CN105070009A - 一种基于公共事业表计的数据采集系统和方法 - Google Patents

一种基于公共事业表计的数据采集系统和方法 Download PDF

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薛丽华
王登峰
王翰林
臧志斌
林大朋
武延年
钱占奎
张志军
李颖
富志伟
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China Gridcom Co Ltd
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State Grid Ningxia Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种基于公共事业表计的数据采集系统和方法,所述数据采集系统包括公共事业表计、智能电能表、集中器和采集主站;所述公共事业表计按照设定周期自动唤醒,通过短距离无线通信方式与智能电能表连接,所述智能电能表与集中器、集中器与采集主站之间均为双向连接。本发明针对公共表计数据采集系统通信链路的特点,分段采取短距离无线通信和宽带载波/微功率无线通信技术,以避免通信干扰和通信障碍,并且短距离传输可以确保短距离无线通信网络的稳定性;同时本发明可以完全满足公共事业表计的数据抄读,并且综合考各种表计的现场安装环境,具有数据信息传输速率高、采集周期短、可靠性强、工程实施难度小、实用性好的特点。

Description

一种基于公共事业表计的数据采集系统和方法
技术领域
本发明属于电力系统数据采集技术领域,具体涉及一种基于公共事业表计的数据采集系统和方法。
背景技术
公共事业表计数据采集是未来电力系统中的一项重要业务,为实现各个表计数据能效分析,合理使用资源,综合业务拓展提供基础数据。目前,国内公共事业表计信息采集业务技术主要包括:电力线通信技术和无线公网(GPRS、CDMA等)通信方式实现。
电力线通信技术包括窄带电力线通信和宽带电力线通信两种。窄带电力线通信技术是指载波信号频率范围≤500kHz的低压电力线载波通信技术,具有带宽低、双向传输、适应性好、抗干扰性弱等特点,适用于电能表安装位置较分散、布线困难、用电负载变化较小的台区。宽带电力线通信技术是指载波信号频率范围≥1MHz的低压电力线载波通信技术,具有带宽高,数据容量大,双向传输、抗干扰性强等特点,适用于用户公共事业表计安装较为集中的台区。
以GPRS为主的无线公网通信方式在用电信息采集业务中应用也较为普遍,依靠无线通信模块将采集的用电信息通过无线公网上传。
目前全国各地都在大力推广居民家庭用水、电、气、热的一户一表,但是由于各个行业的管理都自成体系,各自按照自己的行业模式展开工作,虽然在抄表问题上有过很多相似之处,但由于行业管理的原因,无法形成资源共享,各行业的智能计量事业发展不平衡,除电表外其他三表的智能计量和远程抄收还未成体系,无法满足企业的现代化管理要求,也无法为客户提供更好的服务。因此,四表集抄成为我们需要解决的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足,本发明提供一种基于公共事业表计的数据采集系统和方法,通过数据采集系统中的公共事业表计、智能电能表、集中器和采集主站完成数据采集。
为了实现上述发明目的,本发明采取如下技术方案:
本发明提供一种基于公共事业表计的数据采集系统,所述数据采集系统包括公共事业表计、智能电能表、集中器和采集主站;所述公共事业表计按照设定周期自动唤醒,通过短距离无线通信方式与智能电能表连接,所述智能电能表与集中器、集中器与采集主站之间均为双向连接。
所述公共事业表计发送公共事业表计数据给智能电能表,所述智能电能表接收集中器发送的第一数据抄读命令,并发送表计应答信息给集中器,所述集中器接收采集主站发送的第二数据抄读命令,并发送集中器应答信息给采集主站。
所述公共事业表计包括水表、电能表、燃气表和热力表,水表、电能表、燃气表和热能表分别采集水表数据、电能表数据、燃气表数据和热能表数据;
所述水表、燃气表和热力表采用外部电池进行供电,功耗满足正常工作5年。
