專利名稱：一種具有環(huán)境檢測功能的集中器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有環(huán)境測量的基于Windows CE嵌入式系統(tǒng)的集中器，尤其是一種具有環(huán)境檢測功能的集中器。
背景技術(shù)：
2009年12月國家電網(wǎng)公司印發(fā)了《電力用戶用電信息采集系統(tǒng)功能規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)新規(guī)約中Q / GDW374. 2-2009《集中抄表終端技術(shù)規(guī)范》定義了集中器選配具有采集直流模擬量的功能，即對一些非電氣量監(jiān)測點(diǎn)(如溫度、壓力等)，經(jīng)變換器轉(zhuǎn)換成直流模擬量；集中器可實(shí)時(shí)采集直流模擬量測量溫度、壓力等非電氣量，直流模擬量測量準(zhǔn)確度要求在±1%范圍內(nèi)。而目前的集中器尚不具備該功能。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種具有環(huán)境檢測功能的集中器，能夠獲取所在環(huán)境絕對大氣壓力、溫度和海拔高度等信息，并對獲取的數(shù)據(jù)經(jīng)過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法分析，得出集中器最優(yōu)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。一種具有環(huán)境檢測功能的集中器，包括嵌入式處理器，其特別之處在于所述嵌入式處理器與傳感器連接，從而獲取環(huán)境絕對大氣壓力、海拔高度和溫度數(shù)據(jù)。其中傳感器至少由一個(gè)氣壓傳感器和一個(gè)溫度傳感器組成。其中嵌入式處理器還分別與液晶顯示器、GPRS模塊和電力線載波通信模塊連接。其中嵌入式處理器每隔一段時(shí)間記錄一次大氣壓力、海拔高度和溫度數(shù)據(jù)，并讀取一次系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、抄表成功率、線損數(shù)據(jù)和交流模擬量信息，然后以時(shí)間為變量建立大氣壓力、海拔高度和溫度數(shù)據(jù)與系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、抄表成功率、線損數(shù)據(jù)和交流模擬量的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，并據(jù)此分析出最優(yōu)參數(shù)，調(diào)整集中器的運(yùn)行狀態(tài)、抄表參數(shù)和交流采集參數(shù)。其中嵌入式處理器對獲取的數(shù)據(jù)使用BP人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，該BP人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入層參數(shù)有大氣壓力、海拔高度、溫度、運(yùn)行狀態(tài)、抄表成功率、線損數(shù)據(jù)和交流模擬量，輸出層有抄表參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)和交流采集參數(shù)。本實(shí)用新型提供了一種具有智能環(huán)境檢測功能的集中器，其主要是統(tǒng)計(jì)與系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、抄表成功率、線損數(shù)據(jù)和交流模擬量的特性，最后根據(jù)統(tǒng)計(jì)特性使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析出最佳參數(shù)，增強(qiáng)集中器運(yùn)行穩(wěn)定性，提高抄表成功率和交流模擬量采集精度。本實(shí)用新型的集中器使用Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)，采用大氣壓力傳感器芯片獲取環(huán)境的絕對大氣壓力、溫度和海拔高度等變量，并顯示到液晶模塊上。同時(shí)，集中器記錄集中器運(yùn)行狀態(tài)、抄表參數(shù)、線損和交流模擬采集參數(shù)，隨后，集中器建立這些參數(shù)與環(huán)境變量的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法分析統(tǒng)計(jì)關(guān)系并獲取統(tǒng)計(jì)特性。最后根據(jù)統(tǒng)計(jì)特性自動(dòng)調(diào)整集中器運(yùn)行狀態(tài)，集中器抄表參數(shù)，以及交流采集參數(shù)，從而達(dá)到提高集中器的運(yùn)行穩(wěn)定性、改善抄表成功率和提高交流模擬量采集精度等功能。集中器還把統(tǒng)計(jì)特性通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給主站平臺，供其更進(jìn)一步分析。
附圖I為本實(shí)用 新型的邏輯原理框圖；附圖2為本實(shí)用新型的集中器使用方式示意圖；附圖3為本實(shí)用新型采用的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖；附圖4為本實(shí)用新型中嵌入式處理器的主控制流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型是一種具有環(huán)境檢測功能的集中器，包括嵌入式處理器，液晶顯示器，GPRS模塊和電力線載波通信模塊，其中嵌入式處理器與一大氣壓力傳感器(例如Freescale公司的MPLl 15A傳感器，其同時(shí)具有氣壓和溫度檢測功能)連接從而獲取環(huán)境絕對大氣壓力、海拔高度和溫度，并且從一電力線載波通信模塊讀抄電表數(shù)據(jù)。如圖2所示集中器通過GPRS模塊連接主站平臺(上位計(jì)算機(jī))進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。如圖3所示，系統(tǒng)分析中采用的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，輸入層有大氣壓力、海拔高度、溫度、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)(包括CPU頻率，外設(shè)狀態(tài)，工作情況，抄表時(shí)間)、抄表成功率、線損數(shù)據(jù)和交流模擬量等7個(gè)輸入節(jié)點(diǎn)，分別對應(yīng)Xl至X7。輸出層有抄表參數(shù)(包括抄表時(shí)間，溫度)、運(yùn)行狀態(tài)(包括=CPU頻率，外設(shè)狀態(tài)，工作情況)和交采參數(shù)(交流采集參數(shù))三個(gè)輸出參數(shù)，分別對應(yīng)附圖3的01至03。本實(shí)用新型的工作原理是集中器的傳感器用于獲取3種環(huán)境變量參數(shù)，分別是絕對大氣壓力，溫度，海拔高度；電力線載波通信模塊是集中器讀抄電表數(shù)據(jù)的通道；液晶顯示器主要顯示集中器參數(shù)和電表數(shù)據(jù)；GPRS模塊的功能是建立集中器與主站的通信通道，使集中器完成和主站之間的數(shù)據(jù)交換。