CN107819629B - 移动终端与电力线载波设备的通信系统及维护方法 - Google Patents

移动终端与电力线载波设备的通信系统及维护方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种移动终端与电力线载波设备的通信系统及维护方法，移动终端与电力线载波设备的通信系统包含：第一无线适配器、第二无线适配器、移动终端、抄控器以及至少一个用电信息采集设备。至少一个用电信息采集设备通过电力线与抄控器通信连接，且用电信息采集设备用以对配电变压器和终端用户的用电数据进行采集和分析。其中，移动终端能够通过第一无线适配器、第二无线适配器、抄控器向用电信息采集设备发送数据。其中，用电信息采集设备能够通过抄控器、第二无线适配器、第一无线适配器向移动终端上传数据。借此，本发明的移动终端与电力线载波设备的通信系统，可以压缩现场作业设备成本，减少设备携带量，提高了现场工程维护水平和效率。

Description

移动终端与电力线载波设备的通信系统及维护方法
技术领域
本发明涉及电力线载波通信领域、计算机软件领域，特别涉及一种移动终端与电力线载波设备的通信系统及维护方法。
背景技术
电力线载波通信在电力抄表中广泛应用，电力线路设计的初衷是为了完成电能配送而非数据的传输，其信道衰减、噪声情况复杂，信道特性非常不理想，现场维护工作量十分繁重。现有的现场维护作业方式，使用抄控器通过有线方式连接到笔记本电脑，这种方式的优点是不需要对现场设备进行开箱操作，只需将抄控器的供电线路接入电力线网络，即可完成作业，其缺点是需要有线连接，电气安全性缺乏保障；笔记本电脑供电不方便，无法在台区移动和定位并查找问题，现场维护时便携性不足。
随着宽带电力线抄表技术的不断发展，台区规模越来越大，通信复杂度和可靠性要求越来越高，传统的作业方式已不能满足要求。提高现场维护效率，提高现场维护人员装备水平，降低维护人员工作强度，成为迫切需要解决的问题。
公开于背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种移动终端与电力线载波设备的通信系统及维护方法，利用移动终端作为作业平台，通过无线适配器连接到抄控器，可以压缩现场作业设备成本，减少设备携带量，提高了现场工程维护水平和效率。
为实现上述目的，根据本发明的一个方面提供了一种移动终端与电力线载波设备的通信系统，其包含：第一无线适配器、第二无线适配器、移动终端、抄控器以及至少一个用电信息采集设备。第二无线适配器与第一无线适配器无线通信连接；移动终端与第一无线适配器有线通信连接；抄控器与第二无线适配器有线连接；至少一个用电信息采集设备通过电力线与抄控器通信连接，且用电信息采集设备用以对配电变压器和终端用户的用电数据进行采集和分析。其中，移动终端能够通过第一无线适配器、第二无线适配器、抄控器向用电信息采集设备发送数据。其中，用电信息采集设备能够通过抄控器、第二无线适配器、第一无线适配器向移动终端上传数据。
优选地，上述技术方案中，第一无线适配器包含：第一无线通信模块以及第一接口通信模块。第一无线通信模块用以供第一无线适配器与第二无线适配器通信连接，且第一无线通信模块为电台通信模块、或WIFI通信模块、或LoRa通信模块；以及第一接口通信模块，其用以供第一无线适配器与移动终端有线通信连接，且第一接口通信模块包含：网口、串口及USB口。
优选地，上述技术方案中，第二无线适配器包含：第二无线通信模块，其用以供第二无线适配器与第一无线适配器通信连接，且第二无线通信模块为电台通信模块、或WIFI通信模块、或LoRa通信模块；以及第二接口通信模块用以供第二无线适配器与抄控器有线通信连接，且第二接口通信模块包含：网口、串口及USB口。
优选地，上述技术方案中，移动终端为手机、或笔记本电脑、或平板电脑、或车载电脑。
