CN103280091A - 一种电力集抄系统 - Google Patents

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臧志斌
林大朋
李云峰
武延年
郑英刚
藏艳伟
陆艳华
刘永波
宋晓卉
孙永明
张宏峰
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国家电网公司
深圳市国电科技通信有限公司
北京国电通网络技术有限公司
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本申请提供一种电力集抄系统,该系统包括:主站、复合网关和至少一个电表,主站通过有线通信网络或无线通信网络与复合网关连接,通过有线通信网络或无线通信网络将数据采集指令下发至复合网关,复合网关通过485总线与至少一个电表连接,判断通过有线通信网络或无线通信网络接收的数据采集指令是否符合采集规范,将符合采集规范的数据采集指令通过485总线下发至对应的电表,电表采集与数据采集指令对应的数据,将采集的数据发送给复合网关,以使复合网关将电表采集的数据返回给主站。本申请提供的电力集抄系统可以根据实际需要选择合适的通信方式,解决了现有技术中采用单一的通信方式难以在一个区域满足所有的用电信息采集要求的问题。

Description

一种电力集抄系统
技术领域
[0001] 本发明涉及电力集抄技术领域,尤其涉及一种电力集抄系统。
背景技术
[0002]目前,国内用电信息采集根据不同的通信方式可以分为:借助运营商的无线通信、中压电力线宽带通信、光纤通信、网络通信、无线电台通信、RS485通信、低压窄带载波通信、低压宽带载波通信和短距离无线通信等。
[0003] 由于我国地域辽阔,地理环境复杂,各地区经济发展差异大,电量计量终端分散,野外环境复杂等原因导致采用单一的通信方式难以在一个区域满足所有的用电信息采集的要求。
发明内容
[0004] 有鉴于此,本发明提供了一种电力集抄系统,用以解决现有技术中采用单一的通信方式难以在一个区域满足所有的用电信息采集的要求的问题,其技术方案如下:
[0005] —种电力集抄系统,包括:主站、复合网关和至少一个电表;
[0006] 所述主站通过有线通信网络或无线通信网络与所述复合网关连接,通过所述有线通信网络或无线通信网络将数据采集指令下发至所述复合网关;
[0007] 所述复合网关通过485总线与所述至少一个电表连接,判断通过所述有线通信网络或无线通信网络接收的数据采集指令是否符合采集规范,将符合所述采集规范的数据采集指令通过所述485总线下发至对应的电表;
[0008] 所述电表采集与所述采集指令对应的数据,将采集的数据发送给所述复合网关,以便所述复合网关将所述电表采集的数据返回给所述主站。
[0009] 其中,所述复合网关包括:主控板、无线通信模块和弱电模块;
[0010] 所述无线通信模块通过所述弱电模块与所述主控板连接,所述主控板通过电源给所述弱电模块供电,并且,控制所述无线通信模块正常运行,所述弱电模块向所述无线通信模块供电。
[0011] 优选的,所述无线通信网络为通用分组无线服务GPRS通信网络或分时长期演进TD-LTE通信网络;
[0012] 所述复合网关的无线通信模块包括:第一 GPRS通信模块和/或第一 TD-LTE通信模块,所述主站上对应设置有第二 GPRS通信模块和/或第二 TD-LTE通信模块;
[0013] 所述主站通过第二 GPRS通信模块向所述复合网关发送数据采集指令,所述复合网关通过所述第一 GPRS通信模块接收所述数据采集指令;或者,所述主站通过第二 TD-LTE通信模块向所述复合网关发送数据采集指令,所述复合网关通过所述第一 TD-LTE通信模块接收所述数据采集指令。
[0014] 优选的,所述有线通信网络为以太无源光网络ΕΡ0Ν,所述EPON包括:光线路终端0LT、光分配网络ODN和至少一个光网络单元0NU,所述OLT与所述至少一个ONU通过所述ODN相连;
[0015] 所述主站与所述OLT相连,将采集指令发送至所述0LT,所述OLT将所述数据采集指令通过所述ODN传输至对应的0NU,所述ONU通过网口与所述复合网关相连,将所述数据采集指令传输至所述复合网关。
[0016] 所述主控板包括:处理器、485通信模块、存储器和复合接口,所述485通信模块、所述存储器和所述复合接口分别与所述处理器连接;
[0017] 所述处理器判断通过所述复合接口接收的数据采集指令是否符合采集规范,将符合所述采集规范的数据采集指令通过与所述485通信模块连接的485总线下发至电表,使电表进行数据采集,所述存储器用于存储电表采集的数据。
[0018] 优选的,所述处理器为ARM9处理器。
[0019] 优选的,所述存储器包括:64M NAND闪存和32M同步随机存储器SDRAM。
