CN102750817A - 一种电力数据通信传输系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电力数据通信技术领域,提供了一种电力数据通信传输系统及方法,该电力数据通信传输系统包括主转换器、同轴电缆传输网、若干分支转换器及若干智能电表,其中,每个分支转换器对应连接若干个智能电表,从而克服了通过无线模块传输电力数据所带来的缺陷,同时,还有效扩充了电表通信网络的容量。

Description

一种电力数据通信传输系统及方法
技术领域
[0001] 本发明属于电力数据通信技术领域,尤其涉及一种电力数据通信传输系统及方法。
背景技术
[0002] 近年来,智能电表广泛的在智能电网中使用,设置在智能电表上的微功耗无线模块是智能电表数据通信中普遍使用的一种通信方式,其通信组网图如图I所示,该组网中包括若干个智能电表和一个集中采集器,其中:
[0003] 各个智能电表和集中采集器都有一个微功耗无线模块,该微功耗无线模块实现各个智能电表与集中采集器之间的电力数据的通信,然后,集中采集器通过光纤或者GPRS、以 太网等方式,将数据传输到电力抄表数据中心。
[0004] 但是,使用上述微功耗无线模对电表的数据进行传输存在较多缺陷,具体地:
[0005] 发射功率低,绕射能力较差,不能穿越建筑物的遮挡,较易受到阻挡;
[0006] 传输距离近;
[0007] 干扰是其弱点,其具体包括易受到其他高频信号的干扰和干扰其他通信设备两个层面的含义;
[0008] 误码率高。
发明内容
[0009] 本发明实施例的目的在于提供一种电力数据通信传输系统,旨在解决现有技术提供的在智能抄表通信组网中,微功耗无线模块存在发射功率低、容易受到阻挡,传输距离近以及容易干扰,误码率高等问题。
[0010] 本发明实施例是这样实现的,一种电力数据通信传输系统,所述系统包括:
[0011] 一个主转换器,用以控制对电力数据的通信承载模式进行转换,所述电力数据的通信承载模式包括RS-485通信接口模式和射频通信模式;
[0012] 与所述主转换器连接的同轴电缆传输网;
[0013] 分别与所述同轴电缆传输网连接的若干分支转换器,所述分支转换器用于实现电力数据的通信承载模式转换;
[0014] 若干个智能电表;
[0015] 所述每个分支转换器对应多个智能电表;
[0016] 所述若干分支转换器分别与所述主转换器通过所述同轴电缆传输网进行数据交互。
[0017] 本发明实施例的另一目的在于提供一种电力数据通信传输系统,所述系统包括:
[0018] 若干个主转换器,用以控制对电力数据的通信承载模式进行转换,所述电力数据的通信承载模式包括RS-485通信接口模式和射频通信模式;
[0019] 与所述若干个主转换器连接的射频混合器,所述射频混合器用于对所述主转换器转换之后的射频信号进行传输阻抗的匹配;
[0020] 与所述射频混合器连接的同轴电缆传输网;
[0021] 分别与所述同轴电缆传输网连接的若干分支转换器,所述分支转换器用于实现电力数据的通信承载模式转换;
[0022] 若干个智能电表;
[0023] 所述每个分支转换器对应多个智能电表;
[0024] 所述每个主转换器对应有若干个分支转换器,每个分支转换器分别与所对应的主转换器通过所述同轴电缆传输网进行数据交互。
·[0025] 所述射频混合器包括线圈、电容和电阻元器件。
[0026] 本发明实施例的另一目的在于提供一种电力数据通信传输方法,所述方法包括下述步骤:
[0027] 主转换器将以RS-485通信接口模式传输的电力数据转换为射频信号,并将所述射频信号输出到同轴电缆传输网进行传输;
[0028] 若干个分支转换器对经过同轴电缆传输网传输的射频信号进行接收,同时,将所述射频信号转换为以RS-485通信接口模式传输的电力数据,并将所述电力数据传递到智能电表。
