一种基于hplc技术的低压台区数据显示系统及方法

文档序号:1925031 发布日期:2021-12-03 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 一种基于hplc技术的低压台区数据显示系统及方法 (Low-voltage transformer area data display system and method based on HPLC technology ) 是由 杨作杰 于 2021-08-02 设计创作,主要内容包括:本发明公开一种基于HPLC技术的低压台区数据显示系统及方法,该系统包括:低压台区数据存储模块、载波路由模块、边缘计算模块及数据显示模块;低压台区数据存储模块用于存储低压台区内各用电电表产生的用电数据;载波路由模块用于根据用户输入的数据读取指令获取所述各用电电表的用电数据;边缘计算模块用于根据用户的需求指令对获取到的所述各用电电表的用电数据进行边缘计算,得到数据计算结果;数据显示模块用于显示所述数据计算结果。本发明通过引入载波路由模块及边缘计算模块,实现台区数据获取及数据计算,从而减轻了计量主站的工作负荷,增加了电力通讯系统的稳定性。(The invention discloses a low-pressure platform area data display system and method based on HPLC technology, the system comprises: the system comprises a low-voltage distribution area data storage module, a carrier routing module, an edge calculation module and a data display module; the low-voltage distribution area data storage module is used for storing electricity consumption data generated by all electricity consumption meters in the low-voltage distribution area; the carrier routing module is used for acquiring the electricity utilization data of each electricity utilization meter according to a data reading instruction input by a user; the edge calculation module is used for performing edge calculation on the acquired electricity consumption data of the electricity consumption meters according to a demand instruction of a user to obtain a data calculation result; and the data display module is used for displaying the data calculation result. According to the invention, the carrier routing module and the edge calculation module are introduced to realize the data acquisition and data calculation of the distribution room, so that the workload of the metering master station is reduced, and the stability of the power communication system is improved.)

一种基于HPLC技术的低压台区数据显示系统及方法

技术领域

本发明涉及电力低压载波通讯技术领域,尤其涉及一种基于HPLC技术的低压台区数据显示系统及方法。

背景技术

目前的智能电表数据显示方法主要通过计量主站向集中器下发数据获取命令,集中器收到命令后通过基于HPLC技术的通讯网络读取智能电表中相应的数据,进一步通过集中器对获取到的数据进行数据处理,并将数据处理结果上报到计量主站进行显示。

在上述过程中,计量主站和集中器一直处于高负荷的交互运行状态,使得计量主站操作交互体验较差,并且随着需要处理的数据项的增加,计量主站所要采集的数据也会越来越多,导致实时处理任务越来越繁重,从而增加了计量主站的工作负荷。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于HPLC技术的低压台区数据显示系统及方法,旨在解决现有技术中,当需要处理的数据项增加时,导致计量主站的工作负荷不断增加的技术问题。

为实现上述目的,本发明提供了一种基于HPLC技术的低压台区数据显示系统,所述系统包括:低压台区数据存储模块、载波路由模块、边缘计算模块及数据显示模块;

所述载波路由模块的第一端通过控电开关与所述低压台区数据存储模块连接,所述载波路由模块的第二端与所述边缘计算模块的第一端连接,所述边缘计算模块的第二端连接所述显示模块;

所述低压台区数据存储模块,用于存储低压台区内各用电电表产生的用电数据;

所述载波路由模块,用于根据用户输入的数据读取指令获取所述各用电电表的用电数据;

所述边缘计算模块,用于根据用户的需求指令对获取到的所述各用电电表的用电数据进行边缘计算,得到数据计算结果;

所述数据显示模块,用于显示所述数据计算结果。

可选地,所述系统包括中央协调模块,所述中央协调模块设置于集中器内部;

所述中央协调模块的第一端连接所述低压台区数据存储模块,所述中央协调模块的第二端连接所述载波路由模块;