根据本发明的另一个方面提供了一种移动终端与电力线载波设备的维护方法，移动终端通过运行于其上的移动终端APP对电力线载波设备进行维护，移动终端与电力线载波设备的维护方法包含：移动终端通过第一无线适配器、第二无线适配器、抄控器与至少一个用电信息采集设备通信连接；移动终端APP运行于移动终端上，且移动终端APP用以对至少一个用电信息采集设备进行维护业务；其中，至少一个用电信息采集设备用以对配电变压器和终端用户的用电数据进行采集和分析。
优选地，上述技术方案中，移动终端APP包含：档案管理功能模块用以对用电信息采集设备、配电变压器及终端用户的信息及位置进行统计管理；拓扑管理功能模块能够通过抄控器读取用电信息采集设备生成路由表及连接关系图，并且能够根据终端用户的信息生成设备位置地图；电表抄读功能模块能够读取用电信息采集设备所采集和分析的配电变压器和终端用户的用电数据；参数设置功能模块用以对抄控器进行参数读取和设置操作；其中，当出现故障点时，故障定位功能模块能够根据档案管理功能模块中所记载的信息及位置，开启定位功能，显示移动终端到故障点的距离和路径，从而可以导航至故障点进行维护。
优选地，上述技术方案中，第一无线适配器包含：第一无线通信模块以及第一接口通信模块。第一无线通信模块用以供第一无线适配器与第二无线适配器通信连接，且第一无线通信模块为电台通信模块、或WIFI通信模块、或LoRa通信模块；以及第一接口通信模块，其用以供第一无线适配器与移动终端有线通信连接，且第一接口通信模块包含：网口、串口及USB口。
优选地，上述技术方案中，第二无线适配器包含：第二无线通信模块，其用以供第二无线适配器与第一无线适配器通信连接，且第二无线通信模块为电台通信模块、或WIFI通信模块、或LoRa通信模块；以及第二接口通信模块用以供第二无线适配器与抄控器有线通信连接，且第二接口通信模块包含：网口、串口及USB口。
优选地，上述技术方案中，移动终端为手机、或笔记本电脑、或平板电脑、或车载电脑。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明移动终端与电力线载波设备的通信系统及维护方法，利用移动终端作为作业平台，通过无线适配器连接到抄控器，可以压缩现场作业设备成本，减少设备携带量，提高了现场工程维护水平和效率。
附图说明
图1是根据本发明的一种移动终端与电力线载波设备的通信系统的架构示意图。
图2是根据本发明的一种移动终端与电力线载波设备的维护方法的移动终端APP的功能模块图。
主要附图标记说明：
1-移动终端，2-第一无线适配器，3-第二无线适配器，4-抄控器，5-用电信息采集设备，6-终端用户。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1至图2所示，根据本发明一具体实施方式的一种移动终端与电力线载波设备的通信系统，其包含：第一无线适配器2、第二无线适配器3、移动终端1、抄控器4以及至少一个用电信息采集设备5。第二无线适配器3与第一无线适配器2无线通信连接；移动终端1与第一无线适配器2有线通信连接；抄控器4与第二无线适配器3有线连接；至少一个用电信息采集设备5通过电力线与抄控器4通信连接，且用电信息采集设备5用以对配电变压器和终端用户6的用电数据进行采集和分析。其中，移动终端1能够通过第一无线适配器2、第二无线适配器3、抄控器4向用电信息采集设备5发送数据。其中，用电信息采集设备5能够通过抄控器4、第二无线适配器3、第一无线适配器2向移动终端1上传数据。
