电力智能量测数据处理系统

技术领域

本申请涉及物联网技术领域，特别是涉及一种电力智能量测数据处理系统。

背景技术

电力全域物联网智能量测应用及相关智能配变融合终端硬件产品的研发是电力全域物联网在电力营销计量等领域业务价值的具体体现，是支撑电力营销业务创新和低压用电台区精益化管理的基础。全域物联网关智能量测应用的研究将为配用电各项业务开展提供准确可靠的边缘侧基础数据采集和处理支撑，满足未来业务发展对采集终端互动化、单元化、高性能、灵活配置、多通信融合和高宽带通信的需求，适应高级计量、台区精益化管理、多表集抄、分布式电源接入与监控、充电桩接入、企业能效监测等多种新的业务应用需求。

现有的量测终端主要实现的是数据采集的功能，在具体应用是其将所采集的数据传输至网关设备，网关设备再将传输的数据发送至数据中心进行处理。配电侧布置的量测终端的数量是海量的，当需要更新其配置或新增网关设备接入的量测终端时，需要通过人工的方式进行配置，不仅操作极为不便，而且配置效率也不高。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电力智能量测数据处理系统。

一种电力智能量测数据处理系统，所述系统包括上行通信单元、下行通信单元、协议转换单元；其中，所述上行通信单元与数据中心连接；所述下行通信单元与量测终端连接；

在所述数据中心发送命令消息时，所述上行通信单元，用于接收所述命令消息，并将所述命令消息发送至所述协议转换单元；

所述协议转换单元，用于将所述命令消息转换为与所述量测终端的类型对应的目标命令消息，并将所述目标命令消息发送至下行通信单元；

所述下行通信单元，用于将所述目标命令消息发送至相应的量测终端；

在所述量测终端返回原始电力数据时，所述下行通信单元，用于接收所述原始电力数据，将所述原始电力数据发送至所述协议转换单元；

所述协议转换单元，用于将所述原始电力数据转换为标准数据，并将所述标准数据发送至所述上行通信单元；

所述上行通信单元，用于将所述标准数据发送至所述数据中心，以供所述数据中心进行处理。

在其中一个实施例中，所述系统还终端配置单元，所述终端配置单元包括指令接收单元、配置修改单元和配置数据库单元；其中，

所述下行通信单元，用于接收所述量测终端的请求配置指令，并将所述请求配置指令发送的至所述指令接收单元；

所述指令接收单元，用于将所述请求配置指令发送至所述配置修改单元；

所述配置修改单元，用于响应于所述请求配置指令，修改所述配置数据库单元中相应的量测终端的配置数据。

在其中一个实施例中，所述下行通信单元，还用于获取所述量测终端的签名认证信息；

所述指令接收单元，用于接收所述签名认证信息，并将所述签名认证信息发送至所述上行通信单元；

所述上行通信单元，用于将所述签名认证信息发送至所述数据中心，以使所述数据中心根据所述签名认证信息针对所述量测终端进行认证，得到认证结果

所述数据中心，用于通过所述上行通信单元将所述认证结果返回至所述指令接收单元；

所述指令接收单元，用于将所述认证结果发送至所述配置修改单元；

所述配置修改单元，用于若所述认证结果为认证成功，则响应于所述请求配置指令，修改所述配置数据库单元中相应的量测终端的配置数据。

在其中一个实施例中，所述协议转换单元包括上行协议解析单元和上行重封装单元；其中，

所述上行协议解析单元，用于接收所述量测终端通过所述下行通信单元发送的原始电力数据，对所述原始电力数据进行解析，得到解析后的原始电力数据；

所述上行重封装单元，用于将所述解析后的原始电力数据转换为所述标准数据，并对所述标准数据进行重封装，得到重封装后的标准数据；通过所述上行通信单元将所述重封装后的标准数据发送至所述数据中心。

在其中一个实施例中，所述协议转换单元还包括下行解析单元和下行重封装单元；其中，

所述下行解析单元，用于通过所述上行通信单元接收所述数据中心下发的命令消息，针对所述命令消息进行解析，得到解析后的命令消息；

所述下行重封装单元，用于将所述解析后的命令消息转换为与所述量测终端的类型对应的所述目标命令消息，并将所述目标命令消息通过所述下行通信单元发送至所述量测终端。

在其中一个实施例中，所述系统还包括应用扩展单元；所述应用扩展单元，用于提供多个应用扩展。

在其中一个实施例中，所述应用扩展的模式包括本地联动模式和本地模式。

在其中一个实施例中，所述系统还包括访问控制单元；

所述访问控制单元，用于对所述量测终端的访问进行管理。

在其中一个实施例中，所述配置修改单元，进一步用于根据所述请求配置指令修改所述量测终端的权限信息、所述量测终端的安全管理功能信息、所述量测终端的质量管理功能信息、以及所述量测终端的业务管理功能信息。