所述中央协调模块,用于对所述低压台区数据存储模块与所述载波路由模块之间的通讯过程进行载波通讯协调。

可选地,所述中央协调模块,还用于在接收到所述用户输入的数据读取指令时,对所述载波路由模块进行安全鉴权,并在安全鉴权成功后,允许所述载波路由模块获取所述各用电电表的用电数据。

可选地,所述载波路由模块,还用于在安全鉴权成功后通过定时器设置定时任务,并在所述定时器记录的计时时长超时时,基于用户输入的数据读取指令启动定时任务。

可选地,所述定时任务包括:

根据所述数据读取指令确定抄读数据项、抄读时间点及抄读时间间隔,并在当前时刻达到数据上报时刻时上报所述数据。

可选地,所述载波路由模块包括,载波路由装置;

所述载波路由装置的强电端与所述集中器强电端连接,所述载波路由装置的弱电端连接所述边缘计算模块;

所述载波路由装置,用于根据用户输入的数据读取指令获取低压台区内各用电电表产生的用电数据,并对所述用电数据进行数据压缩,得到数据压缩包;

所述载波路由装置,还用于将所述数据压缩包传输至所述边缘计算模块,以使所述边缘计算模块对所述数据压缩包中的数据进行处理。

可选地,所述载波路由装置,还用于根据用户输入的数据读取指令获取低压台区内各用电电表产生的用电数据,对所述用电数据进行加密,并对加密后的用电数据进行数据压缩,得到数据压缩包。

可选地,所述载波路由装置,还用于在接收到用户输入的数据读取指令之前搜索目标网络;

所述载波路由装置,还用于在所述目标网络存在时,与所述中央协调模块连接的各用电设备组成通讯网络。

可选地,所述低压台区数据存储模块包括多个用电电表;

所述各用电电表的输出端均通过所述集中器与所述载波路由模块的输入端连接;

所述各用电电表,用于存储各用电单位产生的用电数据。

此外,为实现上述目的,本发明还提出一种上述基于HPLC技术的低压台区数据显示系统的数据显示方法,所述方法包括:

根据用户输入的数据读取指令获取低压台区内各用电电表的用电数据;

根据用户的需求指令对获取到的所述各用电电表的用电数据进行边缘计算,得到数据计算结果,并显示所述数据计算结果。

本发明基于HPLC技术,通过载波路由模块根据用户输入的数据读取指令获取各用电电表的用电数据;利用边缘计算模块根据用户的需求指令对获取到的各用电电表的用电数据进行边缘计算并得到数据计算结果;进一步通过数据显示模块对所述数据计算结果进行显示。通过上述方式,实现了利用载波路由模块与边缘计算模块进行数据获取及数据计算,并将数据计算结果传输至数据显示模块显示,本发明规避了传统方式引发的集中器与计量主站间存在的高负荷交互运行状态的问题,减轻了计量主站的工作负荷,且基于HPLC技术,通过HPLC网络直接快速读取数据,减少了数据中间转发步骤,大大增加了数据的时效性。

附图说明

图1为本发明基于HPLC技术的低压台区数据显示系统第一实施例涉及的系统结构示意图;

图2为本发明基于HPLC技术的低压台区数据显示系统第二实施例涉及的系统结构示意图;

图3为本发明基于HPLC技术的低压台区数据显示系统第三实施例涉及的系统结构示意图;

图4为本发明基于HPLC技术的低压台区数据显示方法第一实施例的流程图。

附图标号说明:

标号 名称 标号 名称
100 低压台区数据存储模块 200 载波路由模块
300 边缘计算模块 400 数据显示模块
500 中央协调模块 110 控电开关
101~10n 第一至第N电表 201 载波路由装置
301 边缘计算设备 401 计量主站
501 集中器

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

参照图1,图1为本发明基于HPLC技术的低压台区数据显示系统第一实施例涉及的系统结构示意图。

如图1所示,所述显示系统包括低压台区数据存储模块100、载波路由模块200、边缘计算模块300及数据显示模块400。

本领域技术人员可以理解,图1中示出的结构并不构成对基于HPLC技术的低压台区数据显示系统的限定,在具体实施中可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。

