CN103383805A - 无线远传多频点集抄系统及其量子传递频率校正方法 - Google Patents

Abstract

无线远传多频点集抄系统及其量子传递频率校正方法。本发明涉及一种无线远传多频点集抄系统各级无线通信设备频率漂移的逐级校正方法。该系统由主站、集中器和远传表采集器构成。主站、集中器和远传表采集器均采用无线模块，并且无线模块均选择具有AFC频率自动校正功能的RF芯片。其频率校正方法包括：主站向各集中器发送带有标准频率f的频率校正指令，各集中器将上行信道带有误差的工作频率f′校正为标准频率f，并将下行信道带有误差的工作频率fi′校正为下行信道设定工作频率fi；各远传表采集器接收频率校正指令，并将带有误差的工作频率fi″校正为下行信道的设定工作频率fi。本发明实现了多频点集抄系统各级设备工作频率的逐级精准校正；有效地抑制了各级设备晶振产生的频漂对系统正常工作的影响。

Description

无线远传多频点集抄系统及其量子传递频率校正方法

技术领域

本发明涉及一种无线远传多频点集抄系统（下称多频点集抄系统）中，对主站、集中器及远传表采集器的各级无线通讯设备产生的频漂，进行逐级频率校正的一种方法。具体说是一种多频点集抄系统中标准频率的量子传递方法。

背景技术

多频点集抄系统要想保持长期稳定工作，必须解决各级通讯设备的频漂问题。工作频率的精度是由无线模块中RF芯片的晶振决定的，晶振的频率受老化和温度的影响产生频率漂移，使多频点集抄系统无线发射精度和接收灵敏度大大降低。

多频点集抄系统由三级无线通讯设备，两层无线通讯网络构成。主站、集中器和远传表采集器构成多频点集抄系统的三级无线通讯设备。主站与各集中器构成多频点集抄系统的上行信道无线通讯网络；各集中器与所辖远传表采集器构成多频点集抄系统的下行信道无线通讯网络。下行信道中每个集中器与所辖远传表采集器构成一个分支网络，下行信道由若干分支网络构成。上行信道为一个工作频率；下行信道每个分支网络为一个工作频率，若干个分支网络有若干个工作频率。为了满足多频点集抄系统快速、同步采集数据的要求，下行信道各分支网络必须选择不同的频点，才能避免彼此信号的相互干扰。

由于每级设备晶振都存在频漂问题，经过三级设备的数据传输更加大了工作频率的偏差，一旦超出允许的偏差范围，将导致整个系统陷于瘫痪。

这种无线多频点通讯网络的特殊性对频漂问题的解决提出了新的课题。

发明内容

本发明提供了一种对多频点集抄系统各级通讯设备按标准频率的量子传递进行逐级校正工作频率的方法。从而实现多频点集抄系统长期稳定可靠的工作。

本发明的技术方案为：无线远传多频点集抄系统由主站、集中器和远传表采集器构成；主站与各集中器构成上行信道无线通信网络，具有同一工作频率；各集中器与所辖远传表采集器构成下行信道多分支无线通信网络，且各分支网络均具有不同的工作频率；主站、集中器和远传表采集器均采用无线模块，并且无线模块均采用具有AFC频率自动校正功能的RF芯片。

所述主站的无线模块采用在40℃条件下、20年误差小于或等于±4.6ppm的晶振，其频率作为无线远传多频点集抄系统的标准频率。

所述集中器和远传表采集器为多个，均采用在-40℃-＋85℃条件下、精度为±15ppm、老化率为每年小于或等于±2ppm的晶振。

每个集中器使用一个无线模块和一个晶振。

无线远传多频点集抄系统及其量子传递频率校正方法，包括以下步骤：

主站向各集中器发送带有上行信道标准频率f的频率校正指令，各集中器的无线模块将上行信道带有误差的工作频率f′校正为标准频率f，并将下行信道带有误差的工作频率fi′校正为下行信道设定的工作频率fi；

各集中器将带有下行信道设定的工作频率fi的频率校正指令发送至下行信道中每个集中器对应的分支网络内各远传表采集器；各远传表采集器通过各自的无线模块将自身的带有误差的工作频率fi″校正为下行信道设定的工作频率fi，实现无线远传多频点集抄系统的频率校正。

所述各集中器的无线模块的上行信道工作频率f′所带误差△f等于下行信道工作频率fi′所带误差△f′。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.通过本发明的实施，实现了多频点集抄系统各级设备工作频率的逐级精准校正；有效地抑制了各级晶振产生的频漂对系统正常工作的影响；保证了该系统各级设备长期稳定的运行。