优选地，第一无线适配器2包含：第一无线通信模块以及第一接口通信模块。第一无线通信模块用以供第一无线适配器2与第二无线适配器3通信连接，且第一无线通信模块为电台通信模块、或WIFI通信模块、或LoRa通信模块(其有效传输距离在市区可达到2公里～5公里)；以及第一接口通信模块，其用以供第一无线适配器2与移动终端1有线通信连接，且第一接口通信模块包含：网口、串口及USB口；第二无线适配器3包含：第二无线通信模块，其用以供第二无线适配器3与第一无线适配器2通信连接，且第二无线通信模块为电台通信模块、或WIFI通信模块、或LoRa通信模块；以及第二接口通信模块用以供第二无线适配器3与抄控器4有线通信连接，且第二接口通信模块包含：网口、串口及USB口。
优选地，移动终端1为手机、或笔记本电脑、或平板电脑、或车载电脑。
根据本发明的另一具体实施方式的一种移动终端与电力线载波设备的维护方法，移动终端1通过运行于其上的移动终端APP对电力线载波设备进行维护，移动终端1与电力线载波设备的维护方法包含：移动终端1通过第一无线适配器2、第二无线适配器3、抄控器4与至少一个用电信息采集设备5通信连接；移动终端APP运行于移动终端1上，且移动终端APP用以对至少一个用电信息采集设备5进行维护业务；其中，至少一个用电信息采集设备5用以对配电变压器和终端用户6的用电数据进行采集和分析。其中，移动终端1与第一无线适配器2、第一无线适配器2与第二无线适配器3、第二无线适配器3与抄控器4、抄控器4与用电信息采集设备5的连接关系与第一个实施方式中的连接关系一致，在此不再赘述。
优选地，移动终端APP包含：档案管理功能模块用以对用电信息采集设备5、配电变压器及终端用户6的信息及位置进行统计管理；拓扑管理功能模块能够通过抄控器4读取用电信息采集设备5生成路由表及连接关系图，并且能够根据终端用户6的信息生成设备位置地图；电表抄读功能模块能够读取用电信息采集设备5所采集和分析的配电变压器和终端用户6的用电数据；参数设置功能模块用以对抄控器4进行参数读取和设置操作；其中，当出现故障点时，故障定位功能模块能够根据档案管理功能模块中所记载的信息及位置，开启定位功能，显示移动终端1到故障点的距离和路径，从而可以导航至故障点进行维护。
优选地，第一无线适配器2包含：第一无线通信模块以及第一接口通信模块。第一无线通信模块用以供第一无线适配器2与第二无线适配器3通信连接，且第一无线通信模块为电台通信模块、或WIFI通信模块、或LoRa通信模块；以及第一接口通信模块，其用以供第一无线适配器2与移动终端1有线通信连接，且第一接口通信模块包含：网口、串口及USB口。第二无线适配器3包含：第二无线通信模块，其用以供第二无线适配器3与第一无线适配器2通信连接，且第二无线通信模块为电台通信模块、或WIFI通信模块、或LoRa通信模块；以及第二接口通信模块用以供第二无线适配器3与抄控器4有线通信连接，且第二接口通信模块包含：网口、串口及USB口。移动终端1为手机、或笔记本电脑、或平板电脑、或车载电脑。
在实际应用中，抄控器4与移动终端1经由无线适配器进行通信，移动终端1内运行的APP可以实现对现场设备的故障位置定位，并实现对故障点的位置导航指引。其中，移动终端1为可以在移动中使用的计算机设备，包括手机、笔记本电脑、平板电脑以及车载电脑等；抄控器4以电力线作为供电方式，并同时将其作为传输媒介与其他电力线载波设备进行通信的现场维护设备。用电信息采集设备5通过对配电变压器和终端用户6的用电数据的采集和分析，实现用电监控、推行阶梯定价、负荷管理、线损分析，最终达到自动抄表、错峰用电、用电检查(防窃电)、负荷预测和节约用电成本等目的。移动终端1与抄控器4通过各自有线连接的外接第一无线适配器2与第二无线适配器3进行通信，抄控器4采用单相电或三相电供电，以电力线作为数据传输媒介，与现场安装的各类用电信息采集设备5通信，实现各类维护业务。其中，第一无线适配器2及第二无线适配器3都具有无线通信模块，且无线通信模块为电台通信模块、或WIFI通信模块、或LoRa通信模块(其有效传输距离在市区可达到2公里～5公里)，可以针对不同的现场环境进行灵活切换，为现场维护人员扩大作业面，提高作业效率提供有效保障。其中一个用电信息采集设备5可以连接多个用户终端。
