CN109688197A - 一种无线配用电自动化信息采集系统及一种无线配用电自动化信息采集方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种无线配用电自动化信息采集系统，在终端侧加装规约转换装置和无线模块，规约转换装置用来将终端侧的串口规约转换成网络规约，无线模块用以进行无线数据传输。传输采用4G APN网络接入专用APN标识的客户虚拟内网，访问通道与公网隔离从而确保网络访问的安全性及数据传输的私密性。配用电管理组件的拓扑结构可保证数据传输的可靠性，并可满足多配用电管理主机同时进行数据处理。本发明的一种无线配用电自动化信息采集方法配合该无线配用电自动化信息采集系统进行数据传输，依次操作可保证数据传输的稳定性、私密性及可靠性。

Description

一种无线配用电自动化信息采集系统及一种无线配用电自动 化信息采集方法
技术领域
本发明涉及用于配电网自动化信息传输领域的一种无线配用电自动化信息采集系统及一种无线配用电自动化信息采集方法。
背景技术
电力系统配电网自动化的通信系统是智能电网重要组成部分，近年为提高配电网运行的可靠性全面开展智能电网建设，并明确了构建贯穿发电、线路、变电、配电、用电服务和调度全部环节和全电压等级的电网可持续发展体系”的发展思路。其中，配电网自动化系统直接决定着电力消费者对于电能质量的体验，其覆盖面积广、技术实施手段多样化、系统建设周期长且难度较大，成为了我国建设智能电网的一个重要问题。
目前常见的配电网自动化通信技术有以下几种。
1.基于电力线载波的有线通信，电力线载波通信(PLC)是电力系统特有的通信方式，它利用现有的电力线将数据调制成载波信号或扩频信号，然后通过耦合器耦合到交/直流电力线上。PLC具有易维护、易使用、成本低等优点，但其电力线间歇性噪声较大、信号衰减严重、线路阻抗经常波动、大规模组网非常困难，通常应用于实时性、可靠性要求不高的系统中。
2.基于SDH/MSTP的光通信，SDH/MSTP技术是电力系统通信网的主流技术，在主干电力传输网中的应用非常广泛，它以高传输带宽、支持多种环网保护协议、抗干扰性强等性能为电力通信提供了一个健壮的平台。但在配电网自动化通信中，SDH设备对其工作环境要求较高、带宽利用率较低、施工难度较大、成本较高，使得SDH/MSTP技术在配电网中自动化系统中的应用有些不切实际。
3.基于“RS232/485光猫”的光通信，采用光猫(Modem)组网是利用光猫设备将RS232/485信号进行长距离延伸，从而将配电自动化终端以 RS232/485总线方式连接起来，上行通信接口通过协议转换设备在通信子站进行汇聚。大量的配电自动化终端设备通过光纤进行串接，组网简单、成本低廉、配置灵活，但它无法实现和子站设备间的统一网管、通信效率低、无法承载大容量以太网数据、抗电磁干扰能力差、光纤资源利用率低。
4.基于工业以太网交换机的光通信，工业以太网交换机具备高带宽、环网保护、IP化趋势等优点，但其对配电网光纤走向要求较高，无法满足配电网通信的点到多点通信结构、扩容性、抗多点失效等要求。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种无线配用电自动化信息采集系统及一种无线配用电自动化信息采集方法，用以实现低成本、安全、高效的配电网自动化的通信。
实现上述目的的一种技术方案是：一种无线配用电自动化信息采集系统，包括配用电管理组件、配电站、用户站和其他电站，
所述配电站、所述用户站及所述其他电站内设有规约转换器和无线模块；
所述配用电管理组件包括依次连接的连接路由器、硬件防火墙和交换机，以及至少两台的配用电管理主机，所述配用电管理主机分别与所述交换机连接；所述配用电管理主机内安装有配用电管理系统；
所述无线模块与所述路由器无线连接。
进一步的，述无线模块为3G/4G通信模块。
进一步的，述无线模块为3G/4G调制解调器。
使用本发明的一种无线配用电自动化信息采集系统的一种无线配用电自动化信息采集方法，包括如下步骤：
步骤一：从配电站、用户站和其他电站采集现场数据；
步骤二：数据输入处理步骤，对采集到的现场数据依次进行压缩、加密和打包；
步骤三：数据传输步骤，将打包的数据通过无线模块的4G APN网络传输向服务器传输；
步骤四：数据接收步骤，由路由器接收经由4G APN网络传输的数据；
步骤五：数据输出处理步骤，由配用电管理主机的服务器对路由器接收的数据依次进行解压缩、解密和解包的操作；
步骤六：检测步骤，由配用电管理主机的配用电管理系统对数据进行监测、存储及预警的操作。
本发明的一种无线配用电自动化信息采集系统，在终端侧加装规约转换装置和无线模块，规约转换装置用来将终端侧的串口规约转换成网络规约，无线模块用以进行无线数据传输。传输采用4G APN网络接入专用APN 标识的客户虚拟内网，访问通道与公网隔离从而确保网络访问的安全性及数据传输的私密性。配用电管理组件的拓扑结构可保证数据传输的可靠性，并可满足多配用电管理主机同时进行数据处理。本发明的一种无线配用电自动化信息采集方法配合该无线配用电自动化信息采集系统进行数据传输，依次操作可保证数据传输的稳定性、私密性及可靠性。
相比较配电网自动化几种传统的通信技术，本系统采用的无线通信具有下面的优越性：
1.网络部署灵活，可快速部署；
2.初期投资成本相对低，不需要投资线缆资源；
3.便于实现对配电侧大面积快速覆盖；
4.后期扩容及网络调整方便。
附图说明
图1为本发明的一种无线配用电自动化信息采集系统的拓扑结构示意图。
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1，1.一种无线配用电自动化信息采集系统，包括配用电管理组件1、配电站21、用户站22和其他电站23。
配电站21、用户站22及其他电站23内设有规约转换器3和无线模块 4。目前配电站一般都具有FTU、DTU、RTU等配电通信终端，这些终端设备一般都以串口通讯规约为主，为了实现本方案的无线通信，在终端侧加装规约转换器3和无线模块4(即移动终端)后，规约转换器3用来将串口规约转换成网络规约(104规约，61850规约等电力专用规约)，无线模块4可以使用3G/4G通信模块，也可以使用通用的3G/4G调制解调器,其功能主要是无线数据传输。根据现场需求，规约转换器3和无线模块4 可以分开配置也可以选用集成配置的设备。
配用电管理组件1包括依次连接的连接路由器11、硬件防火墙12和交换机13，以及至少两台的配用电管理主机14，配用电管理主机14分别与交换机连接13。配用电管理主机14内安装有配用电管理系统。路由器 11通过与无线传输与各站点的无线模块4建立通信，通过移动运营商的 4G APN技术为建立虚拟专网，并为每个传输站点分配独立的IP地址，通过4G网络实现各站点与配用电管理系统的数据传输。
使用本发明的一种无线配用电自动化信息采集系统的一种无线配用电自动化信息采集方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：从配电站21、用户站22和其他电站23采集现场数据；
步骤二：数据输入处理步骤，对采集到的现场数据依次进行压缩、加密和打包；
步骤三：数据传输步骤，将打包的数据通过无线模块4的4G APN网络传输向服务器传输；
步骤四：数据接收步骤，由路由器11接收经由4G APN网络传输的数据；
步骤五：数据输出处理步骤，由配用电管理主机14的服务器对路由器接收的数据依次进行解压缩、解密和解包的操作；
步骤六：检测步骤，由配用电管理主机14的配用电管理系统对数据进行监测、存储及预警的操作。
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 (4)