[0020] 本发明提供的电力集抄系统中,主站通过有线或无线通信网络与复合网关连接,通过有线或无线通信网络将数据采集指令下发至复合网关,复合网关通过485总线与至少一个电表连接,判断接收的数据采集指令是否符合采集规范,将符合采集规范的数据采集指令通过485总线下发至对应的电表,以使电表进行数据的采集。本发明提供的电力集抄系统中,主站与复合网关之间可通过多种方式进行通信,即复合网关可搭载多种通信模块,从而使得电力集抄系统可以根据实际需要选择合适的通信方式,解决了现有技术中采用单一的通信方式难以在一个区域满足所有的用电信息采集要求的问题,并且,降低了设备重复开发,节约了开发成本,提高了设备的适应性和兼容性。
附图说明
[0021] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0022]图1为本发明实施例一提供的电力集抄系统的结构示意图;
[0023]图2为本发明实施例二提供的电力集抄系统的结构示意图;
[0024] 图3为图2中弱电模块的接口示意图;
[0025] 图4为图2中主控板的结构示意图;
[0026]图5为本发明实施例三提供的电力集抄系统的结构示意图。
具体实施方式
[0027] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0028] 实施例一
[0029] 本发明实施例一提供了一种电力集抄系统,图1示出了该系统的结构示意图,该系统可以包括:主站11、复合网关12和至少一个电表13。其中:[0030] 主站11通过有线通信网络或无线通信网络10与复合网关12连接,通过有线通信网络或无线通信网络10将数据采集指令下发至复合网关12。
[0031] 复合网关12通过485总线与至少一个电表13连接,判断通过有线通信网络或无线通信网络10接收的数据采集指令是否符合采集规范,将符合采集规范的数据采集指令通过485总线下发至对应的电表。其中,有线通信网络可以但不限定为通用分组无线服务GPRS通信网络、分时长期演进TD-LTE通信网络,无线通信网络可以但不限定为以太无源光网络ΕΡ0Ν,相应的,复合网关12上可设置多种通信模块,如GPRS通信、TD-LTE通信模块等。
[0032] 电表13采集与采集指令对应的数据,将采集的数据发送给复合网关12,以使复合网关12将电表13采集的数据返回给主站11。
[0033] 本发明实施例一提供的电力集抄系统中,主站与复合网关之间可通过多种方式进行通信,即复合网关可搭载多种通信模块,从而使得电力集抄系统可以根据实际需要选择合适的通信方式,解决了现有技术中采用单一的通信方式难以在一个区域满足所有的用电信息采集要求的问题,并且,降低了设备重复开发,节约了开发成本,提高了设备的适应性和兼容性。
[0034] 实施例二
[0035] 本发明实施例二提供了一种电力集抄系统,图2示出了该系统的结构示意图,该系统可以包括:主站21、复合网关22和至少一个电表。
[0036] 主站21通过无线通信网络20与复合网关22连接,用于通过无线通信网络20将数据采集指令下发至复合网关22。
[0037] 由于GPRS通信网络可以提供一种高效、低成本的无线分组数据业务,特别适用于间断的、突发的、频繁的和少量的数据传输,也适用于偶尔的大量数据量传输,因此,GPRS通信网络为电力集抄系统提供了一种简单、高效的数据传输手段。鉴于GPRS通信网络具有传输距离远、实时性和可靠性好、成本相对较低等特点,本实施例中的无线通信网络20可优选为GPRS通信网络。
[0038] 当然,本实施例并不限定无线通信网络20为GPRS通信网络,还可为其它,例如TD-LTE通信网络。电力无线宽带TD-LTE230MHZ是国家无线电管理委员会分配的无线专网,电力需求侧管理的频谱离散的分布在民用短波频段上,分布区间为8.15MHz,每个离散的频点宽带为25kHz,总共有40个子带,最低频点子带为223.525MHz,最高频点的子带为231.65MHz,是授权频点最多的行业,很好地适应了电力系统的应用需求。230MHz电力无线宽带通信系统具备覆盖距离远、接入终端数量大、传送速度快、实时、稳定可靠等特性,大大降低智能电网配电侧接入网络的建设和运行成本。采用离散频谱聚合及TD-LTE第四代移动通信的先进技术,构建电力宽带无线通信网络,能够满足电力集抄系统的业务需求。
[0039] 复合网关22通过485总线与至少一个电表连接,用于判断通过无线通信网络20接收的数据采集指令是否符合采集规范,将符合采集规范的数据采集指令通过485总线下发至对应的电表,例如电表23。
[0040] 电表23用于采集与采集指令对应的数据,将采集的数据发送给复合网关22,以使复合网关22将电表23采集的数据返回给主站21。
[0041] 如图2所示,本实施例中的复合网关22可以包括:主控板221、弱电模块222和无线通信模块223。其中,无线通信模块223通过弱电模块222与主控板221连接,主控板221通过电源给弱电模块222供电,并且,控制无线通信模块223正常运行,弱电模块222向无线通信模块223供电。图3示出了图2中弱电模块222的接口示意图,表I给出了接口的定义。
[0042]表 I