移动终端APP包含：档案管理功能模块、拓扑管理功能模块、电表抄读功能模块、参数设置功能模块以及故障定位功能模块。其中，档案管理功能模块用以完成单个档案添加，多个档案批量添加、Excel文件档案导入、修改、删除、清空等功能，将档案导入数据库，包括电表地址、用户名、导航位置信息等。
拓扑管理功能模块用以通过抄控器4读取用电信息采集设备5生成路由表，生成连接关系图，根据用户信息生成设备位置地图，并同时将连接关系展示在其中。通过拓扑图中包含故障点的位置信息，实现故障点地图定位并导航指引，实现对故障点的快速定位，有利于故障点作业的快速开展。
电表抄读功能模块，移动终端APP根据选择的档案范围，生成抄表报文，并将其发送至抄控器4，抄控器4接收报文，并通过电力线发送到现场的各类用电信息采集设备5，用电信息采集设备5对报文进行解析，根据报文解析的结果，生成响应报文，最后将其按原路返回给移动终端APP，移动终端APP解析成功后将抄表结果展示。
参数设置功能模块用以完成对抄控器4参数读取与设置操作。
故障定位功能模块通过选取故障点，根据档案中的导航信息，开启定位功能，显示移动终端1到故障点的距离和路径，导航至故障点并进行更换模块，抄表等维护作业。
当有故障点出现时，作业人员可通过移动终端APP快速的了解故障点的信息及故障点的具体位置，通过移动终端APP可以快速导航指引找到故障点，从而能够使作业人员更加快捷地解决故障点的问题。
综上所述，本发明的移动终端与电力线载波设备的通信系统及维护方法，具有如下有益效果：
1.移动终端连接无线通信适配器，无需外部供电，安全可靠。
2.本发明提出的抄控器和无线通信适配器匹配使用的方式，提供了按照现场实际选取无线通信适配器的工作方法，通过这种方法，可不断应用新的技术，找到最适合现场通信状况的无线通信适配器，灵活选择使用各种无线通信适配器，适应作业需要。采用的WIFI无线通信适配器，可以实现短距离无线高速通信；采用的LoRa无线通信适配器可有效扩展工作范围，便于全台区移动作业和查找问题可以实现远距离通信，为现场维护人员提供了更大的维护空间。
3.移动终端APP具有故障管理功能，可以实现快速定位和解决问题。通过拓扑显示，实现故障点的定位及导航功能。
4.移动终端APP无线连接抄控器的方式，采用目前流行的移动终端作为实现方式，可以方便地安装到现场作业人员的各类移动终端设备中去，无需新购通信设备，降低了作业成本，减少现场辅助设备数量，提高维护设备便携性，降低维护人员工作强度。
5.现场维护作业进行时，应用移动终端APP，可以方便地完成各类维护工作，包括档案管理、故障定位、拓扑管理、电表抄读、参数配置(抄控器)等各类维护业务。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (6)

1.一种移动终端与电力线载波设备的通信系统，其特征在于，所述移动终端与电力线载波设备的通信系统包含：
第一无线适配器；
第二无线适配器，其与所述第一无线适配器无线通信连接；
移动终端，其与所述第一无线适配器有线通信连接；
抄控器，其与所述第二无线适配器有线连接；以及
至少一个用电信息采集设备，其通过电力线与所述抄控器通信连接，且所述用电信息采集设备用以对配电变压器和终端用户的用电数据进行采集和分析；
移动终端APP，其运行于所述移动终端上，所述移动终端APP用以对所述至少一个用电信息采集设备进行维护业务，且所述移动终端APP包括：
档案管理功能模块，其用以对所述用电信息采集设备、所述配电变压器及所述终端用户的信息及位置进行统计管理；
拓扑管理功能模块，其能够通过所述抄控器读取所述用电信息采集设备生成路由表及连接关系图，并且能够根据所述终端用户的信息生成设备位置地图；
电表抄读功能模块，其能够读取所述用电信息采集设备所采集和分析的所述配电变压器和所述终端用户的用电数据；
