阅读说明：本技术 远程电能监测控制系统 (Remote electric energy monitoring control system ) 是由 崔丰 张健鹏 张群峰 王传斌 李承锋 于 2021-08-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种远程电能监测控制系统。它包括云平台、通过4G网络通信芯片与云平台通讯传输的智能电能采集主站以及基于CAN协议与智能电能采集主站通讯传输的智能电能采集从站,智能电能采集主站具有4G网络通信芯片并能够基于CAN协议读取智能电能采集从站的多种电力数据并在经过数据处理后使用4G网络通信芯片将多种参数值实时利用MQTT通信上传至云平台,云平台接收从智能电能采集主站通过4G网络发送来的多种参数值,对远程电力用户用电的多种相关参数进行实时监控。优点是：系统性价比高,成本大幅度降低。能够保证数据传输安全可靠,稳定可行,实时性较高,节约了成本,更适宜推广使用,提高了电力管理工作效率,使其成本低,通信可靠。(The invention discloses a remote electric energy monitoring and controlling system. The intelligent electric energy collection system comprises a cloud platform, an intelligent electric energy collection master station which is communicated and transmitted with the cloud platform through a 4G network communication chip and an intelligent electric energy collection slave station which is communicated and transmitted with the intelligent electric energy collection master station based on a CAN protocol, wherein the intelligent electric energy collection master station is provided with the 4G network communication chip and CAN read various electric power data of the intelligent electric energy collection slave station based on the CAN protocol and upload various parameter values to the cloud platform by utilizing MQTT communication in real time through the 4G network communication chip after data processing, the cloud platform receives various parameter values sent from the intelligent electric energy collection master station through the 4G network, and various related parameters of power consumption of remote electric power users are monitored in real time. The advantages are that: the system has high cost performance and greatly reduces the cost. The data transmission can be ensured to be safe and reliable, the data transmission is stable and feasible, the real-time performance is higher, the cost is saved, the data transmission system is more suitable for popularization and use, the power management working efficiency is improved, the cost is low, and the communication is reliable.)

远程电能监测控制系统

技术领域

本发明涉及到一种远程电能监测控制技术，特别是指远程电能监测控制系统。

背景技术

智能电网是指围绕电力系统各环节，充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术，实现电力系统各环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统，现有技术中智能电网的技术应用方向也是多个方向的，例如，一篇申请号为202010004871.6，发明名称为一种基于5G通信的智能远程电能监控系统及监控方法的发明专利申请，公开了通过5G网络并基于MQTT协议将数据实时上传至所述远程物联网平台的技术方案，这种技术方案虽然能够实现智能化的目的，但是还存在以下的问题：（1）5G通信模块成本高；（2）不能把电力用户的现有大量的电力仪表数据进行处理，不能充分利用已有的电力设备，组建及使用成本非常高；（3）利用MQTT模块来实现成本高。（4）系统构成不合理以及信息处理方式匹配性差，数据传输安全性差，不稳定以及信息传输实时性差，（5）通讯网络不稳定，也使得通讯可靠性差。（6）电力公司实际电力检测过程中工作量繁琐，电力管理工作效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种数据传输安全可靠，稳定可行，实时性较高且管理工作效率高及成本低的远程电能监测控制系统。

为了解决上述技术问题，本发明的远程电能监测控制系统，包括云平台、通过4G网络通信芯片与云平台通讯传输的智能电能采集主站以及基于CAN协议与智能电能采集主站通讯传输的智能电能采集从站，智能电能采集主站具有4G网络通信芯片并能够基于CAN协议读取智能电能采集从站的多种电力数据并在经过数据处理后使用4G网络通信芯片将多种参数值实时利用MQTT通信上传至云平台，云平台接收从智能电能采集主站通过4G网络发送来的多种参数值，对远程电力用户用电的多种相关参数进行实时监控。

所述智能电能采集从站具有用于获取电力计量参数的主控器。

所述主控器包括用于将测量得到的配电电压转换成电压信号的电压互感器、用于将测量得到的配电电流转换成电流信号的电流互感器以及分别与所述电压互感器、所述电流互感器连接的用于获取所述电压信号和所述电流信号并输出对应的所述电力计量参数的计量芯片。

所述主控器还包括有与计量芯片连接的并用于存储所述电力计量参数的闪存和主控器控制芯片stm32。

所述智能电能采集主站还包括有主站控制芯片stm32和电源模块。

所述云平台为百度天宫云平台。

本发明具有如下优点：

（1）通过多个智能电能采集从站利用CAN通信组网，将数据传给智能电能采集主站，每个智能电能采集从站也可以利用485通信，将多个电力客户电力仪表的数据组网，相比于其他电力监控方案系统性价比高，成本大幅度降低。

