CN107103742A - 一种应用于配电终端的全覆盖通讯系统 - Google Patents

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陈明
周清华
吴强
严童
唐啸
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Abstract

本发明公开了一种应用于配电终端的全覆盖通讯系统，包括位于通讯主机、通讯从机和转接模块；转接模块获取电能表设备的数据然后对数据进行打包；通讯从机接收转接模块的数据包，然后通过电力线载波传输给通讯主机；通讯主机设置在与通讯从机同一台区的有信号的位置，将通讯从机传输过来的载波信号转换成GPRS信号，将GPRS信号传输至电能表数据采集系统，完成电能表设备的数据传输。本发明的一种应用于配电终端的全覆盖通讯系统，利用台区已布置的电力线路为通讯介质，通过载波对电能表设备数据进行远程传输，通过通讯主机上GPRS模块上传主站。该方案与现有的安装信号放大设备相比可以大幅度的降低现场施工量，同时提升数据传输的可靠性。

Description

一种应用于配电终端的全覆盖通讯系统
技术领域
本发明涉及一种用于电力工程应用于配电终端的全覆盖通讯系统。
背景技术
上海电力公司本地新建小区和部分老式小区配电室均修建在地下,集中器或专变终端也相应安装在地下,这样在使用无线公网通信时远程通信模块会出现无信号情况。
目前针对无基站信号台区终端设备的解决方案主要分为两种：一种是实现无信号台区信号覆盖，实现此方案的设备有信号放大器、手机伴侣、或者电信公司专用信号放大设备等，该类设备需要电信公司配合把基站信号引出并牵引到相应位置，并且需要现场布线以及不同部门之间的相互配合，工程繁琐效率较低；另一种是将终端设备信号引到有信号地方上报主站，实现此方案的设备有平板天线、外置GPRS设备等，但使用此类设备仍需要在地下基站现场布线，十分不便。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种应用于配电终端的全覆盖通讯系统，它能够利用载波传输实现无基站信号台区电能表设备的终端数据的联网传输。
实现上述目的的一种技术方案是：一种应用于配电终端的全覆盖通讯系统，包括位于通讯主机、通讯从机和转接模块；
所述转接模块获取电能表设备的数据然后对数据进行打包；
所述通讯从机接收所述转接模块的数据包，然后通过电力线载波传输给通讯主机；
所述通讯主机设置在与所述通讯从机同一台区的有信号的位置，将所述通讯从机传输过来的载波信号转换成GPRS信号，将GPRS信号传输至电能表数据采集系统，完成电能表设备的数据传输。
进一步的，所述电能表包括高压高计终端、高压低计终端和低压低计终端，每个所述高压高计终端、高压低计终端和低压低计终端都分别连接有一个所述转接模块，每个转接模块分别连接有一个通讯从机。
进一步的，所述电能表设备、所述转接模块和所述通讯从机间采用RS-232数据接口进行连接。
进一步的，所述转接模块所打包的数据，其通讯接口满足Q/GDW 375.2-2009和Q/GDW 1375.2-2013《电力用户用电信息采集系统型式规范第二部分：集中器型式规范》。
进一步的，所述通讯从机和所述通讯主机的电源电路满足宽电压范围电源输入，输入电压范围90-286VAC。
进一步的，所述通讯从机的载波调制方案与民用通信载波调制方案不同。
本发明的应用于配电终端的全覆盖通讯系统，利用台区已布置的电力线路为通讯介质，通过技术成熟的载波方案对电能表设备终端集抄数据在通讯从机和通讯主机间进行远程传输，并在有信号的地方对数据进行解包，通过通讯主机上GPRS模块上传主站。该方案与现有的安装信号放大设备相比可以大幅度的降低现场施工量，同时提升数据传输的可靠性。
附图说明
图1为本发明的一种应用于配电终端的全覆盖通讯系统的结构示意图。
具体实施方式
为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例并结合附图进行详细地说明：
请参阅图1，本发明的一种应用于配电终端的全覆盖通讯系统。包括位于通讯主机11、通讯从机12和转接模块13。
对于输电网1，在其沿线分别设有高压高计终端21、高压低计终端22和低压低计终端23，每个计量终端都分别连接有一个转接模块13，转接模块13获取计量终端的数据然后对数据进行打包，其通讯接口满足Q/GDW 375.2-2009和Q/GDW 1375.2-2013《电力用户用电信息采集系统型式规范第二部分：集中器型式规范》。
每个转接模块13分别连接有一个通讯从机12，计量终端、转接模块13和通讯从机12间采用RS-232数据接口进行连接。通讯从机12接收转接模块13的数据包，并与电力线连接，将数据包直接通过电力线载波传输给通讯主机11。每一个台区的通讯主机11对应所处台区的全部通讯从机12。
通讯主机11设置在所处台区的有信号的位置，将通讯从机12传输过来的载波信号转换成GPRS信号，将GPRS信号传输至电能表数据采集系统，完成电能表设备的数据传输。
通讯从机12和通讯主机11直接通过所处位置电网进行供电。为实现与高压高计终端21、高压低计终端22和低压低计终端23的设备的电源相兼容，通讯从机12和通讯主机11采用采用了宽电压电源输入的设计，输入电压范围90～286VAC，可以实现在现场不同电源系统中直接取电使用，降低现场工作量以及减少电源转换设备。电源设计满足现场雷击、静电和高压冲击，能够满足多次20KA的浪涌冲击，并且具有高压自动保护设计，提高了设备抗干扰性和运行可靠性。
通讯从机12的载波调制方案采用目前大批量使用的载波通信硬件电路设计、防护设计，可以有效的防护电力台区噪声的持续干扰，载波信号解调和发送能够在低阻抗和高干扰的电力条件下实现数据的有效发送和稳定接收，同时还可以满足远距离传输的需求。通讯从机12的载波调制方案的频率进行重新选择，并对载波通信速率进行优化提高，可以满足终端设备大数据量的上报。同时对载波频率与市场上主流通信方案进行了差异化更改，可以有效避免影响设备与终端的正常抄表，采用先进的过零传输技术可以保证不同主从机相位的自动识别与同步。针对同一台区安装不同计量终端连接不同通讯从机12的情况，该系统可以实现对载波频率进行配置，避免不同设备之间的相互干扰。
本发明的一种应用于配电终端的全覆盖通讯系统实现了如下的技术效果：
1.实现地下配电室无信号或信号差台区低压及专变用户集中抄表数据上报，保证与主站实时通信功能；
2.使用电力线作为通信介质，降低施工安装工作量；合理的选择载波通信频率，采用电压过零点传输，保证远距离通信稳定可靠；
3.支持透明传输，能够兼容不同规约协议要求；
4.对国网各厂家设备的全面兼容，需要重新设计外壳结构，符合国网标准表箱的安装固定；
5.多频点和主/从模块相位识别相结合，提高通信效率同时满足同一台区安装多套设备需求。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (6)