在其中一个实施例中，所述下行通信单元包括LORA通信单元、RF射频单元、485通信单元、RS232通信单元和ZigBee单元；

所述上行通信单元包括NB-IOT通信单元和WiFi单元。

上述电力智能量测数据处理系统，包括上行通信单元、下行通信单元、协议转换单元；其中，上行通信单元与数据中心连接；下行通信单元与量测终端连接；在数据中心发送命令消息时，上行通信单元，用于接收命令消息，并将命令消息发送至协议转换单元；协议转换单元，用于将命令消息转换为与量测终端的类型对应的目标命令消息，并将目标命令消息发送至下行通信单元；下行通信单元，用于将目标命令消息发送至相应的量测终端；在量测终端返回原始电力数据时，下行通信单元，用于接收原始电力数据，将原始电力数据发送至协议转换单元；协议转换单元，用于将原始电力数据转换为标准数据，并将标准数据发送至上行通信单元；上行通信单元，用于将标准数据发送至数据中心，以供数据中心进行处理。该系统能够使得电力全域物联网中的网关能够对接不同类型的量测终端，能够将不同量测终端的不同格式的数据转换为标准格式，有利于提高电力全域物联网中的数据处理效率。

附图说明

图1为一个实施例中电力智能量测数据处理系统的应用环境图；

图2为另一个实施例中电力智能量测数据处理系统的结构示意图；

图3为一个实施例中协议转换单元的结构示意图；

图4为一个实施例中计算机设备的内部结构图；

图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供的电力智能量测数据处理系统，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，量测终端101通过网络与网关102通信，网关102通过网络与数据中心103进行通信。其中，量测终端101为各种电力数据采集设备，包括但不限于是各种传感器、个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备，网关102以及数据中心服务器103可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。

在一个实施例中，如图2所示，提供了电力智能量测数据处理系统，该系统即图1中的网关102进行说明，该系统包括上行通信单元、下行通信单元、协议转换单元；其中，上行通信单元与数据中心103连接；下行通信单元与量测终端101连接；在数据中心发送命令消息时，上行通信单元，用于接收命令消息，并将命令消息发送至协议转换单元；协议转换单元，用于将命令消息转换为与量测终端的类型对应的目标命令消息，并将目标命令消息发送至下行通信单元；下行通信单元，用于将目标命令消息发送至相应的量测终端；在量测终端返回原始电力数据时，下行通信单元，用于接收原始电力数据，将原始电力数据发送至协议转换单元；协议转换单元，用于将原始电力数据转换为标准数据，并将标准数据发送至上行通信单元；上行通信单元，用于将标准数据发送至数据中心，以供数据中心进行处理。

具体地，量测终端101被部署于配电网侧，用于实时监测电网中的各种电力数据，由于各种量测终端的功能、型号各不相同，因此需要将量测终端获取的电力数据转换为数据中心能够识别的格式，同样地，对于数据中心下发的针对不同类型量测终端的命令消息，也需要网关转换为相应的量测终端能够读取的格式。

在图2中，上行通信单元与数据中心103连接，接收数据中心103发送的命令消息，将该命令消息发送至协议转换单元，协议转换单元将该命令消息转换为相应的量测终端能够识别的格式，得到目标命令消息，通过下行通信单元将该目标命令消息发送至量测终端，以使量测终端根据该目标命令消息执行相应的动作，例如采集相关电力节点的信息。其中，下行通信单元包括LORA(Long Range Radio，远距离无线电)通信单元、RF(RadioFrequency)射频单元、485通信单元、RS232通信单元和ZigBee单元；上行通信单元包括NB-IoT(Narrow Band Internet of Things，窄带物联网)通信单元和WiFi单元。

另一方面，下行通信单元与量测终端101连接，在量测终端101返回采集到的原始电力数据时，下行通信单元接收该原始电力数据，并将该原始电力数据发送至协议转换单元；协议转换单元将原始电力数据转换为标准数据，并将标准数据发送至上行通信单元；上行通信单元将该标准数据发送至数据中心，以供数据中心进行处理。

上述实施例，能够使得电力全域物联网中的网关能够对接不同类型的量测终端，能够将不同量测终端的不同格式的数据转换为标准格式，有利于提高电力全域物联网中的数据处理效率。

在一实施例中，如图2所示，上述系统还终端配置单元，该终端配置单元包括指令接收单元、配置修改单元和配置数据库单元；其中，下行通信单元，用于接收量测终端的请求配置指令，并将请求配置指令发送的至指令接收单元；指令接收单元，用于将请求配置指令发送至配置修改单元；配置修改单元，用于响应于请求配置指令，修改配置数据库单元中相应的量测终端的配置数据。