[0029] 本发明实施例的另一目的在于提供一种电力数据通信传输方法,所述方法包括下述步骤:
[0030] 若干个主转换器分别将以RS-485通信接口模式传输的电力数据转换为射频信号;
[0031] 射频混合器将所述若干个主转换器转换得到的射频信号进行传输阻抗的匹配,并将阻抗匹配后的射频信号输出到同轴电缆传输网;
[0032] 分支转换器分别对经过同轴电缆传输网传输的、与其接收频率相对应的射频信号进行接收,同时,将所述射频信号转换为以RS-485通信接口模式传输的电力数据,并将所述电电力数据传递到智能电表。
[0033] 本发明实施例的另一目的在于提供一种电力数据通信传输方法,所述方法包括下述步骤:
[0034] 若干个分支转换器将读取的智能电表的以RS-485通信接口模式传输的电力数据转换为射频信号,并将射频信号输出到同轴电缆传输网;
[0035] 主转换器将接收到的射频信号转换为以RS-485通信接口模式传输的电力数据。
[0036] 本发明实施例的另一目的在于提供一种电力数据通信传输方法,所述方法包括下述步骤:
[0037] 若干个分支转换器将读取的智能电表的以RS-485通信接口模式传输的电力数据转换为射频信号,并将射频信号输出到同轴电缆传输网;
[0038] 射频混合器将经过同轴电缆传输网的射频信号输出到主转换器;
[0039] 若干个主转换器分别将与其频率相对应的射频信号转换为以RS-485通信接口模式传输的电力数据。
[0040] 在本发明实施例中,电力数据通信传输系统包括主转换器、同轴电缆传输网、若干分支转换器及若干智能电表,其中,每个分支转换器对应连接若干个智能电表,从而克服了通过无线模块传输电力数据所带来的缺陷,同时,还有效扩充了电表通信网络的容量。
附图说明
[0041] 图I是现有技术提供的电力数据通信传输系统的构架示意图;
[0042] 图2是本发明第一实施例提供的电力数据通信传输系统的结构框图;
[0043] 图3是本发明第一实施例提供的电力数据通信传输方法的实现流程图;
[0044] 图4是本发明第二实施例提供的电力数据通信传输方法的实现流程图;
[0045] 图5是本发明第二实施例提供的电力数据通信传输系统的结构框图;
[0046] 图6是本发明实施例提供的射频混合器的结构示意图;
[0047] 图7是本发明第三实施例提供的电力数据通信传输方法的实现流程图;
[0048] 图8是本发明第四实施例提供的电力数据通信传输方法的实现流程图。
具体实施方式
[0049] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并 不用于限定本发明。
[0050] 在本发明实施例中,电力数据通信传输系统包括主转换器、同轴电缆传输网、若干分支转换器及若干智能电表,其中,每个分支转换器对应连接若干个智能电表。
[0051 ] 在该实施例中,主转换器、同轴电缆传输网和若干分支转换器实现电力数据的通信传输,有效保障了电力数据的低损耗的传输,同时克服了现有技术通过无线模块传输电力数据的缺陷,而且也有效对通信网络的容量进行了扩充。
[0052] 其中,上述电力数据传输系统可以包括一个主转换器,也可以包括多个主转换器,具体的情形给出两个具体的实施例进行介绍,其具体如下所述;
[0053] 图2示出了本发明第一实施例提供的电力数据通信传输系统的结构框图,为了便于说明,图中仅给出了与本发明实施例相关的部分。
[0054] 电力数据通信传输系统包括一个主转换器、同轴电缆传输网、若干分支转换器及若干智能电表,其中,每个分支转换器对应连接若干个智能电表,若干分支转换器分别与主转换器通过所述同轴电缆传输网进行数据交互,其具体为:
[0055] 主转换器,用以控制对电力数据的通信承载模式进行转换,其中,该电力数据的通信承载模式包括RS-485通信接口模式和射频通信模式;
[0056] 同轴电缆传输网与主转换器连接;