2.减少了多频点集抄系统的维护工作。更换新的远传表时非常简便，只要输入设定的工作频点即可。

附图说明

图1是本发明的多频点集抄系统量子传递频率校正流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。

多频点集抄系统的上行信道由主站与所辖区各集中器无线网络构成，工作频率为f；下行信道由各集中器与所辖各远传表采集器无线网络构成。下行信道中每个集中器与所辖远传表采集器构成一个分支网络。上行信道中主站与所辖集中器具有相同的工作频率；各分支网络内集中器与所辖的远传表采集器具有相同的工作频率；下行信道各分支网络设定了不同的工作频点fi（f1、f2…）。目的是使各集中器及所辖区的各远传表采集器，在并行工作条件下信号互不干扰。各集中器作为链接上行信道无线网络和下行信道无线网络的中间设备，采用一个无线模块和一个晶振来实现上、下行信道的通讯功能，从而保证了标准频率的连续可靠传递。这种方法的优点是各集中器在上、下行信道工作时，具有相同的频率偏差，从而保证了集中器由上行信道工作频率f转换到下行信道工作频率fi（也称频率翻转）时，可实现系统标准频率的量子传递，经无线模块的频率校正后，消除下行信道的频率偏差。

多频点集抄系统主站、各集中器及各远传表采集器的无线模块，均选择具有AFC频率自动校正功能的RF芯片。

多频点集抄系统主站的无线模块选用一个精度高、频率稳定性好和工作周期长的晶振，在40℃条件下，20年误差小于或等于±4.6ppm；例如，日本京瓷公司的KT7050B26000AAW33T。主站晶振的工作频率f为该系统的标准频率基准。系统中各集中器和各远传表采集器使用的是普通晶振，在-40℃-＋85℃条件下，精度为±15ppm，老化率为每年小于或等于±2ppm。

如图1所示，本发明的具体步骤如下：

本方法是系统每次启动数据采集工作时，先进行逐级设备频率校正，然后进入数据采集工作状态。具体频率校正步骤是：主站向各集中器发出的频率校正指令中给出了标准频率f，若各集中器上行信道原有带偏差的工作频率为f′,则频率偏差即为△f=f-f′，△f就是各集中器晶振产生的频率偏差，各集中器的工作频率为f=f′+△f。经集中器无线模块的频率校正后，上行信道的工作频率就消除了晶振产生的偏差，实现了第一级标准频率的量子传递。

若各集中器下行信道的设定工作频率为fi，原有带偏差的工作频率为fi′,则各集中器下行信道的频率偏差△f′=fi-fi′,即fi=fi′+△f′；由于上、下行信道集中器的无线模块为同一个RF芯片和晶振，因此，老化和温度对晶振产生的固有频率偏差仍为△f，即△f=△f′；所以，两者互换后，下行信道的工作频率翻转为设定工作频率fi=fi′+△f。这样就实现了各集中器在上、下行信道工作频率的转换，消除了下行信道各集中器晶振产生的频率偏差，实现了第二级标准频率的量子传递。

各集中器以下行信道各自的设定工作频率fi向所辖区内各远传表采集器发出频率校正指令，各远传表采集器通过各自无线模块校正了各自的频率偏差。当各远传表采集器设定工作频率为fi，若其带偏差的工作频率为fi″,则各远传表采集器产生的偏差△fi=fi-fi″；校正后的工作频率为fi=fi″+△fi。这样各远传表采集器就消除了各自晶振产生的频率偏差，完成了第三级标准频率的量子传递。

Claims (6)

1.无线远传多频点集抄系统由主站、集中器和远传表采集器构成；主站与各集中器构成上行信道无线通信网络，具有同一工作频率；各集中器与所辖远传表采集器构成下行信道多分支无线通信网络，且各分支网络均具有不同的工作频率；其特征在于：主站、集中器和远传表采集器均采用无线模块，并且无线模块均采用具有AFC频率自动校正功能的RF芯片。

2.根据权利要求1所述的无线远传多频点集抄系统，其特征在于：所述主站的无线模块采用在40℃条件下、20年误差小于或等于±4.6ppm的晶振，其频率作为无线远传多频点集抄系统的标准频率。

3.根据权利要求1所述的无线远传多频点集抄系统，其特征在于：所述集中器和远传表采集器为多个，均采用在-40℃-＋85℃条件下、精度为±15ppm、老化率为每年小于或等于±2ppm的晶振。

4.根据权利要求1所述的无线远传多频点集抄系统，其特征在于：每个集中器使用一个无线模块和一个晶振。

5.无线远传多频点集抄系统及其量子传递频率校正方法，其特征在于包括以下步骤：

主站向各集中器发送带有上行信道标准频率f的频率校正指令，各集中器的无线模块将上行信道带有误差的工作频率f′校正为标准频率f，并将下行信道带有误差的工作频率fi′校正为下行信道设定的工作频率fi；

各集中器将带有下行信道设定的工作频率fi的频率校正指令发送至下行信道中每个集中器对应的分支网络内各远传表采集器；各远传表采集器通过各自的无线模块将自身的带有误差的工作频率fi″校正为下行信道设定的工作频率fi，实现无线远传多频点集抄系统的频率校正。

6.根据权利要求5所述的无线远传多频点集抄系统及其量子传递频率校正方法，其特征在于：所述各集中器的无线模块的上行信道工作频率f′所带误差△f等于下行信道工作频率fi′所带误差△f′。

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