CN108335478A - 一种基于中压载波技术的用电信息采集系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于中压载波技术的用电信息采集系统，属于电力设备领域，包括主站端和从站端，主站端设有集抄主站、主中压载波机和主耦合器，集抄主站与主中压载波机之间双向通信连接，主中压载波机通过主耦合器电连接于中压电缆，主中压载波机上设有主集中器；从站端设有电能表、从中压载波机和从耦合器，从中压载波机上设有从集中器，电能表通过从集中器连接于从中压载波机，从中压载波机通过从耦合器电连接于中压电缆。中压载波技术利用中压电缆进行信号传输，无需依靠网络信号，将各从站端安装在无网络信号或网络信号不稳定的山区、牧区等地，实现远距离精准抄读电能表用电参数的目的，提高抄读的准确性和实时性，避免出现漏抄或重抄。

Description

一种基于中压载波技术的用电信息采集系统

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种基于中压载波技术的用电信息采集系统。

背景技术

如今，电力用户对用电的要求越来越高，政府、电力单位、电力用户也越来越重视配电网的建设，其中，配电网的自动化建设是配电网建设的重点之一。配电网的自动化建设是依靠安装在配电网上的智能装置或智能系统来完成的，用于完成数据的采集、电能的采集和测量、故障的判别和隔离等功能。为了实现前述目的，各智能装置之间或智能系统内部通常采用GPRS、光纤或电力专网进行数据传输。GPRS具有安装方便的优势，但传输速率较低，不能很好地满足数据传输要求。光纤和电力专网的传输速率较高，但存在前期投建成本大和后期维护困难等问题。

对电力用户的用电量进行统计和收费是用电管理的重要环节，随着电能表数据采集技术的发展，电力单位不断提高了10kV中压电力用户的电能表数据自动采集率，大幅降低了人工抄表的作业强度。现有的电能表数据自动采集技术一般是依靠GPRS、光纤或电力专网实现远程数据抄读的，然而，在一些偏远的山区、牧区等地，由于地理条件的限制，网络通信建设较为落后，区域内无网络信号或网络信号不稳定，无法通过移动通信网络直接采集电能表数据，只能通过人工抄读电能表数据的手段实现目的。采用人工抄读电能表数据时，不仅费时费力，而且难以保证数据的实时性，其次，容易出现漏抄重抄的情况，抄表效率低，准确率难以保证。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了一种基于中压载波技术从而能有效获取电能表数据的用电信息采集系统。

为了实现上述技术目的，本发明提供的基于中压载波技术的用电信息采集系统，包括主站端和从站端，所述主站端设有集抄主站、主中压载波机和主耦合器，集抄主站与主中压载波机之间双向通信连接，主中压载波机通过主耦合器电连接于中压电缆，主中压载波机上设有主集中器；所述从站端设有电能表、从中压载波机和从耦合器，从中压载波机上设有从集中器，电能表通过从集中器连接于从中压载波机，从中压载波机通过从耦合器电连接于中压电缆。

优选的，所述用电信息采集系统还包括位于主站端和从站端之间的中继单元，中继单元包括中继中压载波机和中继耦合器，中继中压载波机通过中继耦合器电连接于中压电缆。

优选的，所述中压线缆为10kV中压线缆。

优选的，所述集抄主站和主中压载波机均设有GPRS无线传输模块，集抄主站和主中压载波机之间通过GPRS无线信号实现双向通信连接。

优选的，所述中继中压载波机上设有中继传输模块、喇叭模块、指示模块和感应模块，喇叭模块、指示模块和感应模块信号连接于中继传输模块。

优选的，所述感应模块包括温度传感器和/或热量探测器。

优选的，所述指示模块包括至少一个指示灯。

采用上述技术方案后，本发明提供的基于中压载波技术的用电信息采集系统具有如下优点：

1、本发明提供了一种新型的用电信息采集系统，采用中压载波技术很好的实现了智能抄读电能表记录的用电量的目的。中压载波技术利用中压电缆作为传输媒介进行信号传输，无需另外铺设传输网线，能极大的节约投建成本，且传输速率高，能很好的满足使用要求。

