CN106781357A - 一种时分频分复用的抄表方法及系统 - Google Patents

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林大朋
徐晴
刘建
田正其
史兵
陆欣
王伟鹏
王道远
刘飞飞
刘志坚
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Electric Power Research Institute of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种时分频分复用的抄表方法及系统，所述系统包括集中器载波通信模块以及通过电力线与所述集中器载波通信模块连接的多个多表采集器；其中，所述多表采集器包括电力线载波收发模块和微功率无线收发模块；所述微功率无线收发模块通过微功率无线通信模块连接所述多个采集仪表。本发明提供的时分频分复用的抄表方法及系统结合了基于时分的电力线载波通信和基于频分的微功率无线，实现快速抄表及提高抄表成功率，提高抄表成功率，抄表效率高。

Description

一种时分频分复用的抄表方法及系统
技术领域
本发明涉及抄表技术领域，特别涉及一种时分频分复用的抄表方法及系统。
背景技术
住宅区中每个住户家中的水表、电表、热量表和燃气表等计量表计，其安装位置、安装环境都各有不同，这样就给管理部门的抄表统计工作带来困难。集中式自动抄表系统将能有效的解决这些问题，给抄表带来方便。
目前自动抄表的本地通信方式中主要有单一通信方式和混合通信方式，其中单一通信方式主要有低压电力线载波、微功率无线、RS485总线通信等。RS485抄表方式为一种总线制抄表系统，这种技术目前比较成熟，但是RS485采用有线网的形式进行传输数据，布线较为复杂，成本较高、现场施工困难、工程量大，RS485速率随覆盖距离上升而下降，多个节点同时发送数据时可能发生冲突，布线接线故障点多，安全性较差。低压电力线载波通信的优势在于电力线复用，易施工，综合成本低，但水气表无法使用电力线载波通信。微功率无线通信回路独立，无需布线，但是其容易产生相互干扰，受建筑物及电磁环境影响较大。混合通信方式为基于时分的电力线载波与微功率无线相结合的通信方式，但是现有技术的混合通信方式是按照下发抄表任务，等待抄表结果方式来抄收的，在抄表结果未返回时，不进行其他表计的抄收，抄表效率低。
发明内容
针对以上问题，本发明专利目的在于设计了一种时分频分复用的抄表方法及系统，结合了基于时分的电力线载波通信和基于频分的微功率无线，充分利用了电力线载波通信与微功率无线的优点，实现快速抄表及提高抄表成功率，提高抄表成功率，抄表效率高。
本发明技术方案如下：
一种时分频分复用的抄表系统，包括集中器载波通信模块以及通过电力线与所述集中器载波通信模块连接的多个多表采集器；
其中，所述多表采集器包括：与所述集中器载波通信模块连接，用于接收和发送抄表信息的电力线载波收发模块；以及与多个采集仪表连接，用于向所述多个采集仪表发送和接受所述抄表信息的微功率无线收发模块；
所述微功率无线收发模块通过微功率无线通信模块连接所述多个采集仪表；所述多个多表采集器的微功率无线收发模块采用不同的信道进行通信。
进一步，本发明所述仪表为水表、电表、热量表和燃气表中的一种或几种。
本发明还提供一种时分频分复用的抄表方法，包括：
集中器载波通信模块以固定的时间周期向多个多表采集器下发抄表信息任务，在收到抄表反馈结果前，继续向其他多表采集器下发抄表信息任务；
多表采集器接收抄表信息任务，通过无线通信方式按照已分配的信道号向采集仪表发送所述抄表信息任务；
所述采集仪表收到抄表信息任务后，将抄表结果信息通过无线通信方式发送给所述多表采集器；
多表采集器接收所述抄表结果信息，并通过电力线载波通信方式将所述抄表结果信息发送给集中器载波通信模块；
集中器载波通信模块接收所述抄表结果信息。
进一步，本发明所述多表采集器包括电力线载波收发模块和微功率无线收发模块。
进一步，本发明所述仪表为水表、电表、热量表和燃气表中的一种或几种。
本发明提供的一种时分频分复用的抄表方法及系统与现有技术相比具有以下优点：
1、结合了基于时分的电力线载波通信和基于频分的微功率无线，充分利用了电力线载波通信与微功率无线的优点，实现快速抄表及提高抄表成功率；
2、与全电力线载波通信相比，本方法采用的是基于频分的微功率无线通信，减少载波通信网络节点数量；
3、与全微功率无线方法相比，本方法中的各多表采集器使用不同的信道，多表采集器与无线水电热气表之间形成多个无线网络，提高抄表成功率，并可同时对多个表计进行抄收；
4、与混合通信方式相比，本方法可同时对多个表计进行抄收，抄表效率高。
附图说明
以下参照附图对本发明实施例作进一步说明，其中：
图1是本发明一种时分频分复用的抄表系统的系统构成图；
图2是本发明一种时分频分复用的抄表方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