（2）智能电能采集主站通过利用MQTT协议，采用JSON轻松打包数据，将打包数据上传百度天宫云，能够保证数据传输安全可靠，稳定可行，实时性较高，节约了成本，更适宜推广使用，能够有效减少电力公司实际电力检测过程中繁琐的工作量，可以对城市用电情况进行大数据分析，对能耗进行分析，提高电力管理工作效率。

（3）通过在智能电能采集主站采用4G通信的4G网络通信芯片，使其成本低，通信可靠。

附图说明

图1为本发明中利用多个智能电能采集从站直接采样电力电网数据上传示意图；

图2为本发明中智能电能采集从站利用485通信从电力用户仪表得到数据上传示意图；

图3为本发明中智能电能采集从站的系统图；

图4为本发明中智能电能采集从站的主控制芯片STM32的外围电路；

图5为本发明中智能电能采集从站的计量芯片ADE7878(1013)的外围电路图；

图6为本发明中智能电能采集主站的原理框图；

图7为本发明中智能电能采集主站程序实现MQTT流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明的远程电能监测控制系统作进一步详细说明。

实施例一：

如图1、2-7所示，本实施例的远程电能监测控制系统，包括百度天宫云平台、通过4G网络通信芯片与百度天宫云平台通讯传输的智能电能采集主站以及基于CAN协议与智能电能采集主站通讯传输的智能电能采集从站，智能电能采集从站直接采集电力电网数据，智能电能采集主站具有4G网络通信芯片并能够基于CAN协议读取智能电能采集从站的多种电力数据并在经过数据处理后使用4G网络通信芯片将多种参数值实时利用MQTT通信上传至百度天宫云平台（通过4G网络并基于MQTT协议用JSON轻松打包数据，将数据实时上传至百度天宫云平台），百度天宫云平台用于远程监测智能电能采集从站采集的电力数据或者从用户多个仪表通过485通信得到的电力数据，并能及时给电力用户或者运维人员发出故障报警信息，即：百度天宫云平台能够接收从智能电能采集主站通过4G网络发送来的多种参数值，对远程电力用户用电的多种相关参数进行实时监控，并对突发事件实现报警和短信通知的操作，客户可以利用浏览器和APP进行实时查看。

其中，如图5所示的智能电能采集主站程序实现MQTT流程图，其采用C语言在智能电能采集主站的模块中利用主站控制芯片编程实现：首先是相关参数初始化，然后调用库函数MQTTClient_connect()判断是否连接成功；最后调用 MQTTClient_publish()发布相关信息，对数据利用JSON轻松打包，上传到百度天宫云。

进一步地，所说的智能电能采集从站具有用于获取电力计量参数的主控器，其中，电力计量参数可以包括有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、有功电能以及无功电能中任一项或任几项的组合，主控器包括用于将测量得到的配电电压转换成电压信号的电压互感器1011、用于将测量得到的配电电流转换成电流信号的电流互感器1012以及分别与电压互感器、电流互感器连接的用于获取电压信号和电流信号并输出对应的电力计量参数的计量芯片1013，计量芯片ADE7878(1013)及其外围电路的电路图如图5所示，主控器还包括有与计量芯片连接的并用于存储电力计量参数的闪存和主控器控制芯片stm32 （1014），主控制芯片STM32(1014)及其外围电路的电路图如图4所示，主控器控制芯片stm32 （1014）连接有CAN通信模块1015和485通信模块1016，其中，主控器控制芯片stm32把计量芯片1013的数据通过CAN通信1015传给智能电能采集主站；或者利用485通信1016组网得到仪表的数据，然后通过CAN通信1015传给智能电能采集主站，由此利用智能电能采集从站利用485通信组网得到多个电力用户电力仪表103数据（采集电力电网数据），智能电能采集主站利用CAN组网得到101的数据，然后利用102的4G模块通信，在主站控制芯片stm32中编程实现MQTT,采用JSON轻松打包数据，将数据上传百度天宫云104。

再进一步地，如图4所示，所说的智能电能采集主站除了具有4G网络通信芯片之外，还包括有主站控制芯片stm32、电源模块以及CAN模块1024，CAN模块1024利用CAN得到数据，利用4g模块（4G网络通信芯片）1021进行无线通信，在主站控制芯片STM32（1022）中编程实现MQTT协议将电力计量参数发送至云端服务器（云平台），以便云端服务器对电力计量参数进行统计分析。

实施例二：

本实施例的远程电能监测控制系统与实施例一大致相同，其不同之处在于，智能电能采集从站用于监测用电相关数据，而电力用户有自己的电力仪表，由此智能电能采集从站可以通过485通信组网得到多个电力仪表的数据。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。