[0043]
Figure CN103280091AD00061
[0044]
Figure CN103280091AD00071
Figure CN103280091AD00081
[0046] 图4示出了图2中主控板221的一结构示意图,主控板221可以包括:处理器2211、485通信模块2212、存储器2213和复合接口 2214。其中,485通信模块2212、存储器2213和复合接口 2214分别与处理器2211连接。处理器2211判断通过复合接口 2214接收的数据采集指令是否符合采集规范,将符合采集规范的数据采集指令通过与485通信模块2212连接的485总线下发至电表,使电表进行数据采集,存储器2213用于存储电表采集的数据。其中,处理器2211优选为ARM9处理器,存储器可以包括:64M NAND闪存和32M同步随机存储器SDRAM。
[0047] 本实施例中的复合网关22上可设置多种通信模块,例如,可设置第一 GPRS通信模块,也可设置第一 TD-LTE通信模块,还可同时设置第一 GPRS通信模块和第一 TD-LTE通信模块。相应的,主站21为了与复合网关22进行通信,设置第二 GPRS通信模块,或者,设置第二 TD-LTE通信模块,或者,同时设置第二 GPRS通信模块和第二 TD-LTE通信模块。其中,上述各个通信模块用于在发送数据时进行编码,接收数据时进行解码,保证数据传输的完整性。需要说明的是,在数据传输之前首先要保证主站21和复合网关22无线通信的编解码方式相同。
[0048] 当所采用的无线通信网络为GPRS通信网络时,主站21通过第二 GPRS通信模块利用第二射频天线向复合网关22发送数据采集指令,复合网关22利用第一射频天线通过第一 GPRS通信模块接收主站21发送的数据采集指令,当接收到数据采集指令时,复合网关22的主控板221判断数据采集指令是否符合采集规范,如果数据采集指令符合采集规范,则将符合采集规范的数据采集指令通过485总线下发至对应的电表23。此外,如果复合网关22的主控板221判断出数据采集指令不符合采集规范,则将不符合采集规范的数据采集指令由第一 GPRS通信模块编码后通过第一射频天线发送至主站21,以使主站21重新下发数据采集指令。其中,采集规范为国网采集协议376.1。
[0049] 电表23接收到数据采集指令后,进行数据的采集,将采集的数据通过485总线返回给复合网关22,复合网关22对接收到数据进行处理,然后由第一GPRS通信模块对数据进行编码,编码后的数据通过与第一 GPRS通信模块连接的第一射频天线发送至主站21,主站21通过与第二 GPRS通信模块连接的第二射频天线接收复合网关22发送的数据,第二 GPRS通信模块对利用第二射频天线接收的数据进行解码,得到电表23采集的数据。
[0050] 当所采用的无线通信网络为TD-LTE通信网络时,主站21与复合网关22进行通信,获取电表采集数据的过程同上,在此不作赘述。
[0051] 在本实施例中,主站21上的无线通信模块与复合网关22上的无线通信模块的设置是不同的,主站21上的无线通信模块支持一对多通信,而复合网关22只支持一对一通ί目。
[0052] 本发明实施例二提供的电力集抄系统中,主站与复合网关之间可通过多种方式进行通信,即复合网关可搭载多种无线通信模块,从而使得电力集抄系统可以根据实际需要选择合适的通信方式,解决了现有技术中采用单一的通信方式难以在一个区域满足所有的用电信息采集要求的问题,并且,降低了设备重复开发,节约了开发成本,提高了设备的适应性和兼容性。
[0053] 实施例三
[0054] 本发明实施例三提供了一种电力集抄系统,图5示出了该系统的结构示意图,该系统可以包括:主站31、复合网关32和至少一个电表。
[0055] 主站31通过有线通信网络与复合网关32连接,用于通过有线通信网络将数据采集指令下发至复合网关32。复合网关32通过485总线与至少一个电表连接,用于判断通过有线通信网络接收的数据采集指令是否符合采集规范,将符合采集规范的数据采集指令通过485总线下发至对应的电表,如电表33。电表33用于采集与数据采集指令对应的数据,将采集的数据发送给复合网关32,以使复合网关32将电表33采集的数据返回给主站31。
[0056] 需要说明的是,本实施例中的电力集抄系统中的主站31同样可通过实施例二提供的无线通信方式与复合网关32连接,通过实施例二提供的无线通信方式实现电表数据的采集和传输,鉴于实现过程与实施例二相同,在此不作赘述。
[0057] 在本实施例中,有线通信网络优选为以太无源光网络EP0N30。EPON的组网方式多种多样的,可以灵活组成树型、星型、总线型等拓扑结构,EPON技术应用于用电信息采集系统远程通信,具有天然的技术优势,该技术可以在多叉树型拓扑结构下的纯光纤网络中实现高速的光纤通信,这种结构与配电网的拓扑结构十分吻合,在辐射性组网方式下的优势非常明显,具有最强的适应性和灵活性、建网速度快、设备安全性高、光缆资源和机房投资节省、信道维护成本低等优点。