1.一种应用于配电终端的全覆盖通讯系统，包括位于通讯主机、通讯从机和转接模块，其特征在于：
所述转接模块获取电能表设备的数据然后对数据进行打包；
所述通讯从机接收所述转接模块的数据包，然后通过电力线载波传输给通讯主机；
所述通讯主机设置在与所述通讯从机同一台区的有信号的位置，将所述通讯从机传输过来的载波信号转换成GPRS信号，将GPRS信号传输至电能表数据采集系统，完成电能表设备的数据传输。
2.根据权利要求1所述的一种应用于配电终端的全覆盖通讯系统，其特征在于，所述电能表包括高压高计终端、高压低计终端和低压低计终端，每个所述高压高计终端、高压低计终端和低压低计终端都分别连接有一个所述转接模块，每个转接模块分别连接有一个通讯从机。
3.根据权利要求1所述的一种应用于配电终端的全覆盖通讯系统，其特征在于，所述电能表设备、所述转接模块和所述通讯从机间采用RS-232数据接口进行连接。
4.根据权利要求1所述的一种应用于配电终端的全覆盖通讯系统，其特征在于，所述转接模块所打包的数据，其通讯接口满足Q/GDW375.2-2009和Q/GDW1375.2-2013《电力用户用电信息采集系统型式规范第二部分：集中器型式规范》。
5.根据权利要求1所述的一种应用于配电终端的全覆盖通讯系统，其特征在于，所述通讯从机和所述通讯主机的电源电路满足宽电压范围电源输入，输入电压范围90-286VAC。
6.根据权利要求1所述的一种应用于配电终端的全覆盖通讯系统，其特征在于，所述通讯从机的载波调制方案与民用通信载波调制方案不同。
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