CN106160899A - 一种集抄辅助决策系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种集抄辅助决策系统，解决了目前的集抄系统严重影响了集抄系统的抄表成功率，导致的集抄系统的可靠性与准确性低下的技术问题。本发明实施例包括：信道模拟单元、信号测量单元、工控机和上位机；信道模拟单元、信号测量单元、上位机和工控机两两建立有通信连接关系；信道模拟单元包括：程控信号衰减器、程控负载模拟器和程控噪声模拟器，程控信号衰减器、程控负载模拟器和程控噪声模拟器依次连接，程控信号衰减器与工控机连接；信号测量单元包括：频谱分析仪和数字示波器，频谱分析仪和数字示波器通过电源网络与集抄辅助决策系统的接收端连接。

Description

一种集抄辅助决策系统

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种集抄辅助决策系统。

背景技术

随着电网向智能化、网络化发展的趋势，供、配电系统对用电信息采集的稳定性、可靠性提出了更高的要求,因此，智能计量系统需要实现双向信息交互、能效评估、需求响应等新功能已经是不可或缺的技术点了。

通过对现有影响抄表成功率的各项因素分析得知，影响抄表成功率的主要因素存在于下行通道中，即集中器与采集器或载波电表之间的通道。这类问题主要表现有：

错误选择集中器与采集器之间的联系方式。这类问题主要体现在在密集城区采用微功率无线或GPRS的方式作为集中器与采集器之间的通信方式而导致数据在传输中丢失或出现误码。集中器跨台区工作。集中器跨台区工作导致临近台区的采集器跨台区上线，从而导致本台区的集中器抄收不到数据。对电力载波传输环境测试不全面而导致的抄表成功率低。这类问题表现在利用电力载波进行通信时，没有全面考虑建设地点的阻抗、配电网结构、周边负荷情况(主要是传输环境中是否有非线性设备或大功率设备频繁的开关)或是台区的无功补偿装置(电力电容器)对传输环境的影响。在实际建设工作中，上述情况经常发生，严重影响了集抄系统的抄表成功率，导致了集抄系统的可靠性与准确性低下的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供的一种集抄辅助决策系统，解决了目前的集抄系统严重影响了集抄系统的抄表成功率，导致的集抄系统的可靠性与准确性低下的技术问题。

本发明实施例提供的一种集抄辅助决策系统，包括：

信道模拟单元、信号测量单元、工控机和上位机；

所述信道模拟单元、所述信号测量单元、所述上位机和所述工控机两两建立有通信连接关系；

所述信道模拟单元包括：程控信号衰减器、程控负载模拟器和程控噪声模拟器，所述程控信号衰减器、所述程控负载模拟器和所述程控噪声模拟器依次连接，所述程控信号衰减器与所述工控机连接；

所述信号测量单元包括：频谱分析仪和数字示波器，所述频谱分析仪和所述数字示波器通过电源网络与集抄辅助决策系统的接收端连接。

可选地，集抄辅助决策系统还包括：净化稳压电源，通过电源网络与集抄辅助决策系统的发送端连接。

可选地，所述电源网络为V型人工电源网络。

可选地，所述程控噪声模拟器包括：

主控单元、高频耦合输入单元、电平调节A/D采样单元、存储单元、D/A恢复滤波单元、增益调整单元、高频耦合输出单元、白噪声发生器。

可选地，所述主控单元与所述电平调节A/D采样单元、所述存储单元、所述D/A恢复滤波单元、所述增益调整单元和所述白噪声发生器连接。

可选地，所述高频耦合输入单元、所述电平调节A/D采样单元、所述存储单元、所述D/A恢复滤波单元、所述增益调整单元、所述高频耦合输出单元依次连接；

所述高频耦合输出单元、所述白噪声发生器连接。

可选地，所述高频耦合输入单元、所述高频耦合输出单元还与低压电力线连接。

可选地，集抄辅助决策系统还包括电力载波测试单元；

所述电力载波测试单元包括：

电力线、混频器、幅值频率测试模块、人机接口模块、载波发射模块、扫频信号源和控制器单元；

所述电力线、所述混频器、所述幅值频率测试模块和所述人机接口模块依次连接，所述控制器单元通过所述载波发射模块与所述电力线连接，所述控制器单元通过所述扫频信号源与所述混频器连接；