本发明实施例提供了一种基于HPLC技术的低压台区数据显示系统,所述控制系统包括低压台区数据存储模块100、载波路由模块200、边缘计算模块300及数据显示模块400;

所述载波路由模块200的第一端通过控电开关110与所述低压台区数据存储模块100连接,所述载波路由模块200的第二端与所述边缘计算模块300的第一端连接,所述边缘计算模块300的第二端连接所述显示模块400;

需要说明的是,HPLC技术是一种高速电力线通信技术,电力线通信技术是指利用电力线作为通信介质进行数据传输的一种通信技术,因此,本方案基于HPLC技术,无需重新布线即可将所有电力线连接的电器组成一个通信网络,进行信息交互和通信。

进一步需要说明的是,在电力系统中,台区是指变压器的供电范围或区域,低压指380V系统,低压台区内包含多个电表,各电表记录了各用电单位的用电数据,例如某小区的电力系统。本实施例中,控电开关110为市电接入的总开关,控电开关闭合,市电接入系统,系统中各用电设备可正常工作。

具体实施中,所述低压台区数据存储模块100,用于存储低压台区内各用电电表产生的用电数据。

载波路由模块200可理解为能够接入HPLC网络的宽带载波模块,主要用于电力系统中相关用电产品在电力线介质上的数据传输、数据抄读、停电事件上报等,具体实施中,可根据具体实施场景采用适宜的载波路由装置,例如载波路由器。

在具体实施中,所述载波路由模块200,用于根据用户输入的数据读取指令获取所述各用电电表的用电数据。

易于理解的是,载波路由模块提供软控制操作方式,用户可在软件上通过电力抄表协议结合自定义的协议来获取台区内设备的用电数据,具体包括需获取的数据项,获取时间点,获取时间间隔等。

在具体数据获取过程中,还可通过定时器记录时间,当定时器记录的时间到达时,执行对应的任务,例如,定时器记录时间到达第一时刻,载波路由装置开始执行数据项获取的操作,进而根据设置的时间间隔决定载波路由装置获取数据的时间间隔,例如24小时或48小时等。当启动数据获取任务时,即数据电表数据抄读任务,载波路由装置循环读取每块电表的指定数据项,并将读取到的数据汇总打包,加密后发送至边缘计算模块。

所述边缘计算模块300,用于根据用户的需求指令对获取到的所述各用电电表的用电数据进行边缘计算,得到数据计算结果;

需要说明的是,需求指令为用户输入的数据获取需求命令,即用户需要获知的目的数据,例如低压台区线损或供需负荷曲线等,边缘计算是一种使数据存储更接近需要的位置的分布式计算模式,能够将数据进行分散数据处理。因此,当用户通过载波路由装置下发需求指令时,边缘计算模块可根据用户的需求指令对获取到的数据进行边缘计算,例如计算得到了低压台区线损值或台区的供需负荷曲线,并在计算的同时将得到的计算结果发送至数据显示模块供用户观看。

本实施例通过载波路由模块根据用户输入的数据读取指令获取各用电电表的用电数据;利用边缘计算模块根据用户的需求指令对获取到的各用电电表的用电数据进行边缘计算并得到数据计算结果;进一步通过数据显示模块对所述数据计算结果进行显示。通过上述方式,实现了利用载波路由模块进行数据智能获取并将获取到的数据发送至边缘计算模块,进一步通过边缘计算模块对获取到的数据进行计算,并将计算结果传输至数据显示模块显示,本发明引入载波路由模块,减轻了计量主站的工作负荷,增加了主站系统的稳定性。

基于上述第一实施例,提出本发明基于HPLC技术的低压台区数据显示系统的第二实施例。

参照图2,图2为本发明基于HPLC技术的低压台区数据显示系统第二实施例涉及的系统结构示意图。

如图2所示,所述系统包括中央协调模块500,所述中央协调模块500设置于集中器内部;