参数设置功能模块，其用以对所述抄控器进行参数读取和设置操作；及
故障定位功能模块；
其中，当出现故障点时，所述故障定位功能模块能够根据档案管理功能模块中所记载的信息及位置，开启定位功能，显示所述移动终端到所述故障点的距离和路径，从而可以导航至所述故障点进行维护；
其中，所述移动终端能够通过所述第一无线适配器、所述第二无线适配器、所述抄控器向用电信息采集设备发送数据；
其中，所述用电信息采集设备能够通过所述抄控器、所述第二无线适配器、所述第一无线适配器向所述移动终端上传数据；
其中，所述第一无线适配器包含：
第一无线通信模块，其用以供所述第一无线适配器与所述第二无线适配器通信连接，且所述第一无线通信模块为电台通信模块、或WIFI通信模块、或LoRa通信模块；以及
第一接口通信模块，其用以供所述第一无线适配器与所述移动终端有线通信连接，且所述第一接口通信模块包含：网口、串口及USB口。
2.根据权利要求1所述的移动终端与电力线载波设备的通信系统，其特征在于，所述第二无线适配器包含：
第二无线通信模块，其用以供所述第二无线适配器与所述第一无线适配器通信连接，且所述第二无线通信模块为电台通信模块、或WIFI通信模块、或LoRa通信模块；以及
第二接口通信模块，其用以供所述第二无线适配器与所述抄控器有线通信连接，且所述第二接口通信模块包含：网口、串口及USB口。
3.根据权利要求1所述的移动终端与电力线载波设备的通信系统，其特征在于，所述移动终端为手机、或笔记本电脑、或平板电脑、或车载电脑。
4.一种移动终端与电力线载波设备的维护方法，其基于如权利要求1-3 任意一项所述的通信系统，其特征在于，所述移动终端与电力线载波设备的维护方法包含：
移动终端，其通过第一无线适配器、第二无线适配器、抄控器与至少一个用电信息采集设备通信连接；以及
移动终端APP，其运行于所述移动终端上，所述移动终端APP用以对所述至少一个用电信息采集设备进行维护业务，且所述移动终端APP包括：
档案管理功能模块，其用以对所述用电信息采集设备、所述配电变压器及所述终端用户的信息及位置进行统计管理；
拓扑管理功能模块，其能够通过所述抄控器读取所述用电信息采集设备生成路由表及连接关系图，并且能够根据所述终端用户的信息生成设备位置地图；
电表抄读功能模块，其能够读取所述用电信息采集设备所采集和分析的所述配电变压器和所述终端用户的用电数据；
参数设置功能模块，其用以对所述抄控器进行参数读取和设置操作；及
故障定位功能模块；
其中，当出现故障点时，所述故障定位功能模块能够根据档案管理功能模块中所记载的信息及位置，开启定位功能，显示所述移动终端到所述故障点的距离和路径，从而可以导航至所述故障点进行维护；
其中，所述至少一个用电信息采集设备用以对配电变压器和终端用户的用电数据进行采集和分析；
其中，所述第一无线适配器包含：
第一无线通信模块，其用以供所述第一无线适配器与所述第二无线适配器通信连接，且所述第一无线通信模块为电台通信模块、或WIFI通信模块、或LoRa通信模块；以及
第一接口通信模块，其用以供所述第一无线适配器与所述移动终端有线通信连接，且所述第一接口通信模块包含：网口、串口及USB口。
5.根据权利要求4所述的移动终端与电力线载波设备的维护方法，其特征在于，所述第二无线适配器包含：
第二无线通信模块，其用以供所述第二无线适配器与所述第一无线适配器通信连接，且所述第二无线通信模块为电台通信模块、或WIFI通信模块、或LoRa通信模块；以及
第二接口通信模块，其用以供所述第二无线适配器与所述抄控器有线通信连接，且所述第二接口通信模块包含：网口、串口及USB口。
6.根据权利要求4所述的移动终端与电力线载波设备的维护方法，其特征在于，所述移动终端为手机、或笔记本电脑、或平板电脑、或车载电脑。
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