所述控制器单元所述幅值频率测试模块连接，所述控制器单元所述人机接口模块连接。

可选地，所述电力载波测试单元，用于对厂商提供的载波产品性能进行测试。

可选地，所述上位机，用于与所述工控机保持实时数据交互。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例提供的一种集抄辅助决策系统，包括：信道模拟单元、信号测量单元、工控机和上位机；信道模拟单元、信号测量单元、上位机和工控机两两建立有通信连接关系；信道模拟单元包括：程控信号衰减器、程控负载模拟器和程控噪声模拟器，程控信号衰减器、程控负载模拟器和程控噪声模拟器依次连接，程控信号衰减器与工控机连接；信号测量单元包括：频谱分析仪和数字示波器，频谱分析仪和数字示波器通过电源网络与集抄辅助决策系统的接收端连接。本实施例中，通过信道模拟单元、信号测量单元、上位机和工控机两两建立有通信连接关系；信道模拟单元包括：程控信号衰减器、程控负载模拟器和程控噪声模拟器，程控信号衰减器、程控负载模拟器和程控噪声模拟器依次连接，程控信号衰减器与工控机连接；信号测量单元包括：频谱分析仪和数字示波器，频谱分析仪和数字示波器通过电源网络与集抄辅助决策系统的接收端连接，解决了目前的集抄系统严重影响了集抄系统的抄表成功率，导致的集抄系统的可靠性与准确性低下的技术问题。

附图说明

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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种集抄辅助决策系统的一个实施例的结构示意图；

图2为整个集抄辅助系统技术路线示意图；

图3为噪声发生器的实现示意图；

图4为载波产品性能进行测试示意图；

图5为集抄辅助决策系统的工作流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供的一种集抄辅助决策系统，解决了目前的集抄系统严重影响了集抄系统的抄表成功率，导致的集抄系统的可靠性与准确性低下的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供的一种集抄辅助决策系统的一个实施例包括：

信道模拟单元1、信号测量单元2、工控机3和上位机4；

信道模拟单元1、信号测量单元2、上位机4和工控机3两两建立有通信连接关系；

信道模拟单元1包括：程控信号衰减器11、程控负载模拟器12和程控噪声模拟器13，程控信号衰减器14、程控负载模拟器15和程控噪声模拟器16依次连接，程控信号衰减器11与工控机3连接；

信号测量单元2包括：频谱分析仪21和数字示波器22，频谱分析仪21和数字示波器22通过电源网络与集抄辅助决策系统的接收端连接。

进一步地，集抄辅助决策系统还包括：净化稳压电源5，通过电源网络6与集抄辅助决策系统的发送端连接。

进一步地，电源网络6为V型人工电源网络。

进一步地，如图3所示，程控噪声模拟器13包括：

主控单元、高频耦合输入单元、电平调节A/D采样单元、存储单元、D/A恢复滤波单元、增益调整单元、高频耦合输出单元、白噪声发生器。

进一步地，主控单元与电平调节A/D采样单元、存储单元、D/A恢复滤波单元、增益调整单元和白噪声发生器连接。

进一步地，高频耦合输入单元、电平调节A/D采样单元、存储单元、D/A恢复滤波单元、增益调整单元、高频耦合输出单元依次连接；

高频耦合输出单元、白噪声发生器连接。

进一步地，高频耦合输入单元、高频耦合输出单元还与低压电力线连接。

噪声模拟器13主要用来模拟建设台区中的噪声干扰情况，由于实际建设环境的噪声都是随机的，噪声分布规律、噪声强度都很难进行测量，只能通过长期的观测，找出其分布规律，才能进行模拟发生。在本项目中，噪声发生器由白噪声发生器产生，产生的噪声经过高频耦合输出单元，变成可分布于多个频率点的噪声，而噪声的大小则由增益调整控制电路控制；增益调整电路由主控单元根据采样得到的噪声数据进行计算获得，通过该控制策略，可以使模拟的噪声信号与原始噪声信号的误差最小，且能随着外界环境的改变自适应调整，从而使模拟的噪声环境最接近真实环境。

