一種電能管理系統技術方案

本發明專利技術公開了一種電能管理系統，包括有信號采集單元、通信控制單元、服務器和用戶計算機，信號采集單元的RS485模塊與電表或用電設備電連接；所述的通信控制單元的串口、以太網轉換模塊與信號采集單元的信號采集MCU連接，所述通信控制單元通過RS232模塊、以太網模塊、ZigBee模塊與服務器連接；所述用戶計算機通過因特網與服務器通信連接。該電能管理系統專業性強、自動化程度高、易使用、高性能、高可靠性。可統計樓宇間、樓層、房間用電信息，監控這些設備的用電情況，并能監測用戶的設備的工作狀態，及時反饋用電信息與設備工作情況。分析用電歷史信息，自動預測一段時間內某一區域內的用電情況，給節電提供重要的依據。

【技術實現步驟摘要】
—種電能管理系統
本專利技術屬于電能管理系統
，具體涉及一種運用物聯網技術遠程對用電場 所的用電量、電流、電壓等參數進行實時監控的電能管理系統。
技術介紹
致力于科學發展的中國，將“節能”作為一項基本國策，全社會的節能意識進一步 增強，節能已經成為企業健康穩定發展的重要標志。對工廠、社區、寫字樓、學校等內耗電量 進行實時測量、收集和分析，進而展開有針對性的改進措施；將所有生產、辦公區、員工生活 區用電設備等各項耗電量，準確、實時地記錄下來，是開展各項節能工作的前提。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對現有技術存在的不足，提供一種電能管理系統，可以找出生 產過程中潛在的電能浪費的環節，并可預測功耗。為實現本專利技術之目的，采用以下技術方案予以實現一種電能管理系統，包括有信 號采集單元、通信控制單元、服務器和用戶計算機，信號采集單元包括有信號采集MCU，以 及與信號采集MCU相應端口相連的EEPR0M、溫濕度傳感器、RS485模塊、開關量輸出模塊以 及電壓、電流檢測模塊，所述RS485模塊與電表或用電設備電連接；所述的通信控制單元包 括有通信控制MCU，與通信控制MCU相應端口連接的RS232模塊、GPRS模塊、以太網模塊、 ZigBee模塊以及串口、以太網轉換模塊，所述的串口、以太網轉換模塊與信號采集單元的信 號采集MCU連接，所述的RS232模塊、以太網模塊、ZigBee模塊與服務器連接；所述用戶計 算機通過因特網與服務器通信連接。作為優選方案所述的通信控制MCU為EFM32G280芯片，所述的以太網模塊、 ZigBee模塊分別與EFM32G280芯片上的SPI接口連接，所述的GPRS模塊與EFM32G280芯片 上的uart端口連接。作為優選方案所述的信號采集MCU為EFM32TG840芯片，所述的電壓、電流檢測模 塊與EFM32TG840芯片上的AD端口連接，所述的開關量輸出模塊與EFM32TG840芯片上的DA 端口連接，所述的EEPR0M、溫濕度傳感器分別與EFM32TG840芯片上的IIC接口連接。與現有技術相比較，本專利技術的有益效果是該電能管理系統具有專業性強、自動化 程度高、易使用、高性能、高可靠等特點。可統計樓宇間、樓層、房間用電信息，部門間、科室 間用電、照明插座用電、空調用電、動力用電、特殊用電信息。監控這些設備的用電情況，并 能監測用戶的設備的工作狀態，及時反饋用電信息與設備工作情況。分析用電歷史信息，自 動預測一段時間內某一區域內的用電情況，給節電提供重要的依據。附圖說明圖1是本專利技術的結構原理框圖。圖2是通信控制單元的uc/OS-1I系統工作流程圖。具體實施方式下面根據附圖對本專利技術的具體實施方式做一個詳細的說明。根據圖1所示，本實施例所述的一種電能管理系統，包括有信號采集單元、通信控 制單元、服務器和用戶計算機，信號采集單元包括有信號采集MCU，以及與信號采集MCU相 應端口相連的EEPR0M、溫濕度傳感器、RS485模塊、開關量輸出模塊以及電壓、電流檢測模 塊，所述RS485模塊與電表或用電設備電連接；所述的通信控制單元包括有通信控制MCU， 與通信控制MCU相應端口連接的RS232模塊、GPRS模塊、以太網模塊、ZigBee模塊以及串 口、以太網轉換模塊，所述的串口、以太網轉換模塊與信號采集單元的信號采集MCU連接， 所述的RS232模塊、以太網模塊、ZigBee模塊與服務器連接；所述用戶計算機通過因特網與 服務器通信連接。所述的通信控制MCU為EFM32G280芯片，所述的以太網模塊、ZigBee模塊分別與 EFM32G280芯片上的SPI接口連接，所述的GPRS模塊與EFM32G280芯片上的uart端口連接。所述的信號采集MCU為EFM32TG840芯片，所述的電壓、電流檢測模塊與 EFM32TG840芯片上的AD端口連接，所述的開關量輸出模塊與EFM32TG840芯片上的DA端口 連接，所述的EEPR0M、溫濕度傳感器分別與EFM32TG840芯片上的IIC接口連接。