集中器采用Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集大氣壓力傳感器的絕對大氣壓力、溫度和海拔高度等變量記錄并顯示到液晶顯示器上。根據(jù)采集到的環(huán)境變量，建立集中器參數(shù)與環(huán)境變量統(tǒng)計(jì)關(guān)系。集中器參數(shù)包括集中器運(yùn)行狀態(tài)、抄表參數(shù)和交流模擬采集參數(shù)等。集中器使用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析該統(tǒng)計(jì)關(guān)系，獲取統(tǒng)計(jì)特性和最優(yōu)參數(shù)。最后集中器根據(jù)最優(yōu)參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，讓集中器始終處在最佳的工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)提高集中器的運(yùn)行穩(wěn)定性，改善抄表成功率，提高交流模擬量采集精度。集中器將采集的參數(shù)和統(tǒng)計(jì)的特性通過GPRS模塊傳輸給主站，讓主站進(jìn)一步科學(xué)智能的分析，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效利用。本實(shí)用新型的主要特點(diǎn)如下a)具有直流模擬測量功能集中器測量絕對大氣壓力、溫度和海拔高度的功能。b)統(tǒng)計(jì)分析將集中器情況與環(huán)境變量建立統(tǒng)計(jì)關(guān)系，并分析統(tǒng)計(jì)特性。c)智能調(diào)整集中器參數(shù)根據(jù)分析出的最優(yōu)參數(shù)，調(diào)整集中器運(yùn)行狀態(tài)，抄表參數(shù)，交流采集參數(shù)。d)集中器將參數(shù)傳輸給主站集中器通過網(wǎng)絡(luò)把采集的環(huán)境參數(shù)和統(tǒng)計(jì)特性傳輸給主站平臺，供主站分析使用。本實(shí)用新型系統(tǒng)分析中采用的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為3層，分別是輸入層、隱藏層和輸出層，其中輸入層有大氣壓力、海拔高度、溫度、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、抄表成功率、線損數(shù)據(jù)和交流模擬量等7個(gè)節(jié)點(diǎn)，分別對應(yīng)Xl至X7，輸出層有抄表參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)和交采參數(shù)3個(gè)節(jié)點(diǎn)輸出參數(shù)，分別對應(yīng)附圖3的Ol至03。本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于 本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求1.一種具有環(huán)境檢測功能的集中器，包括嵌入式處理器，其特征在于所述嵌入式處理器與傳感器連接，從而獲取環(huán)境絕對大氣壓力、海拔高度和溫度數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求I所述的一種具有環(huán)境檢測功能的集中器，其特征在于其中傳感器至少由一個(gè)氣壓傳感器和一個(gè)溫度傳感器組成。
3.如權(quán)利要求I所述的一種具有環(huán)境檢測功能的集中器，其特征在于其中嵌入式處理器還分別與液晶顯示器、GPRS模塊和電力線載波通信模塊連接。
4.如權(quán)利要求I至3中任意一項(xiàng)所述的一種具有環(huán)境檢測功能的集中器，其特征在于其中嵌入式處理器每隔一段時(shí)間記錄一次大氣壓力、海拔高度和溫度數(shù)據(jù)，并讀取一次系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、抄表成功率、線損數(shù)據(jù)和交流模擬量信息，然后以時(shí)間為變量建立大氣壓力、海拔高度和溫度數(shù)據(jù)與系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、抄表成功率、線損數(shù)據(jù)和交流模擬量的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，并據(jù)此分析出最優(yōu)參數(shù)，調(diào)整集中器的運(yùn)行狀態(tài)、抄表參數(shù)和交流采集參數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述的一種具有環(huán)境檢測功能的集中器，其特征在于其中嵌入式處理器對獲取的數(shù)據(jù)使用BP人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，該BP人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入層參數(shù)有大氣壓力、海拔高度、溫度、運(yùn)行狀態(tài)、抄表成功率、線損數(shù)據(jù)和交流模擬量，輸出層有抄表參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)和交流采集參數(shù)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種具有環(huán)境測量的基于Windows CE嵌入式系統(tǒng)的集中器，尤其是一種具有環(huán)境檢測功能的集中器，包括嵌入式處理器，其特點(diǎn)是所述嵌入式處理器與傳感器連接，從而獲取環(huán)境絕對大氣壓力、海拔高度和溫度數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型提供了一種具有智能環(huán)境檢測功能的集中器，其主要是統(tǒng)計(jì)與系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、抄表成功率、線損數(shù)據(jù)和交流模擬量的特性，最后根據(jù)統(tǒng)計(jì)特性使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析出最佳參數(shù)，增強(qiáng)集中器運(yùn)行穩(wěn)定性，提高抄表成功率和交流模擬量采集精度。從而達(dá)到提高集中器的運(yùn)行穩(wěn)定性、改善抄表成功率和提高交流模擬量采集精度等功能。集中器還把統(tǒng)計(jì)特性通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給主站平臺，供其更進(jìn)一步分析。
文檔編號G08C19/00GK202694550SQ20122031639
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月3日
發(fā)明者趙四海, 李建煒, 劉煒, 毛建鑫, 張萬菊 申請人:寧夏隆基寧光儀表有限公司