[发明专利]一种基于USB总线的厂站电能量采集系统

说明书

本发明公开了一种基于USB总线的厂站电能量采集系统,通过高速USB总线(480Mbps)去管理下行的电能表信息采集、上行的主站连接与交互，解决了由于接口原因导致的数据延迟和信息积压，下行最少可管理几百只电能表的电能量采集，上行可做到3路百兆以太网通信及2路4G通信。实现多路采集、多路上行的高采集能力、高运行速度以及高上下行速度的采集系统，从而解决了客户提出的变电站自动抄表管理、有序用电管理、用电情况统计分析、异常用电分析、电能质量数据统计、线损和母线电量平衡分析等大数据要求。

技术领域

本发明涉及厂站电能量信息采集领域，尤其涉及一种基于USB总线的厂站电能量采集系统。

背景技术

随着用电信息采集系统的应用和完善，支持电力市场的运营、电费结算，提升供电可靠性和准确性尤为重要，由此供电公司需要不断完善及增加对变电站自动抄表管理、有序用电管理、用电情况统计分析、异常用电分析、电能质量数据统计、线损和母线电量平衡分析等增值服务。因此对厂站电能量采集系统的采集能力、运算速度以及上下行速度提出了更高的要求，当前行业内下行采集和上行通信，受系统框架影响，总线速度都停留在几兆上，而使用USB总线后，可达到480Mbps的上、下行速度，使得基于USB总线的厂站电能量采集系统显得尤为重要。

发明内容

为解决上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种基于USB总线的厂站电能量采集系统，通过利用USB总线，实现对电能量信息的快速、准确采集、处理和上传。

为实现上述目的，本发明提出了一种基于USB总线的厂站电能量采集终端，能够实现对变电站、发电厂的电能量数据的自动采集、存储、处理并通过多种通信线路将数据上传至主站，包含控制模块、USB HUB模块、管理模块、外插模块、USB转以太网模块、电源模块、指示灯模块、维护接口模块、触摸LCD模块、主站和电能表，其中：

控制模块，采集电能表中的电能量数据，并记录数据、处理数据及统计数据；并将处理后的数据传输至主站；

USB HUB模块，与管理模块和外插模块相连，用于实现数据传输；

管理模块，采集电能表信息；

外插模块，与主站或电能表进行交互；

USB转以太网模块，实现采集系统与主站的数据交互；

电源模块，包含交、直流两路电源以及超级电容模块，为系统供电；

指示灯模块，包含运行灯、告警灯、电源指示灯、抄表指示灯以及LINK和DATE以太网状态灯，实现运行、本地通信、远程通信及数据上传的提示功能；

维护接口模块，包含USB接口、RS232调试接口、TYPE-C调试接口、RS-485调试接口、蓝牙接口，通过串口协议与控制模块连接，可实现本地的手动采集电能表信息、读取系统状态、配置参数、监控报文、导出存储的电能量信息和日志功能；

触摸LCD模块，包含触摸板和LCD液晶屏，可通过界面实现本地采集并显示电能表信息、配置系统参数、显示系统工作状态；

主站，随时或定时召唤、抄取厂站电能量采集系统数据，进行处理，形成各类报表、曲线和历史数据库，以满足用户需求；

电能表，用于电表用户用电量的计量；

控制模块通过USB总线与电能表进行通信，采集电能表中的相关数据，进行记录、处理及统计，并将处理后的数据通过USB转以太网模块或外插模块传输至主站；

主站通过USB转以太网模块或外插模块通道将主站信息反向传输至控制模块；控制模块可以把反向传输的信息通过USB HUB连接的管理模块或外插模块与电能表进行交互，实现电能量采集。

进一步的，控制模块包含CPU、DDR3及EMMC。