现有水电热气表是按照下发抄表任务，等待抄表结果方式来抄收的，在抄表结果未返回时，不进行其他表计的抄收。本发明实现多表并发抄收，在抄收一块表的同时，可以抄收另一块表的数据。
本发明提出了一种时分频分复用的抄表系统，请参阅图1，包括集中器载波通信模块以及通过电力线与所述集中器载波通信模块连接的多个多表采集器；其中，所述多表采集器包括：与所述集中器载波通信模块连接，用于接收和发送抄表信息的电力线载波收发模块；以及与多个采集仪表连接，用于向所述多个采集仪表发送和接受所述抄表信息的微功率无线收发模块；所述微功率无线收发模块通过微功率无线通信模块连接所述多个采集仪表；所述多个多表采集器的微功率无线收发模块采用不同的信道进行通信。
所述仪表为水表、电表、热量表和燃气表中的一种或几种。水表、电表、热量表和燃气表内置或外置微功率无线通信模块。
集中器载波通信模块和多表采集器之间通过电力线连接，并组成电力线载波通信网络；多表采集器通过微功率无线通信模块与水表、电表、热量表和燃气表连接，组成无线通信网络。在组网完成后，集中器载波通信模块对每个多表采集器的时隙和无线信道号已分配好，并知道网络中每个多表采集器的地址。各个多表采集器所采用的微功率无线通信信道是不同的，仪表所使用的信道不同，划分成N个信道组，这样在同一时刻多个多表采集器可同时发送无线信号而不相互干扰。
根据本发明提供的时分频分复用的抄表系统，本发明还提供一种时分频分复用的抄表方法，包括：
步骤(1)，集中器载波通信模块以固定的时间周期向多个多表采集器下发抄表信息任务，在收到抄表反馈结果前，继续向其他多表采集器下发抄表信息任务。具体的，集中器载波通信模块按照分配好的时隙向多表采集器下发抄表任务，在收到抄表结果前，可以继续向其他多表采集器下发抄表任务，而不需要等到收到抄表结果后再下发抄表任务，实现时分复用。
步骤(2)，多表采集器接收抄表信息任务，通过无线通信方式按照已分配的信道号向采集仪表发送所述抄表信息任务。具体的，多表采集器从电力线载波通道收到抄表信息任务，按照已分配的信道号，通过无线通信信道发送给采集仪表。各多表采集器采用不同微功率信道发射无线信号，实现频分复用，在同一时刻，多个多表采集器可同时发送无线信号而不相互干扰。
步骤(3)，所述采集仪表收到抄表信息任务后，将抄表结果信息通过无线通信方式发送给所述多表采集器；
步骤(4)，多表采集器接收所述抄表结果信息，并通过电力线载波通信方式将所述抄表结果信息发送给集中器载波通信模块；
步骤(5)，集中器载波通信模块接收所述抄表结果信息。
所述多表采集器包括电力线载波收发模块和微功率无线收发模块。
本发明提供的时分频分复用抄表方法结合了基于时分的电力线载波通信和基于频分的微功率无线，充分利用了电力线载波通信与微功率无线的优点，实现快速抄表及提高抄表成功率。与全电力线载波通信相比，本方法中的水电热气表采用的是基于频分的微功率无线通信，减少载波通信网络节点数量；与全微功率无线方法相比，本方法中的各多表采集器使用不同的信道，多表采集器与无线水电热气表之间形成多个无线网络，提高抄表成功率，并可同时对多个表计进行抄收。与混合通信方式相比，本方法可同时对多个表计进行抄收。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种时分频分复用的抄表系统，其特征在于，包括集中器载波通信模块以及通过电力线与所述集中器载波通信模块连接的多个多表采集器；
其中，所述多表采集器包括：与所述集中器载波通信模块连接，用于接收和发送抄表信息的电力线载波收发模块；以及与多个采集仪表连接，用于向所述多个采集仪表发送和接受所述抄表信息的微功率无线收发模块；
所述微功率无线收发模块通过微功率无线通信模块连接所述多个采集仪表；所述多个多表采集器的微功率无线收发模块采用不同的信道进行通信。
2.根据权利要求1所述的一种时分频分复用的抄表系统，其特征在于，所述仪表为水表、电表、热量表和燃气表中的一种或几种。
3.一种根据权利要求1或2所述的时分频分复用的抄表系统的时分频分复用的抄表方法，其特征在于，包括：
集中器载波通信模块以固定的时间周期向多个多表采集器下发抄表信息任务，在收到抄表反馈结果前，继续向其他多表采集器下发抄表信息任务；
多表采集器接收抄表信息任务，通过无线通信方式按照已分配的信道号向采集仪表发送所述抄表信息任务；
所述采集仪表收到抄表信息任务后，将抄表结果信息通过无线通信方式发送给所述多表采集器；
多表采集器接收所述抄表结果信息，并通过电力线载波通信方式将所述抄表结果信息发送给集中器载波通信模块；
集中器载波通信模块接收所述抄表结果信息。
4.根据权利要求3所述的一种时分频分复用的抄表方法，其特征在于，所述多表采集器包括电力线载波收发模块和微功率无线收发模块。
5.根据权利要求3所述的一种时分频分复用的抄表方法，其特征在于，所述仪表为水表、电表、热量表和燃气表中的一种或几种。
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