1.一种无线配用电自动化信息采集系统，包括配用电管理组件、配电站、用户站和其他电站，其特征在于，
所述配电站、所述用户站及所述其他电站内设有规约转换器和无线模块；
所述配用电管理组件包括依次连接的连接路由器、硬件防火墙和交换机，以及至少两台的配用电管理主机，所述配用电管理主机分别与所述交换机连接；所述配用电管理主机内安装有配用电管理系统；
所述无线模块与所述路由器无线连接。
2.根据权利要求1所述的一种无线配用电自动化信息采集系统，其特征在于，所述无线模块为3G/4G通信模块。
3.根据权利要求1所述的一种无线配用电自动化信息采集系统，其特征在于，所述无线模块为3G/4G调制解调器。
4.使用权利要求1所述的一种无线配用电自动化信息采集系统的一种无线配用电自动化信息采集方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：从配电站、用户站和其他电站采集现场数据；
步骤二：数据输入处理步骤，对采集到的现场数据依次进行压缩、加密和打包；
步骤三：数据传输步骤，将打包的数据通过无线模块的4G APN网络传输向服务器传输；
步骤四：数据接收步骤，由路由器接收经由4G APN网络传输的数据；
步骤五：数据输出处理步骤，由配用电管理主机的服务器对路由器接收的数据依次进行解压缩、解密和解包的操作；
步骤六：检测步骤，由配用电管理主机的配用电管理系统对数据进行监测、存储及预警的操作。
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