[发明专利]一种智能家用能源信息的综合处理单元

说明书

本发明公开了一种智能家用能源信息的综合处理单元，该综合处理单元包括嵌入式单片机和与外部电路,外部电路包括时钟信号处理、外存储器、外部模块组、数据I/O接口与前置处理模块、直流供电回路和保护接地回路，嵌入式单片机分别与时钟信号处理、外存储器电性连接，嵌入式单片机的输入端分别与直流供电回路、数据I/O接口与前置处理模块连接，嵌入式单片机的输出端分别与保护接地回路、外部模块组连接。该综合处理单元是基于UWB技术的定位能力与PLC技术的天然拓扑属性，实现基于UWB与PLC技术的融合通信与精确定位，在家庭智能用电领域具有很好的应用空间，能够很好弥补现有系统的缺陷和不足。

技术领域

本发明涉及电力物联网技术领域，尤其是涉及一种基于UWB与PLC融合的嵌入式智能家用能源信息的综合处理单元。

背景技术

近年来，泛在电力物联网建设全面快速开展。出于技术与商业层面原因，数以亿计的家庭低压用户至今仍然广泛维持着传统的电力接入和消费模式。直接面向低压用户的智能用电领域一直是近年来智能电网建设的热点和难点， 目前的家庭智能用电系统与传统用电网络相比，绝大多数利用了窄带低压电力线载波（N-PLC）技术，重点解决了各类终端用电设备的信息接入与上传，以及远程控制信号的传递等问题，但受思路、技术与标准方面的局限，仍然存在一系列不足之处，主要包括：1、目前家庭智能用电系统相关设备智能化程度低，系统成本居高造成实用性差。2、目前已有的家庭智能用电系统的技术都存在其局限性。3、目前已有的家庭智能用电终端设备均不具备空间定位和网络拓扑发现能力，不具备定位能力、无法识别拓扑造成精确性差。因此，现有技术中的智能用电终端设备，尤其是综合处理单元，无法满足电力物联网建设全面快速发展的需要。

公开号为CN 104122819 A的文献公开了一种基于用户习惯的家庭智能用电方法，其特点是，包括的步骤有：采集用户电器开启信息并获取用户各电器的开启习惯、采集各电器的运行信息和电力部门的分时电价信息供内部运算使用、要求用户主动输入当天预备使用的电器、用户输入用电方案级别、计算电费参数、计算舒适度参数、构建目标函数、利用粒子群算法进行用电方案的寻优和根据内部运算对各电器进行控制，最终实现家庭的智能用电。 同时公开了ARM9 处理器为核心分别与电能计量模块、操作显示模块、外部通信模块和电器控制模块连接组成的智能用电系统，但家庭智能用电方法系统成本居高造成实用性差，不具备空间定位和网络拓扑发现能力，不具备定位能力，有待进一步提高。

公开号为CN 104182809 A的文献提供一种家庭智能用电系统的优化方法，主要解决家庭智能用电优化方法问题，提出优化目标函数及约束条件，建立经济性和舒适性目标结合的优化模型。 提出的负荷能量管理优化方法通过减少了负荷在高电价时段的使用时间，将负荷转移至分布式能源发电较为突出的时段，使总体负荷曲线得到改善，并通过储能设备的削峰填谷转移了部分分布式能源发电量。将粒子群算法应用到家庭智能用电系统中，但该家庭智能用电系统的优化方法的通信方式单一、传输速率受限，造成可靠性差。仅仅是方法，没有提出智能化的系统，实用性不强，而且方法复杂，应用范围受限。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种智能家用能源信息的综合处理单元，利用无线无载波的UWB技术与有线有载波的PLC技术在天然形成一定程度上的技术互补，在家庭智能用电领域的网关装置的综合处理单元得到应用，很好地弥补现有系统的缺陷和不足。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种智能家用能源信息的综合处理单元，包括嵌入式单片机和与所述嵌入式单片机连接的外部电路,所述外部电路包括时钟信号处理、外存储器、外部模块组、数据I/O接口与前置处理模块、直流供电回路和保护接地回路，所述嵌入式单片机分别与所述时钟信号处理、所述外存储器电性连接，所述嵌入式单片机的输入端分别与所述直流供电回路、数据I/O接口与前置模块处理连接，所述嵌入式单片机的输出端分别与所述保护接地回路、所述外部模块组连接。