如图4所示，进一步地，集抄辅助决策系统还包括电力载波测试单元；

电力载波测试单元7包括：

电力线、混频器、幅值频率测试模块、人机接口模块、载波发射模块、扫频信号源和控制器单元；

电力线、混频器、幅值频率测试模块和人机接口模块依次连接，控制器单元通过载波发射模块与电力线连接，控制器单元通过扫频信号源与混频器连接；

控制器单元幅值频率测试模块连接，控制器单元人机接口模块连接。

进一步地，电力载波测试单元，用于对厂商提供的载波产品性能进行测试。

本部分的主要功能是对厂商提供的载波产品性能进行测试。平台可以检测载波模块的发送电平、频率、带宽以及在模拟环境中运行时的误码率、发送延时等指标。系统核心的扫频功能主要检测信号的。

进一步地，上位机4，用于与工控机3保持实时数据交互。

需要说明的是，实验环境电磁干扰的抑制问题，现有的实验环境，由于设备众多，很多设备在收发信号时将会产生一定的电磁干扰，再加上市电的工频干扰，这些干扰在信道模拟时，将会影响模拟的精度，因此，在实验平台的建设中，首先要解决这些干扰信号，才能保证系统模拟的精度。解决这些干扰信号的方式可以采用屏蔽措施或设计相应的滤波装置，来消除模拟时的干扰，具体采用什么方式抑制干扰，需要根据干扰的类型来确定方案。电力信道的高速精确数字采样的实现，为确保采集到的电力信道信息的实时性、准确性，需要在采样时采用高速数据采集卡进行信道信息的采样；当采用高速采样时，将面临采样数据量过大，存储困难的问题，因此，在实现高速采样后，需要寻找一些高压缩比的压缩算对采集数据进行压缩变换；此外，将如此巨大的采样数据进行重构模拟真实信道环境也有一定难度，需要考虑重构失真的补偿措施或通过一些估计算法弥补失真。设备输出的数字化，由于模拟平台采用计算机加实物的形式进行搭建，为了将测量信息或一些仪器的分析结果数字化以便于计算机处理，在仿真平台的搭建中，需要对一些不具备数字信号输出的设备进行数字化改造，将其输出转换为数字化，这一过程将会用到大量数据采集卡，并且在数字化的过程中，将会产生一些误差(如量化误差、测量误差)，如何消除这些误差，是系统准确工作的前提。

如图1所示，该系统主要由两部分构成：一部分是实现对建设现场环境模拟平台的计算机控制。模拟环境平台中，各设备的参数可以进行计算机控制调整，因而可以模拟不同的阻抗、衰减以及频率选择性衰落环境。另外一部分是实现对各厂家产品挂网运行后的性能测试，包括延迟特性、误码率、抗噪声干扰性以及组网特性的测试，通过该部分功能，可以完成对不同厂家产品的技术选型。同时，在该部分还可以人为设置一些实际中的遇到问题，然后对解决方案的性能进行模拟测试。此外，在本系统中，将预留数据传输接口，便于与后期开发的APP软件进行对接，实现辅助系统的远程操作化。