所述的溫濕度傳感器為數字式SHTOl溫濕度傳感器，用以采集監測位置的溫度、 濕度信息。所述的電壓、電流檢測模塊用以采集電表或用電器的實時電壓、電流值信息。所述的EEPROM 為 8 位的 24LC08 EEPR0M。所述的通信控制單元設有以有線方式通信的RS232模塊、以太網模塊以及通過無 線方式通信的GPRS模塊、ZigBee模塊，針對具體的監測環境和位置，可方便地選擇合適的 通信方式。所述的串口、以太網轉換模塊采用自定義的非標準協議，并通過設計相應的硬件 電路和程序，使其支持串口轉以太網功能。實現通信控制單元向信號采集單元發送信號采 集和控制指令。通信控制單元之間組成星型網絡，通信控制單元通過以太網模塊與服務器 通信；若有異常信息可直接通過GPRS模塊以短信方式及時發送到用戶手機上。所述的電表使用帶485總線的電表，例如選用三相多功能網絡電力儀表，可以測 量三相交流電路上的常用電力參數，如三相相電壓、三相線電壓、三相電流、功率因數等。 只需具有RS485通信接口并遵守Modbus協議就可以和各種組態系統兼容，從而把前端采 集到的電參量實時傳送給系統數據中心。如圖2所示，通信控制單元采用uc/OS-1I系統，將實時性內核移植進EFM32G280 微控制器，將IwIP移植進uc/OS-1I系統實現TCP/IP協議控制，將采集到的數據向上層以 太網發送出去，同時將通信控制單元描述成Webserver,這樣連入互聯網的任意一臺計算機 都可以訪問通信控制單元的數據。采用實時性內核創建多個任務①完成系統初始化與信號采集單元完成通信控制；③控制zigbee模塊發送數據；④描述成網絡設備向上層網 絡發送數據； AT命令直接向手機用戶發送報警信息；⑥出錯管理等任務。服務器前臺使用了 ExtJs技術實現了跨瀏覽器的測試。服務器開發語言為Java，系統頁面的實現時通過Ext框架呈現給用戶，大體和Web頁面相似，頁面左側為導航菜單，右側為網站的內容，即各種數據的表格、功能按鈕等。數據請求與回復不需要刷新在當前頁顯示。該電能管理系統具有專業性強、自動化程度高、易使用、高性能、高可靠等特點。基于web的人機交互界面能夠實現數據采集和顯示，圖形、報表、波形等多種顯示方式；數據信息的自動邏輯計算和處理；設備參數遠程更改設定。用電查詢功能利用采集信息及特定方法進行計算，統計電量的各個參數；采集功率因數、設定上下限；記錄負荷狀況，諧波分析。斷相報警實時顯示；通訊異常記錄存儲；開關操作記錄；當日報警事件的實時顯示 ’歷史事件的查詢、打印；包括開關量報警，超限報警。可統計樓宇間、樓層、房間用電信息，部門間、科室間用電，照明插座用電、空調用電、動力用電、特殊用電信息。監控這些設備的用電情況，并能監測用戶的設備的工作狀態，及時反饋用電信息與設備工作情況。分析用電歷史信息，自動預測一段時間內某一區域內的用電情況，給節電提供重要的依據。上述實施例僅為本專利較好的實施方式，凡采用本技術方案描述的構造、特征及在其精神原理上的變化、修飾均屬于本專利的保護范圍。`本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電能管理系統，包括有信號采集單元、通信控制單元、服務器和用戶計算機，其特征在于：信號采集單元包括有信號采集MCU，以及與信號采集MCU相應端口相連的EEPROM、溫濕度傳感器、RS485模塊、開關量輸出模塊以及電壓、電流檢測模塊，所述RS485模塊與電表或用電設備電連接；所述的通信控制單元包括有通信控制MCU，與通信控制MCU相應端口連接的RS232模塊、GPRS模塊、以太網模塊、ZigBee模塊以及串口、以太網轉換模塊，所述的串口、以太網轉換模塊與信號采集單元的信號采集MCU連接，所述的RS232模塊、以太網模塊、ZigBee模塊與服務器連接；所述用戶計算機通過因特網與服務器通信連接。

【技術特征摘要】
1.一種電能管理系統，包括有信號采集單元、通信控制單元、服務器和用戶計算機， 其特征在于信號采集單元包括有信號采集MCU，以及與信號采集MCU相應端口相連的 EEPR0M、溫濕度傳感器、RS485模塊、開關量輸出模塊以及電壓、電流檢測模塊，所述RS485 模塊與電表或用電設備電連接；所述的通信控制單元包括有通信控制MCU，與通信控制MCU 相應端口連接的RS232模塊、GPRS模塊、以太網模塊、ZigBee模塊以及串口、以太網轉換模塊，所述的串口、以太網轉換模塊與信號采集單元的信號采集MCU連接，所述的RS232模塊、 以太網模塊、ZigBee模塊與服務器連接；所述用戶計算機通過...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李小俚，李鵬程，
申請(專利權)人：湖州康普醫療器械科技有限公司，
類型：發明
國別省市：