所述中央协调模块500的第一端通过所述控电开关110连接所述低压台区数据存储模块100,所述中央协调模块500的第二端连接所述载波路由模块200;

所述中央协调模块500,用于对所述低压台区数据存储模块100与所述载波路由模块200之间的通讯过程进行载波通讯协调。

需要说明的是,用电信息采集系统的宽带载波通信网络中会形成以中央协调器(Central Coordinator,CCO)为中心来连接台区所有站点(Stattion,STA)当需要采集的站点数据较多时,即需要采集的电表数据过多时,可通过中央协调模块,具体为中央协调器来进行通讯协调,通过协调机制,通过树状获取方式完成数据采集。

在具体实施中,所述中央协调模块500,还用于在接收到所述用户输入的数据读取指令时,对所述载波路由模块200进行安全鉴权,并在安全鉴权成功后,允许所述载波路由模块200获取所述各用电电表的用电数据。

易于理解的是,当用户首次通过载波路由装置获取台区内各电表数据时,中央协调器需要对载波路由装置进行安全鉴权,基于中央协调器中的软件安全机制对载波路由装置进行鉴权验证,在鉴权通过后才会允许载波路由装置获取数据。

具体实施中,所述载波路由模块200,还用于在安全鉴权成功后通过定时器设置定时任务,并在所述定时器记录的计时时长超时时,基于用户输入的数据读取指令启动定时任务。所述定时任务包括:根据所述数据读取指令确定抄读数据项、抄读时间点及抄读时间间隔,并在当前时刻达到数据上报时刻时上报所述数据。

需要说明的是,用户输入的数据读取指令中会包含用户的需求,因此可根据数据读取指令来确定抄读的数据项的类型及数量,进一步为实现智能抄表,可通过定时器设置抄读时间点、抄读时间间隔及数据上报给边缘计算设备的时间点。

本实施例通过中央协调模块对载波路由模块的安全鉴权,避免了非法抄表的存在,提高了数据获取安全性。且通过设置定时任务引入定时器,实现了智能抄表,减轻人力负担。

基于上述第二实施例,提出本发明基于HPLC技术的低压台区数据显示系统的第三实施例。

参照图3,图3为本发明基于HPLC技术的低压台区数据显示系统第三实施例涉及的系统结构示意图。

如图3所示,所述载波路由模块200包括,载波路由装置201;

所述载波路由装置201的强电端与所述集中器501强电端连接,所述载波路由装置201的弱电端连接边缘计算设备301;

需要说明的是,集中器作为连接终端,是电缆会合的中心点。一个集中器聚合一定数量的输入线和一定数量的输出线,能够为电力系统中的用电设备提供中心通信链路。载波路由装置的强电端与集中器强电端连接,强电指电工领域的电力部分。特点是功率大、电流大、频率低,载波路由装置的弱电端连接边缘计算设备,具体通过串口方式,如USB串口,通过上述连接,能让集中器接入HPLC网络,形成整体HPLC网络系统。

所述载波路由装置201,用于根据用户输入的数据读取指令获取低压台区内各用电电表产生的用电数据,并对所述用电数据进行数据压缩,得到数据压缩包;

所述载波路由装置201,还用于将所述数据压缩包传输至所述边缘计算模块,以使所述边缘计算模块对所述数据压缩包中的数据进行处理。

需要说明的是,在实际数据获取过程中,当需要获取的数据较多时,单纯的基于电力线的传输方式已不能满足当前庞大数据量的传输,因此在本实施例中,通过载波路由装置将获取的用电数据进行数据压缩,得到数据压缩包,以包传输方式加快传输效率,当然为进一步提高传输效率及传输及时性,还可根据用户的具体需求将数据按类型或计算目的进行数据分包,由此当边缘计算设备接收到电表数据时无需再经数据清洗及数据筛选。

在一些实施例中,所述载波路由装置201,还用于根据用户输入的数据读取指令获取低压台区内各用电电表产生的用电数据,对所述用电数据进行加密,并对加密后的用电数据进行数据压缩,得到数据压缩包。