如图2和图5所示，计算机测控软件系统采用C/S的服务架构，上位机客户端实现系统的管理、方案设定、报告生成、查询及日志管理等功能，并与工控机保持实时数据交互；服务器程序通过不同接口分别与噪声模拟器、阻抗模拟器、通信测试模块、以及APP服务请求进行通信，实现对测试系统的控制和对测量数据的采集处理。系统在使用时，可以根据现场的测试情况，将待建台区的线路最长长度、负载类型、是否有无功补偿装置等现场环境情况输入到系统中，然后启动系统的测试功能进行后续测试，在测试过程中，可以通过改变参数多次测试的方式，尽量真实的模拟现场环境下的运行。

本实施例中，通过信道模拟单元1、信号测量单元2、上位机4和工控机3两两建立有通信连接关系；信道模拟单元1包括：程控信号衰减器11、程控负载模拟器12和程控噪声模拟器13，程控信号衰减器14、程控负载模拟器15和程控噪声模拟器16依次连接，程控信号衰减器11与工控机3连接；信号测量单元2包括：频谱分析仪21和数字示波器22，频谱分析仪21和数字示波器22通过电源网络与集抄辅助决策系统的接收端连接，解决了目前的集抄系统严重影响了集抄系统的抄表成功率，导致的集抄系统的可靠性与准确性低下的技术问题。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种集抄辅助决策系统，其特征在于，包括：

信道模拟单元、信号测量单元、工控机和上位机；

所述信道模拟单元、所述信号测量单元、所述上位机和所述工控机两两建立有通信连接关系；

所述信道模拟单元包括：程控信号衰减器、程控负载模拟器和程控噪声模拟器，所述程控信号衰减器、所述程控负载模拟器和所述程控噪声模拟器依次连接，所述程控信号衰减器与所述工控机连接；

所述信号测量单元包括：频谱分析仪和数字示波器，所述频谱分析仪和所述数字示波器通过电源网络与集抄辅助决策系统的接收端连接。

2.根据权利要求1所述的集抄辅助决策系统，其特征在于，集抄辅助决策系统还包括：净化稳压电源，通过电源网络与集抄辅助决策系统的发送端连接。

3.根据权利要求2所述的集抄辅助决策系统，其特征在于，所述电源网络为V型人工电源网络。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的集抄辅助决策系统，其特征在于，所述程控噪声模拟器包括：

主控单元、高频耦合输入单元、电平调节A/D采样单元、存储单元、D/A恢复滤波单元、增益调整单元、高频耦合输出单元、白噪声发生器。

5.根据权利要求4所述的集抄辅助决策系统，其特征在于，所述主控单元与所述电平调节A/D采样单元、所述存储单元、所述D/A恢复滤波单元、所述增益调整单元和所述白噪声发生器连接。

6.根据权利要求5所述的集抄辅助决策系统，其特征在于，所述高频耦合输入单元、所述电平调节A/D采样单元、所述存储单元、所述D/A恢复滤波单元、所述增益调整单元、所述高频耦合输出单元依次连接；

所述高频耦合输出单元、所述白噪声发生器连接。

7.根据权利要求6所述的集抄辅助决策系统，其特征在于，

所述高频耦合输入单元、所述高频耦合输出单元还与低压电力线连接。

8.根据权利要求1至3中任意一项所述的集抄辅助决策系统，其特征在于，集抄辅助决策系统还包括电力载波测试单元；

所述电力载波测试单元包括：

电力线、混频器、幅值频率测试模块、人机接口模块、载波发射模块、扫频信号源和控制器单元；

所述电力线、所述混频器、所述幅值频率测试模块和所述人机接口模块依次连接，所述控制器单元通过所述载波发射模块与所述电力线连接，所述控制器单元通过所述扫频信号源与所述混频器连接；

所述控制器单元所述幅值频率测试模块连接，所述控制器单元所述人机接口模块连接。

9.根据权利要求8所述的集抄辅助决策系统，其特征在于，所述电力载波测试单元，用于对厂商提供的载波产品性能进行测试。

10.根据权利要求1所述的集抄辅助决策系统，其特征在于，所述上位机，用于与所述工控机保持实时数据交互。