[0057] 若干分支转换器分别与同轴电缆传输网连接,该分支转换器用于实现电力数据的通信承载模式转换。
[0058] 当然,如上述图2中所示,上述主转换器还通过RS-485通信双绞线与一主采集器连接,主转换器将经同轴电缆传输网传输的电表用电信息数据,传送给该主采集器,该主采集器通过GPRS、以太网等通讯方式,将该电表用电信息数据传输到远端的电力抄表数据监控中心。
[0059] 在该实施例中,射频通信模式的使用通信频率为0. 01MHz-1500MHzo
[0060] 在该实施例中,若干智能电表依次通过分支转换器、同轴电缆传输网和主转换器,实现与远端的电力抄表数据中心(图中未不出)的信息交互,主转换器对应相同的分支转换器通信频率。
[0061] 在本发明中,将原先使用无线模块与远端电力抄表数据中心实现信息交互的方式,转换为使用主转换器、同轴电缆传输网和分支转换器的方式,克服了使用无线模块的各种缺陷,例如传输距离近,发射功率低,容易受到干扰,误码率高等问题,同时,每个分支转换器可以连接多个智能电表,对电表通信网络的容量进行扩充。
[0062] 在该实施例中,该主转换器和若干分支转换器之间的数据交互是双向的,下述结合具体的实现来说明:
[0063] 图3示出了本发明第一实施例提供的电力数据通信传输方法的实现流程图,该实现过程是基于图2所示的电力数据通信传输系统,即该系统中设置有一个主转换器,其具体的步骤如下所述:
[0064] 在步骤SlOl中,主转换器将以RS-485通信接口模式传输的电力数据转换为射频 信号。
[0065] 在该步骤中,电力数据的通信承载模式包括RS-485通信接口模式和射频通信模式,当然也可以有其他模式,在此不再赘述,但不用以限制本发明。
[0066] 在步骤S102中,主转换器控制将射频信号输出到同轴电缆传输网。
[0067] 在该步骤中,该同轴电缆传输网可以是现有的有线电视网络,也可以是其他可以使用的传输网,在此不用以限制本发明。
[0068] 在步骤S103中,若干个分支转换器对经过同轴电缆传输网传输的射频信号进行接收。
[0069] 在步骤S104中,每个分支转换器将射频信号转换为以RS-485通信接口模式传输的电力数据,并将电力数据传递到智能电表。
[0070] 在该实施例中,该每个分支转换器都对同一频率的射频信号进行接收,然后将射频信号转换为以RS-485通信接口模式传输的电力数据,提供给与该分支转换器连接的若干智能电表。
[0071] 图4示出了本发明第二实施例提供的电力数据通信传输方法的实现流程图,该实现是基于图2所示的电力数据通信传输系统,即该系统中具有一个主转换器,其具体的步骤如下所述:
[0072] 在步骤S201中,若干个分支转换器将读取的智能电表的以RS-485通信接口模式传输的电力数据转换为射频信号。
[0073] 在步骤S202中,若干个分支转换器将射频信号输出到同轴电缆传输网。
[0074] 在步骤S203中,主转换器将经同轴电缆传输网传输过来的射频信号转换为以RS-485通信接口模式传输的电力数据。
[0075] 在本发明实施例中,图3和图4给出的是电力数据通信传输系统中设置一个主转换器,图3给出的从远端抄表中心向智能电表输出电力数据的实现流程,而图4给出的智能电表向远端的抄表中心输送电力数据的实现流程。
[0076] 作为本发明的另一个实施例,图5示出了本发明第二实施例提供的电力数据通信传输系统的结构框图,为了便于说明,图中仅给出了与本发明实施例相关的部分。
[0077] 电力数据通信传输系统包括若干个主转换器、射频混合器、同轴电缆传输网、若干分支转换器及若干智能电表,其中,每个主转换器对应有若干个分支转换器,每个分支转换器对应连接若干个智能电表,若干分支转换器分别与主转换器通过所述同轴电缆传输网进行信息交互。
[0078] 其中,在图中,主转换器为I至N,那么其与分支转换器的对应关系为:
[0079] 主转换器I :对应分支转换器1-1至I-Nl ;
[0080] 主转换器2 :对应分支转换器2-1至2-N2 ;
[0081] .......;
[0082] 主转换器M :对应分支转换器M-I至M-Nm ;
[0083] .......;
[0084] 主转换器N :对应分支转换器N-I至N-Nn ;
[0085]其中,n、M、N、Nl、N2 、......、Nm、Nn 均为自然数。
[0086] 上述每个分支转换器对应若干个智能电表。
[0087] 在该实施例中,若干智能电表依次通过分支转换器、同轴电缆传输网、射频混合器和主转换器,实现与远端的电力抄表数据中心的信息交互,每一主转换器对应一组发射频率,由于每个主转换器对应的发射频率不同,则需要通过射频混合器对其进行阻抗匹配,使其能够通过同轴电缆传输网进行传输,其中:
[0088] 如图6所示,射频转换器包括线圈、电容和电阻元器件,其主要完成各路主转换器转换完成的射频信号的阻抗的匹配,该射频混合器是阻抗匹配器,实现各个主转换器与同轴电缆传输网之间的阻抗匹配,由各个主转换器输出的射频信号不能直接送入同轴电缆传输网,因同轴电缆传输网的阻抗不匹配,易造成射频信号的损耗过大,因此,需要本发明实施例提供的射频混合器进行传输阻抗的匹配,以平衡主转换器的射频功率和灵敏度,实现了实现射频信号更好的传输。
[0089] 在该实施例中,一个主转换器对应若干分支转换器,每个主转换器输出一种频率的射频信号,该主转换器对应的若干分支转换器分别对与其对应的主转换器输出的射频信号进行接收解析,其接收依据可以是常用的地址解析接收的方式,在此不再赘述,但不用以限制本发明。
[0090] 在该实施例中,该若干主转换器和若干分支转换器之间的数据交互是双向的,下述结合具体的实现来说明;
[0091] 图7示出了本发明第三实施例提供的电力数据通信传输方法的实现流程图,该实现是基于图5所示的电力数据通信传输系统,即该系统中具有若干个主转换器的情形,其具体的步骤如下所述:
[0092] 在步骤S301中,若干个主转换器分别将以RS-485通信接口模式传输的电力数据转换为射频信号。
[0093] 在步骤S302中,射频混合器将所述若干个主转换器转换得到的射频信号进行阻抗匹配,并将阻抗匹配后的射频信号输出到同轴电缆传输网。
[0094] 在步骤S303中,分支转换器分别对经过同轴电缆传输网传输的、与其接收频率相对应的射频信号进行接收。
[0095] 在步骤S304中,将射频信号转换为以RS-485通信接口模式传输的电力数据,并将电力数据传递到智能电表。[0096] 在该实施例中,该每个分支转换器分别对与其对应的频率的射频信号进行接收,然后将射频信号转换为以RS-485通信接口模式传输的电力数据,提供给与该分支转换器连接的若干智能电表。
[0097] 图8示出了本发明第四实施例提供的电力数据通信传输方法的实现流程图,该实现是基于图5所示的电力数据通信传输系统,即该系统中具有若干个主转换器的情形,其具体的步骤如下所述:
[0098] 在步骤S401中,若干个分支转换器将读取的智能电表的以RS-485通信接口模式传输的电力数据转换为射频信号。
[0099] 在步骤S402中,若干个分支转换器将射频信号输出到同轴电缆传输网。
[0100] 在步骤S403中,射频混合器将经过同轴电缆传输网的射频信号输出到主转换器。
[0101] 在步骤S404中,若干个主转换器分别将与其频率相对应的射频信号转换为以RS-485通信接口模式传输的电力数据。
[0102] 在本发明实施例中,图7和图8给出的是电力数据通信传输系统中设置有若干主转换器,图7给出的从远端电力抄表数据中心向智能电表输出电力数据的实现流程,而图8给出的智能电表向远端的抄表数据中心输送电力数据的实现流程。