从集中器获取电能表的用电参数后发送给从中压载波机，从中压载波机将各从站端的用电参数通过中压电缆发送给主中压载波机，主中压载波机获取信息后通过主集中器发送给集抄主站，从而实现智能抄读电能表用电参数的目的。当主站端向各从站端发送指令时，集抄主站将指令发送给主集中器，主集中器通过主中压载波机、中压电缆和从中压载波机将指令发送给各从集中器，各从集中器接收指令后执行动作。由于中压载波技术利用中压电缆进行信号传输，无需依靠网络信号，可以将各从站端安装在无网络信号或网络信号不稳定的山区、牧区等地，实现远距离精准抄读电能表用电参数的目的，节约人力物力，大大提高抄读的准确性和实时性，避免出现漏抄或重抄的情况。

2、主站端和从站端之间设置中继单元，该中继单元具有中继传输的作用，通过该中继单元，使主站端的指令能顺利传输至各从站端，同时使各从站端的参数信息能顺利传输至主站端。

3、中继中压载波机上设置信号连接于中继传输模块的喇叭模块、指示模块和感应模块，通过喇叭模块可以播放主站端发送的语音信息，提醒附近路人予以注意。通过指示模块可以显示主站端发送的指示信息，通过感应模块可以收集各中继单元所处的环境参数信息并发送给主站端，当环境参数异常时，主站端获知异常情况后可以派遣运维人员前往调查、处理，有利于及时发现异常并排除，提高系统整体的运行稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例一用电信息采集系统的整体示意图；

图2为本发明实施例一用电信息采集系统进行信号传输时的示意图。

图中，100-主站端，200-从站端，300-中压电缆，400-中继单元，1-集抄主站，11-第一GPRS无线传输模块，2-主中压载波机，21-主集中器，22-第二GPRS无线传输模块，3-主耦合器，4-电能表，5-从中压载波机，51-从集中器，6-从耦合器，7-中继中压载波机，71-中继传输模块，72-喇叭模块，73-指示模块，74-感应模块，8-中继耦合器。

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说明。需要理解的是，下述的“上”、“下”、“左”、“右”、“纵向”、“横向”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示方位或位置关系的词语仅基于附图所示的方位或位置关系，仅为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置/元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一

如图1所示，本发明实施例一提供的基于中压载波技术的用电信息采集系统，包括主站端100和从站端200。主站端100设有集抄主站1、主中压载波机2和主耦合器3，集抄主站与主中压载波机之间双向通信连接，主中压载波机通过主耦合器电连接于中压电缆300，主中压载波机上设有主集中器21。从站端200设有电能表4、从中压载波机5和从耦合器6，从中压载波机上设有从集中器51，电能表通过从集中器连接于从中压载波机，从中压载波机通过从耦合器电连接于中压电缆300。

本实施例提供了一种新型的用电信息采集系统，采用中压载波技术很好的实现了智能抄读电能表记录的用电量的目的。中压载波技术利用中压电缆作为传输媒介进行信号传输，无需另外铺设传输网线，能极大的节约投建成本，且传输速率高，能很好的满足使用要求。由于中压载波技术利用中压电缆进行信号传输，无需依靠网络信号，可以将从站端安装在无网络信号或网络信号不稳定的山区、牧区等地，实现远距离精准抄读电能表用电参数的目的，节约人力物力，大大提高抄读的准确性和实时性，避免出现漏抄或重抄的情况。

本实施例中，中压线缆300为10kV中压线缆。为了实现集抄主站1和主中压载波机2之间的双向通信连接，集抄主站设有第一GPRS无线传输模块11，主中压载波机上设有第二GPRS无线传输模块22，集抄主站和主中压载波机之间利用两个GPRS无线传输模块通过GPRS无线信号实现双向通信连接。

为了实现远距离传输，用电信息采集系统还包括位于主站端100和从站端200之间的中继单元400，中继单元包括中继中压载波机7和中继耦合器8，中继中压载波机通过中继耦合器电连接于中压电缆300。中继单元具有中继传输的作用，通过该中继单元，使主站端的指令能顺利传输至各从站端，同时使各从站端的参数信息能顺利传输至主站端。

本实施例中，主耦合器3、从耦合器6和中继耦合器8均采用由耦合电容器和结合滤波器构成的一体化电容耦合器，耦合电容器用于实现隔离高压并使载波信号通过。结合滤波器用于滤除通带外的噪声干扰，并实现对线路阻抗的匹配。主中压载波机2、从中压载波机5和中继中压载波机7均采用电力线载波数字通信机，抗干扰能力强、适应性好、信号质量好、误码率低、通信速率高，能很好地满足使用要求，且采用载波频率小的窄带电力线载波数字通信机。主集中器21和从集中器51都采用智能集中器。