[0058] 如图5所示,EP0N30可以包括:光线路终端0LT301、光分配网络0DN302和至少一个光网络单元0NU303。0LT301与至少一个0NU303通过0DN302相连。
[0059] 主站31与0LT301相连,将数据采集指令发送至0LT301,0LT301将数据采集指令通过0DN302传输至对应的0NU303,复合网关32上设置有网口,0NU303通过该网口与复合网关32相连,将数据采集指令传输至复合网关32。复合网关32判断接收的数据采集指令是否符合采集规范,如果数据采集指令符合采集规范,将符合采集规范的数据采集指令通过485总线下发至对应的电表,电表33采集与数据采集指令对应的数据,将采集的数据发送给复合网关32,以使复合网关32将电表33采集的数据返回给主站31,如果数据采集指令不符合采集规范,则该数据采集指令通过EPON返回给主站31,以使主站31重新发送数据米集指令。
[0060] 本发明实施例三提供的电力集抄系统中,主站与复合网关之间可通过多种方式进行通信,即复合网关可搭载多种通信模块,从而使得电力集抄系统可以根据实际需要选择合适的通信方式,解决了现有技术中采用单一的通信方式难以在一个区域满足所有的用电信息采集要求的问题,并且,降低了设备重复开发,节约了开发成本,提高了设备的适应性和兼容性。
[0061] 本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
[0062] 需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
[0063] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种电力集抄系统,其特征在于,包括:主站、复合网关和至少一个电表; 所述主站通过有线通信网络或无线通信网络与所述复合网关连接,通过所述有线通信网络或无线通信网络将数据采集指令下发至所述复合网关; 所述复合网关通过485总线与所述至少一个电表连接,判断通过所述有线通信网络或无线通信网络接收的数据采集指令是否符合采集规范,将符合所述采集规范的数据采集指令通过所述485总线下发至对应的电表; 所述电表采集与所述采集指令对应的数据,将采集的数据发送给所述复合网关,以使所述复合网关将所述电表采集的数据返回给所述主站。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述复合网关包括:主控板、无线通信模块和弱电模块; 所述无线通信模块通过所述弱电模块与所述主控板连接,所述主控板通过电源给所述弱电模块供电,并且,控制所述无线通信模块正常运行,所述弱电模块向所述无线通信模块供电。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述无线通信网络为通用分组无线服务GPRS通信网络或分时长期演进TD-LTE通信网络; 所述复合网关的无线通信模块包括••第一 GPRS通信模块和/或第一 TD-LTE通信模块,所述主站上对应设置有第二 GPRS通信模块和/或第二 TD-LTE通信模块; 所述主站通过第二 GPRS通信模块向所述复合网关发送数据采集指令,所述复合网关通过所述第一 GPRS通信模块接收所述数据采集指令;或者,所述主站通过第二 TD-LTE通信模块向所述复合网关发送数据采集指令,所述复合网关通过所述第一 TD-LTE通信模块接收所述数据采集指令。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述有线通信网络为以太无源光网络EPON,所述EPON包括:光线路终端0LT、光分配网络ODN和至少一个光网络单元0NU,所述OLT与所述至少一个ONU通过所述ODN相连; 所述主站与所述OLT相连,将采集指令发送至所述0LT,所述OLT将所述数据采集指令通过所述ODN传输至对应的0NU,所述ONU通过网口与所述复合网关相连,将所述数据采集指令传输至所述复合网关。
5.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述主控板包括:处理器、485通信模块、存储器和复合接口,所述485通信模块、所述存储器和所述复合接口分别与所述处理器连接; 所述处理器判断通过所述复合接口接收的数据采集指令是否符合采集规范,将符合所述采集规范的数据采集指令通过与所述485通信模块连接的485总线下发至电表,使电表进行数据采集,所述存储器用于存储电表采集的数据。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述处理器为ARM9处理器。
7.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述存储器包括:64MNAND闪存和32M同步随机存储器SDRAM。
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