[0103] 在本发明实施例中,电力数据通信传输系统包括主转换器、同轴电缆传输网、若干分支转换器及若干智能电表,其中,每个分支转换器对应连接若干个智能电表,克服了使用无线模块的各种缺陷,例如传输距离近,发射功率低,容易受到干扰,误码率高等问题,同时,每个分支转换器可以连接多个智能电表,对电表通信网络的容量进行扩充。
[0104] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1. 一种电力数据通信传输系统,其特征在于,所述系统包括: 一个主转换器,用以控制对电力数据的通信承载模式进行转换,所述电力数据的通信承载模式包括RS-485通信接口模式和射频通信模式; 与所述主转换器连接的同轴电缆传输网; 分别与所述同轴电缆传输网连接的若干分支转换器,所述分支转换器用于实现电力数据的通信承载模式转换; 若干个智能电表; 所述每个分支转换器对应多个智能电表; 所述若干分支转换器分别与所述主转换器通过所述同轴电缆传输网进行信息交互。
2. 一种电力数据通信传输系统,其特征在于,所述系统包括: 若干个主转换器,用以控制对电力数据的通信承载模式进行转换,所述电力数据的通信承载模式包括RS-485通信接口模式和射频通信模式; 与所述若干个主转换器连接的射频混合器,所述射频混合器用于对所述主转换器转换之后的射频信号进行传输阻抗的匹配; 与所述射频混合器连接的同轴电缆传输网; 分别与所述同轴电缆传输网连接的若干分支转换器,所述分支转换器用于实现电力数据的通信承载模式转换; 若干个智能电表; 所述每个分支转换器对应多个智能电表; 所述每个主转换器对应有若干个分支转换器,每个分支转换器分别与所对应的主转换器通过所述同轴电缆传输网进行信息交互。
3.根据权利要求2所述的电力数据通信传输系统,其特征在于,所述射频混合器包括线圈、电容和电阻元器件。
4. 一种电力数据通信传输方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤: 主转换器将以RS-485通信接口模式传输的电力数据转换为射频信号,并将所述射频信号输出到同轴电缆传输网进行传输; 若干个分支转换器对经过同轴电缆传输网传输的射频信号进行接收,同时,将所述射频信号转换为以RS-485通信接口模式传输的电力数据,并将所述电力数据传递到智能电表。
5. 一种电力数据通信传输方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤: 若干个主转换器分别将以RS-485通信接口模式传输的电力数据转换为射频信号;射频混合器将所述若干个主转换器转换得到的射频信号进行传输阻抗的匹配,并将功率匹配后的射频信号输出到同轴电缆传输网; 分支转换器分别对经过同轴电缆传输网传输的、与其接收频率相对应的射频信号进行接收,同时,将所述射频信号转换为以RS-485通信接口模式传输的电力数据,并将所述电力数据传递到智能电表。
6. 一种电力数据通信传输方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤: 若干个分支转换器将读取的智能电表的以RS-485通信接口模式传输的电力数据转换为射频信号,并将射频信号输出到同轴电缆传输网;主转换器将接收到的射频信号转换为以RS-485通信接口模式传输的电力数据。
7. 一种电力数据通信传输方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤: 若干个分支转换器将读取的智能电表的以RS-485通信接口模式传输的电力数据转换为射频信号,并将射频信号输出到同轴电缆传输网; 射频混合器将经过同轴电缆传输网的射频信号输出到主转换器; 若干个主转换器分别将与其频率相对应的射频信号转换为以RS-485通信接口模式传输的电力数据。
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