易于理解的,数据压缩包包含的数据信息量较大。因此要提高传输安全性防止数据丢失,具体加密方式可基于载波路由装置的软件进行自定义,或是其他可用于本实施场景的加密方式,本实施例对此不加以限制。

在具体实施中,所述载波路由装置201,还用于在接收到用户输入的数据读取指令之前搜索目标网络;

所述载波路由装置201,还用于在所述目标网络存在时,与所述中央协调模块连接的各用电设备组成通讯网络。

易于理解的,当载波路由装置上电开机后在无人工干预的情况下会自动搜索HPLC网络并尝试接入到搜索的目标网络中,由于电力抄表的宽带电力线通信工作频率范围包含:2.4MHz~5.6MHz、2MHz~12MHz、0.7MHz~3MHz、1.7MHz~3MHz等多种频率范围,若载波路由装置未搜索到目标网络,则需要进行自适应的切换自身的工作频率,以顺利接入到低压台区的网络系统中。

进一步需要说明的是,中央协调模块包含的中央协调器设置于集中器内,低压台区内包括多个站点,即电表,载波路由装置上电开机后通过HPLC技术与中央协调器(CCO)、各站点(STA)组成通讯网络。

在具体实施中,所述低压台区数据存储模块100包括多个用电电表101~10n;

所述各用电电表的输出端均通过所述集中器与所述载波路由模块的输入端连接;

所述各用电电表,用于存储各用电单位产生的用电数据。

用电单位可理解为电力系统中的最小用电单位,例如某小区内的各用电住户,某商业大楼中的各商铺等,每个用电单位对应一块用电电表。

在具体实施中,当出现供电问题时,可通过载波路由装置获知电表的损坏情况及连接状态,还包括具体的开关控制线路连接状态等。

本实施例提出的载波路由装置上电开机后在无人工干预的情况可实现自动搜索HPLC网络并接入到搜索的目标网络,实现了智能接入与智能组网的过程,且在获取用电数据时通过对数据的加密、汇总打包形成数据压缩包,保障了数据传输安全性。

基于上述低压台区数据显示系统,本发明还提供一种基于HPLC技术的低压台区数据显示方法。

参照图4,图4为本发明基于HPLC技术的低压台区数据显示方法第一实施例的流程图。

本实施例中,所述方法包括以下步骤:

步骤S10:根据用户输入的数据读取指令获取低压台区内各用电电表的用电数据;

需要说明的是,数据读取指令为用户输入的进行电表抄读任务的指令,具体包括用户需要获取的数据项,启动抄读任务的时间点、抄读时间间隔及数据上报时间点等。在具体实现中,用户可通过载波路由装置上的软件输入数据读取指令。

步骤S20:根据用户的需求指令对获取到的所述各用电电表的用电数据进行边缘计算,得到数据计算结果,并显示所述数据计算结果。

需要说明的是,需求指令为用户输入的数据获取需求命令,即用户需要获知的目的数据,例如低压台区线损或供需负荷等,边缘计算是一种使数据存储更接近需要的位置的分布式计算模式,能够将数据进行分散数据处理。

在具体实现中,用户通过载波路由装置下发需求指令时,具体下发方式为软控制,可通过边缘计算设备根据用户的需求指令对获取到的数据进行边缘计算,例如计算得到了低压台区线损值或台区的供需负荷数据等,并在计算的同时将得到的计算结果发送至数据显示设备供用户观看,具体可为具有显示功能的计算机设备或是移动终端。

本实施例通过载波路由装置根据用户输入的数据读取指令获取各用电电表的用电数据;进一步利用边缘计算设备根据用户的需求指令对获取到的各用电电表的用电数据进行边缘计算并得到数据计算结果,进一步通过数据显示设备对所述数据计算结果进行显示。上述方法引入了载波路由装置,减轻了电力系统中计量主站的工作负荷,增加了主站系统的稳定性。

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器/随机存取存储器、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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