所述公共事业表计包括短距离无线通信模块,所述公共事业表计采集公共事业表计数据,并将公共事业表计数据通过短距离无线通信模块以短距离无线通信方式与智能电能表进行通信。
所述共事业表计数据中的水表数据、燃气表数据和热能表数据通过短距离无线通信模块发送给智能电能表。
所述智能电能表包括双模模块,所述双模模块为宽带载波-短距离无线模块或微功率无线-短距离无线模块,双模模块同时采集电能表数据;
所述双模模块接收公共事业表计发送的公共事业表计数据,对公共事业表计数据进行打包,打包得到的表计应答信息通过双模模块保存;
所述双模模块接收集中器发送的第一数据抄读命令后,将存储的表计应答信息发送给集中器。
所述集中器接收采集主站发送的第二数据抄读命令后,将双模模块发送的表计应答信息进行协议转换和调制转换得到集中器应答信息,之后将集中器应答信息发送给采集主站。
所述集中器与智能电能表之间通过宽带载波方式进行通信时,还通过GPRS方式与采集主站进行通信;
所述集中器与智能电能表之间通过微功率无线方式进行通信时,还通过EPON方式或GPRS方式与采集主站进行通信。
所述集中器的标准工作稳定为-25℃~55℃,相对湿度为5%~95%。
本发明还提供一种基于公共事业表计的数据采集方法,所述数据采集方法包括以下步骤:
步骤1:采集主站发送第二数据抄读命令给集中器,所述集中器接收第二数据抄读命令,并发送第一数据抄读命令给智能电表;
步骤2:所述智能电能表接收集中器发送的第一数据抄读命令,同时接收公共事业表计发送公共事业表计数据,对公共事业表计数据进行打包处理后,发送表计应答信息给集中器;
步骤3:所述集中器发送集中器应答信息给采集主站,采集主站对接收到的集中器应答信息进行分析并保存。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1)本发明针对公共表计数据采集系统通信链路的特点,分段采取短距离无线通信和宽带载波/微功率无线通信技术,以避免通信干扰和通信障碍,并且短距离传输可以确保短距离无线通信网络的稳定性;
2)智能电表与集中器之间的通信采用原有宽带载波/微功率无线通信技术;
3)本发明可以完全满足公共事业表计的数据抄读,并且综合考各种表计的现场安装环境,具有数据信息传输速率高、采集周期短、可靠性强、工程十四难度小、实用性好的特点。
附图说明
图1是本发明实施例中基于公共事业表计的数据采集系统结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1,本发明提供一种基于公共事业表计的数据采集系统,所述数据采集系统包括公共事业表计、智能电能表、集中器和采集主站;所述公共事业表计按照设定周期自动唤醒,通过短距离无线通信方式与智能电能表连接,所述智能电能表与集中器、集中器与采集主站之间均为双向连接。
所述公共事业表计发送公共事业表计数据给智能电能表,所述智能电能表接收集中器发送的第一数据抄读命令,并发送表计应答信息给集中器,所述集中器接收采集主站发送的第二数据抄读命令,并发送集中器应答信息给采集主站。
所述公共事业表计包括水表、电能表、燃气表和热力表,水表、电能表、燃气表和热能表分别采集水表数据、电能表数据、燃气表数据和热能表数据;
所述水表、燃气表和热力表采用外部电池进行供电,功耗满足正常工作5年。
所述公共事业表计包括短距离无线通信模块,所述公共事业表计采集公共事业表计数据,并将公共事业表计数据通过短距离无线通信模块以短距离无线通信方式与智能电能表进行通信。
所述共事业表计数据中的水表数据、燃气表数据和热能表数据通过短距离无线通信模块发送给智能电能表。
所述智能电能表包括双模模块,所述双模模块为宽带载波-短距离无线模块或微功率无线-短距离无线模块,双模模块同时采集电能表数据;
所述双模模块接收公共事业表计发送的公共事业表计数据,对公共事业表计数据进行打包,打包得到的表计应答信息通过双模模块保存;
所述双模模块接收集中器发送的第一数据抄读命令后,将存储的表计应答信息发送给集中器。
所述集中器接收采集主站发送的第二数据抄读命令后,将双模模块发送的表计应答信息进行协议转换和调制转换得到集中器应答信息,之后将集中器应答信息发送给采集主站。
