測設備的數據規約格式轉換為標準的應用層數據，或進行 反向的轉換。通過升級本模塊，可以支持更多、更新的設備型號。由于處理的是同種類的監 測數據，監測數據內容一致，只是格式上的不同，處理邏輯簡單，因此本模塊的處理的效率 比通用的協議解析程序效率更高。通過本模塊，將運算范圍限制在一個變電站內的一個類 設備，運算復雜度低，處理速度高。USB接口 2和接口轉換模塊1，為了適應變電站現場不同測點數量的情況，接口轉 換模塊以標準USB物理接口與設備通信，本實施例中USB接口默認4個，也可以設置為其他 數量或者可以通過USB HUB最多擴展到128個接入模塊。即最少可以連接128個設備。如 果接入的是總線類模塊，如485、CAN，則能連接的設備更多。由于很多廠家的設備往往具備 相同的接口，特別是某一種類的設備，所以一個總線類接口轉換模塊可以連接一個變電站 內的所有同型號設備。所以通過這樣的架構設計，一個本設備，完全可以滿足接入一個變電 站內不同生產廠家不同型號的同一種類監測設備的設計目標。工作時整個設備的數據流向如下接口轉換模塊_> (USB HUB) ->USB接口 _>配電網用電信息數據協議解析模塊_>通信管理模塊_>以太網接口模塊(或光纖接口模塊)。 各模塊之間的接口，除了接口轉換模塊和配電網用電信息數據協議解析模塊均采用USB2. O 標準接口外，其余模塊之間的點對點通信均采用高速SPI接口。本實施例的用電信息采集系統實時數據接入接口設備采用專用的配電網用電信 息數據協議解析模塊，協議升級只要更新配電網用電信息數據協議解析模塊。減少了傳統 的一體化設計的協議轉換器，因協議擴展和升級導致主板資源不足需要整體更換設計帶來 的成本；與上位機的通信模塊可以更換，降低了成本；大量協議解析轉換工作在設備中完 成，通信協議標準化，系統主機負荷大大降低。相比于原有傳輸方式，本技術和現有技術相比所具有的優點是1、設備可以分布式組網，各節點獨立工作，某個節點的升級不用停止其余設備，整 個監測系統的可靠性和可用性增加。布式運算降低了集中計算的單點故障率，不會因某部 分協議出錯導致整個監測采集系統的實效，也降低了后臺系統的運算負荷，提高監測系統 的響應速度。2、與后臺的通信協議統一、標準化，明確了層次關系。系統模型簡化，復雜度降低， 可罪性提聞。3、現有在網的監測設備可以通過本裝置適應數字化、智能化、標準化電網的建設 需要，避免了重復投入，降低了智能電網建設的成本。4、每種監測設備配備I個用電信息采集系統實時數據接入接口設備，減少了協議 轉發器數量，又避免過于集中導致的單點故障隱患。5、配電網用電信息數據協議解析模塊可以方便更換，升級處理能力而不用更改其 它部件。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用電信息采集系統實時數據接入接口設備，其特征在于：包括連接外部設備的接口轉換模塊，與接口轉換模塊相連的USB接口、USB接口連接一配電網用電信息數據協議解析模塊、配電網用電信息數據協議解析模塊連接一通信管理模塊、通信管理模塊連接以太網接口模塊、光纖接口模塊及控制面板。

【技術特征摘要】
1.用電信息采集系統實時數據接入接口設備，其特征在于包括連接外部設備的接口轉換模塊，與接口轉換模塊相連的USB接口、USB接口連接一配...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳建曄，翁錫安，邱雄，王勇，汪步升，
申請(專利權)人：慈溪市供電局，寧波永耀信息科技有限公司，寧波保稅區寶迅信息技術有限公司，
類型：實用新型
國別省市：