中继中压载波机7上设有中继传输模块71、喇叭模块72、指示模块73和感应模块74，喇叭模块、指示模块和感应模块信号连接于中继传输模块。通过喇叭模块可以播放主站端发送的语音信息，提醒附近路人予以注意。通过指示模块可以显示主站端发送的指示信息，通过感应模块可以收集各中继单元所处的环境参数信息并发送给主站端，当环境参数异常时，主站端获知异常情况后可以派遣运维人员前往调查、处理，有利于及时发现异常并排除，提高系统整体的运行稳定性。

本实施例中，喇叭模块72采用电容式扬声器，指示模块73包括数个指示灯，感应模块74包括温度传感器和热量探测器，温度传感器用于收集中继单元所处环境的环境温度参数，热量探测器用于收集中继单元所处环境的热量参数，当热量参数明显升高时，说明该中继单元所处环境可能发生了火灾等情况，提醒工作人员应及时前往实地查看。

为了实现远距离传输，中压载波采用自适应组网模式，主站端100和从站端200之间设有多个中继单元100，在关键节点维护不及时、不能投运时，网络拓补自动维护和切换。结合图2，主站端M0将信号传输给中继单元K1、K2，正常运营状况下，中继单元K1接收信号后将信号发送给从站端S1、S2、S3等。当中继单元K1出现故障不能运营时，中继单元K2接收信号后将信号发送给从站端S1、S2、S3等。

安装时，将主站端100安装在无线网络信号较稳定的台区，将各从站端200安装在没有无线网络信号或无线网络信号不稳定的台区，电能表4与从中压载波机5可以采用一对一的连接方式，也可以采用多对一的连接方式。

工作时，从集中器51获取电能表4的用电参数后发送给从中压载波机5，从中压载波机将各从站端200的用电参数通过中压电缆300和中继单元400发送给主中压载波机2。主中压载波机上设有光端机路由，主中压载波机与光端机路由将用电参数转换成目标信号后通过GPRS无线网络信号发送给集抄主站1，实现用电信息采集上行组网，从而实现智能抄读电能表用电信息的目的。

当主站端100向各从站端200发送指令时，集抄主站1将指令信号通过GPRS无线网络信号发送给主集中器21，主集中器通过主中压载波机2、中压电缆300和中继单元400将指令信号发送给各从站端200的从中压载波机5，从中压载波机接收指令信号后将指令信号发送给各从集中器51，各从集中器接收指令后执行动作。

可以理解的是，本实施例中的感应模块74也可单独设置温度传感器即可，或单独设置热量探测器即可。

可以理解的是，本实施例中集抄主站1和主中压载波机2之间也可以通过其他方式实现双向通信连接，如光纤、以太网等方式。

除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明权利要求书中所定义的范围。

Claims (7)

1.一种基于中压载波技术的用电信息采集系统，包括主站端和从站端，其特征在于，所述主站端设有集抄主站、主中压载波机和主耦合器，集抄主站与主中压载波机之间双向通信连接，主中压载波机通过主耦合器电连接于中压电缆，主中压载波机上设有主集中器；所述从站端设有电能表、从中压载波机和从耦合器，从中压载波机上设有从集中器，电能表通过从集中器连接于从中压载波机，从中压载波机通过从耦合器电连接于中压电缆。

2.根据权利要求1所述的用电信息采集系统，其特征在于，所述用电信息采集系统还包括位于主站端和从站端之间的中继单元，中继单元包括中继中压载波机和中继耦合器，中继中压载波机通过中继耦合器电连接于中压电缆。

3.根据权利要求2所述的用电信息采集系统，其特征在于，所述中压线缆为10kV中压线缆。

4.根据权利要求2所述的用电信息采集系统，其特征在于，所述集抄主站和主中压载波机均设有GPRS无线传输模块，集抄主站和主中压载波机之间通过GPRS无线信号实现双向通信连接。

5.根据权利要求2-4任一项所述的用电信息采集系统，其特征在于，所述中继中压载波机上设有中继传输模块、喇叭模块、指示模块和感应模块，喇叭模块、指示模块和感应模块信号连接于中继传输模块。

6.根据权利要求5所述的用电信息采集系统，其特征在于，所述感应模块包括温度传感器和/或热量探测器。

7.根据权利要求5所述的用电信息采集系统，其特征在于，所述指示模块包括至少一个指示灯。