所述集中器与智能电能表之间通过宽带载波方式进行通信时,还通过GPRS方式与采集主站进行通信;
所述集中器与智能电能表之间通过微功率无线方式进行通信时,还通过EPON方式或GPRS方式与采集主站进行通信。
所述集中器的标准工作稳定为-25℃~55℃,相对湿度为5%~95%。
本发明还提供一种基于公共事业表计的数据采集方法,所述数据采集方法包括以下步骤:
步骤1:采集主站发送第二数据抄读命令给集中器,所述集中器接收第二数据抄读命令,并发送第一数据抄读命令给智能电表;
步骤2:所述智能电能表接收集中器发送的第一数据抄读命令,同时接收公共事业表计发送公共事业表计数据,对公共事业表计数据进行打包处理后,发送表计应答信息给集中器;
步骤3:所述集中器发送集中器应答信息给采集主站,采集主站对接收到的集中器应答信息进行分析并保存。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于公共事业表计的数据采集系统,其特征在于:所述数据采集系统包括公共事业表计、智能电能表、集中器和采集主站;所述公共事业表计按照设定周期自动唤醒,通过短距离无线通信方式与智能电能表连接,所述智能电能表与集中器、集中器与采集主站之间均为双向连接。
2.根据权利要求1所述的基于公共事业表计的数据采集系统,其特征在于:所述公共事业表计发送公共事业表计数据给智能电能表,所述智能电能表接收集中器发送的第一数据抄读命令,并发送表计应答信息给集中器,所述集中器接收采集主站发送的第二数据抄读命令,并发送集中器应答信息给采集主站。
3.根据权利要求1所述的基于公共事业表计的数据采集系统,其特征在于:所述公共事业表计包括水表、电能表、燃气表和热力表,水表、电能表、燃气表和热能表分别采集水表数据、电能表数据、燃气表数据和热能表数据;
所述水表、燃气表和热力表采用外部电池进行供电,功耗满足正常工作5年。
4.根据权利要求3所述的基于公共事业表计的数据采集系统,其特征在于:所述公共事业表计包括短距离无线通信模块,所述公共事业表计采集公共事业表计数据,并将公共事业表计数据通过短距离无线通信模块以短距离无线通信方式与智能电能表进行通信。
5.根据权利要求4所述的基于公共事业表计的数据采集系统,其特征在于:所述共事业表计数据中的水表数据、燃气表数据和热能表数据通过短距离无线通信模块发送给智能电能表。
6.根据权利要求3所述的基于公共事业表计的数据采集系统,其特征在于:所述智能电能表包括双模模块,所述双模模块为宽带载波-短距离无线模块或微功率无线-短距离无线模块,双模模块同时采集电能表数据;
所述双模模块接收公共事业表计发送的公共事业表计数据,对公共事业表计数据进行打包,打包得到的表计应答信息通过双模模块保存;
所述双模模块接收集中器发送的第一数据抄读命令后,将存储的表计应答信息发送给集中器。
7.根据权利要求6所述的基于公共事业表计的数据采集系统,其特征在于:所述集中器接收采集主站发送的第二数据抄读命令后,将双模模块发送的表计应答信息进行协议转换和调制转换得到集中器应答信息,之后将集中器应答信息发送给采集主站。
8.根据权利要求1或2所述的基于公共事业表计的数据采集系统,其特征在于:所述集中器与智能电能表之间通过宽带载波方式进行通信时,还通过GPRS方式与采集主站进行通信;
所述集中器与智能电能表之间通过微功率无线方式进行通信时,还通过EPON方式或GPRS方式与采集主站进行通信。
9.根据权利要求8所述的基于公共事业表计的数据采集系统,其特征在于:所述集中器的标准工作稳定为-25℃~55℃,相对湿度为5%~95%。
10.一种基于公共事业表计的数据采集方法,其特征在于:所述数据采集方法包括以下步骤:
步骤1:采集主站发送第二数据抄读命令给集中器,所述集中器接收第二数据抄读命令,并发送第一数据抄读命令给智能电表;
步骤2:所述智能电能表接收集中器发送的第一数据抄读命令,同时接收公共事业表计发送公共事业表计数据,对公共事业表计数据进行打包处理后,发送表计应答信息给集中器;
步骤3:所述集中器发送集中器应答信息给采集主站,采集主站对接收到的集中器应答信息进行分析并保存。
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