无线网络化抄表与节能控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种无线网络化抄表与节能控制系统，本发明采用ZIGBEE无线传感器网络技术，设计小型的电能表无线传感器节点及其协调器，将一定范围内的电表组成一个MESH型网络拓扑结构的无线网络。实时采集用户的电能表数据，设计数据库管理及控制系统。实时监控及统计相关楼宇的用电情况，并通过软件远程控制供电。用户可以通过手机短信编辑密码及电表ID决定该用户的供电，从而控制了家中电器的工作，达到了节能目的，本发明具有无线化、网络化、系统远程控制、手机远程控制、数据实时采集等优势。安装简单、使用方便、投资较少，维护费用少、运行费用低廉。
【专利说明】无线网络化抄表与节能控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械与控制领域，特别涉及一种无线网络化抄表与节能控制系统。
【背景技术】
[0002]在国内，抄表作业一般是通过人工读表记录的，我们国家最近几年提出了建立智能电网的口号，并且投入很大的资金进行智能电网建设。目前在集中抄表方面，国内极大多数采用的是RS485串行有线传输，将一定范围内的电表模块进行数据采集，然后通过GPRS/CDMA远程传输。当前国内真正投入商业运行的无线网络化抄表系统非常少，而且多数通过W1-Net技术实现无线网络建立，成本较高。
[0003]在专利CN 101996481 A中公开了一种无线远程抄表系统，包括用户终端与控制中心。用户终端包括采集器、控制器与无线通信模块。控制器耦接采集器与无线通信模块。采集器用于采集计量数据。控制器控制无线通信模块发送计量数据。控制中心用于接收无线通信模块发送的计量数据。但是该发明的缺点在于功能单一，只能提供抄表的服务，无法进行功能扩展，进一步做到节能。
【发明内容】
[0004]本系统采用ZIGBEE无线传感器网络技术，设计小型的电能表无线传感器节点及其协调器，将一定范围内的电表组成一个MESH型网络拓扑结构的无线网络。实时采集用户的电能表数据。设计数据库管理及控制系统。实时监控及统计相关楼宇的用电情况，并通过软件远程控制供电。用户可以通过手机短信编辑密码及电表ID决定该用户的供电，从而控制了家中电器的工作，达到了节能目的。
[0005]本发明摒弃传统人工抄表及有线抄表的不便捷性，实时的监控用户用电情况，从而建立了有效的监督机制，在思想上督促各个用户节约用电。此外还具有分时计费功能。设计数据库管理及控制系统。通过上位机实时监控及统计相关楼宇、房间的用电情况，并且可以通过软件远程控制供电，在行为上直接制止人为原因造成的浪费现象(比如:下班后办公室电器忘记断电，监控部门可远程无线控制将其房间电源切断)。
[0006]本发明采用的是ZIGBEE无线传感网络技术，其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本，适合用于自动控制和远程控制领域。多种数据传输方式增加了数据传输的灵活性。节能控制顺应了节能减排的潮流，符合建设能源节约型社会的主流思想。无论是用户还是用电监管部门都可以实时监管、控制相关部门、房间的用电情况。本系统适用于高校、企业、政府机构等需要对用户用电进行监督的部门，借助本系统建立的实时监管机制，在行为与思想上督促相关人员节约用电。本系统的手机短信实时控制、网页查询用电信息等功能，也非常适用于普通家庭用户。
[0007]节能控制用电监管部门也可以实时地监控每个用户的用电情况，对于不合理的耗电部门或房间及时给予通告，从而起到了节能监督作用。亦可定期生成用电通告，公布各部门、房间每天的用电信息，督促相关人员节约用电。【具体实施方式】:
[0008]本发明采用TI公司的基于ZIGBEE无线传感网络技术的CC2530制作本系统的无线网络数据传输与控制平台；采用美国CS公司的高精度电能表集成电路CS5466制作的电能表作为本系统的电能计量单元，精度为一级；采用SIMCOM公司的SIM300 GSM/GPRS模块制作手机短信控制命令传输与解析单元。在数据传输上具有TCP/UDP、GPRS、3G等方式远程传输。
[0009]本系统将ZIGBEE无线传感网络、GSM、3G、Internet应用于无线抄表中，提出了节能控制、无线网络化抄表方案。无线网络化抄表、远程化数据传输适应了现代自动控制领域的发展趋势，从传统的人工抄表中解脱出来。实时采集数据有利于相关数据得到及时更新，实时采集数据每个电表采集用户用电数据的周期为5秒(或设置为更短周期)，因此用电监管部门可以及时的获知各个电表的计量信息。
[0010]采用AES加密技术高效地保证了数据传输的安全性、ZIGBEE网络的稳定性。联网方便本系统的无线传感网络自组网，每个电表上电后即可自动搜寻预设的ZIGBEE网络并加入。MESH型网络保证了数据的可靠传输。
[0011]本系统的上位机数据库管理与控制软件是在基于Delphi与SQL server2000环境下开发的，具有很好的人机交互界面。功能扩展性方便、可移植性强。用户可以在任何地方通过手机短信，控制系统根据所设置的密码及电表ID号决定该用户的供电，从而避免了电器的过度工作，达到了节能目的。
[0012]通过上位机软件可以对任意一个用户的电力供给进行远程无线控制，避免各种原因造成的电力浪费。用户可以通过短信发送电表的ID号与6位数密码到控制器，实现对相关房间的供电控制，避免电器的过度工作造成电力浪费。
[0013]高安全性数据传输采用AES加密技术，高度的保证系统的安全性与数据传输的安全性。
[0014]具体实施例:
[0015]用电监管部门可通过监控软件实时远程无线管理每个用户的电力供给。用户可以手机短信编辑电表ID号与密码发送到控制器，实现对相关房间的电力供给控制。用户可以登录相关网页，以电表ID号与密码登录查询界面，查询与此电表相关的用电信息。
【权利要求】
1.一种无线网络化抄表与节能控制系统，其特征在于:本系统将ZIGBEE无线传感网络、GSM、3G、Internet应用于无线抄表中。
2.根据权利要求1所述的无线网络化抄表与节能控制系统，其特征在于:实时采集数据每个电表采集用户用电数据的周期为5秒。
3.根据权利要求1所述的无线网络化抄表与节能控制系统，其特征在于:采用AES加密技术高效地保证了数据传输的安全性、ZIGBEE网络的稳定性，联网方便本系统的无线传感网络自组网，每个电表上电后即可自动搜寻预设的ZIGBEE网络并加入，采用MESH型网络保证了数据的可靠传输。
4.根据权利要求1所述的无线网络化抄表与节能控制系统，其特征在于:本系统的上位机数据库管理与控制软件是在基于Delphi与SQL server2000环境下开发的，具有很好的人机交互界面。
5.根据权利要求1所述的无线网络化抄表与节能控制系统，其特征在于:通过上位机软件可以对任意一个用户的电力供给进行远程无线控制，用户可以通过短信发送电表的ID号与6位数密码到控制器，实现对相关房间的供电控制，避免电器的过度工作造成电力浪费。
6.根据权利要求1所述的无线网络化抄表与节能控制系统，其特征在于:高安全性数据传输采用AES加密技术，高度的保证系统的安全性与数据传输的安全性。
【文档编号】G08C17/02GK104134330SQ201310161139
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年5月3日 优先权日:2013年5月3日
【发明者】沈玉婷 申请人:沈玉婷