具体地，请求配置指令，包括新接入电网的量测终端发出的请求配置指令，也包括已经接入电网的量测终端在需要更新自身配置信息时发出的请求配置指令。

当量测终端需要配置信息时，可发送请求配置指令至下行通信单元，下行通信单元将该请求配置信息发送至指令接收单元，指令接收单元将该信息发送配置修改单元，配置修改单元，根据上述请求配置指令在配置数据库中修改相应的量测终端的配置数据，并能够将修改后的配置数据通过下行通信单元返回给相应的量测终端。

上述实施例，在配置量测终端时，通过终端配置单元自动修改量测终端的配置数据，完成对量测终端的配置工作。在整个配置过程中，用户只需在量测终端侧输入简单的配置指令即可，简单方便，降低了技术门槛，无需专业的技术人员也可完成，有效节省了人力成本。

在一实施例中，上述下行通信单元，还用于获取量测终端的签名认证信息；指令接收单元，用于接收签名认证信息，并将签名认证信息发送至上行通信单元；上行通信单元，用于将签名认证信息发送至数据中心，以使数据中心根据签名认证信息针对量测终端进行认证，得到认证结果；数据中心，用于通过上行通信单元将认证结果返回至指令接收单元；指令接收单元，用于将认证结果发送至配置修改单元；配置修改单元，用于若认证结果为认证成功，则响应于请求配置指令，修改配置数据库单元中相应的量测终端的配置数据。

其中，签名认证信息用于唯一识别终端设备。

具体地，在修改量测终端的配置数据之前，还需要对量测终端进行认证。量测终端发送请求配置指令和签名认证信息，签名认证信息经下行通信单元、指令接收单元、上行通信单元后到达数据中心，数据中心根据上述签名认证信息对量测终端进行认证，以判断该量测终端是否为合法接入电网的终端设备，得到认证结果，数据中心将认证结果经上行通信单元、指令接收单元后到达配置修改单元，若认证成功，则配置修改单元根据上述请求配置指令在配置数据库中修改相应的量测终端的配置数据，并能够将修改后的配置数据通过下行通信单元返回给相应的量测终端。若认证失败，则配置修改单元拒绝修改配置数据。

上述实施例，通过签名认证机制保证量测终端的合法性，并能够保证每次发出配置信息修改请求是否具备相应的权限。

在一实施例中，如图3所示，图3展示了协议转换单元的结构示意图，协议转换单元包括上行协议解析单元、上行重封装单元、下行解析单元和下行重封装单元；其中，上行协议解析单元，用于接收量测终端通过下行通信单元发送的原始电力数据，对原始电力数据进行解析，得到解析后的原始电力数据；上行重封装单元，用于将解析后的原始电力数据转换为标准数据，并对标准数据进行重封装，得到重封装后的标准数据；通过上行通信单元将重封装后的标准数据发送至数据中心。下行解析单元，用于通过上行通信单元接收数据中心下发的命令消息，针对命令消息进行解析，得到解析后的命令消息；下行重封装单元，用于将解析后的命令消息转换为与量测终端的类型对应的目标命令消息，并将目标命令消息通过下行通信单元发送至量测终端。

其中，封装，就是把业务数据映射到某个封装协议的净荷中，然后填充对应协议的包头，形成封装协议的数据包，并完成速率适配。

上述实施例，利用统一的协议对数据进行封装能够使用不同厂商的设备数据类型，进一步提高数据处理效率。

在一实施例中，上述系统还包括应用扩展单元；该应用扩展单元，用于提供多个应用扩展。其中，应用扩展的模式包括本地联动模式和本地模式。

上述实施例，通过提供应用扩展单元，有利于随时快速接入不同的设备和相应的应用软件。

在一实施例中，上述系统还包括访问控制单元；上述访问控制单元，用于对量测终端的访问进行管理。例如，对不同的量测终端设置不同的权限级别，当所有量测终端同时访问时，可根据不同的权限级别对量测终端进行优先权管理。

上述实施例，通过设置访问控制单元，能够提供对大量终端设备同时访问时的高效有序地管控。

在一实施例中，上述配置修改单元，进一步用于根据请求配置指令修改所述量测终端的权限信息、量测终端的安全管理功能信息、量测终端的质量管理功能信息、以及量测终端的业务管理功能信息。

上述实施例，通过终端配置单元自动修改量测终端的配置数据，完成对量测终端的多种功能的配置工作。在整个配置过程中，用户只需在量测终端侧输入简单的配置指令即可，简单方便，降低了技术门槛，无需专业的技术人员也可完成，有效节省了人力成本。

应该理解的是，虽然图1-3的示意图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-3中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，可用于实现上述电力智能量测数据处理系统中网关功能，其内部结构图可以如图4所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储数据中心下发的各种指令以及量测终端的各种配置数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，可用于实现上述电力智能量测数据处理系统中网关功能，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图4-5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。