[实用新型]一种基于物联网技术的HEMS家庭能源网关

说明书

技术领域

本实用新型涉及家庭能量管理系统，具体讲涉及一种基于物联网技术的HEMS家庭能源网关。

背景技术

智能电网与用户信息实现实时双向互动，更有效地管理家庭住宅的能量消耗，使用户更智能、更高效、更有序的用电，同时配合电网公司推动需求侧管理及负荷控制，降低尖峰需求，构建低碳节能、多方共赢的用电形态，这是目前智能电网用户侧的发展趋势。建设与用户友好互动的智能电网，为用户提供及时准确的用电信息，实现用户的自主选择，满足多元化客户需求，提升电网公司的服务质量，将是未来智能用电的发展方向。面向智能用电的家庭综合能源管理系统是高级计量架构(AMI)的重要组成部分，也是在智能家庭用电领域重要、积极的探索。

但目前对于家庭能源方面的管理制度还很不完善，需要一种利用高级量测、高效控制、高速通信、快速储能等技术，建立强有力的智能用电技术支持平台和双向互动平台，构建电网与客户能量流、信息流、业务流实时双向互动的新型供用电关系，利于全面提升供电质量和服务水平。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种基于物联网技术的HEMS家庭能源网关。家庭能源网关使用户更有效地管理家庭住宅能源的消耗，全面实现智能电网信息的实时双向互动。本实用新型的是基于HEMS物联网结构的家庭能源网关系统角色、功能、系统架构、通信安全、接口、组网设计、面板进行设计。家庭能源网关是连接能源感知层和管理应用层的枢纽，也是网络层的控制节点和汇聚节点，是家庭能源管理系统的核心设备，主要实现户内总用电量计量监控、户内通信网络组网管理和实现公共网络的访问网关的三大功能。网关利用780MHz网络接入有线网，实现异构网络之间的协议转换，充当无线个域网感知层网络中 的协调器角色，负责无线个域网的组网和管理，还具有信息服务功能，包括对无线传感网内参数的存储、周期性转发现场采集到的数据，对相关参数进行读取和设置、周期性检测无线传感网是否上线并标识其当前状态。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种基于物联网技术的HEMS家庭能源网关，其改进之处在于，所述系统包括感知层、网络层和应用层；

所述感知层用于能量实时采集与监测；

所述网络层包括家庭能源网关；

所述应用层用于统计、分析、展示、反馈控制和智能管理；

所述家庭能源网关向下作为感知网络的汇聚节点和中心控制节点，向上与智能交互终端、家庭能源管理服务端的双向通信，成为网络层和应用层的网桥。

优选的，所述感知层通过智能插座、温湿度传感器、光照传感器、微控开关、水表、气表和电表进行能量实时采集与监测。

优选的，所述家庭能源网关面板由集成网关、温湿度传感器和物联网节点组成；所述物联网节点包括采集节点和控制节点，并分别提供RS485二次开发接口。

优选的，所述家庭能源网关包括户内能量计量监控终端、能量传感网网关和家庭无线局域网访问点。

优选的，所述家庭能源网关数字量输入采用4路干节点，通过通信或显示读取；

继电器输出采用2路RO，包括遥信控制和报警输出，其中遥信控制可分为电平输出和脉冲输出两种方式，可与继电保护配合使用；

数字量输出采用电能脉冲输出功能或报警功能；

模拟量输出采用1路AO输出，可根据设定跟随电压、电流、功率、频率或功率因数变量，根据设定输出0-5V、1-5V、0-20mA、4-20mA；

优选的，所述家庭能源网关数据通过RS485通信接口，用Modbus-RTU通信协议或DL/T-645协议读出；RS485实现本地接口通信及参数设置、固件升级和维护。

优选的，所述家庭能源网关选择780MHz频段。

优选的，所述家庭能源网关向下与能量传感节点构成家庭能源传感网络。

优选的，所述家庭能源网关能源管理服务端主站、电力企业、用户智能终端之间的信息双向交互。

与现有技术比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型所涉及的家庭能源网关是连接能源感知层和管理应用层的枢纽，同时是网络层的控制节点和汇聚节点。智能交互终端在本地可访问家庭能源网关时，将家用电器控制命令直接发送给能源网关，网关进行协议转换后直接控制用电设备；智能交互终端在远程不可访问家庭能源网关时，控制请求首先传递到主站的双向交互模块处理后，由智能家居模块下达控制命令至家庭能源网关，网关发送控制命令至对象设备。

附图说明