CN109949564A - 一种用电信息采集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用电信息采集系统，包括采集安装在地下室的电力终端数据的数据采集器，利用无线公网将采集到的电力终端数据传送到后的数据通信终端；所述的数据通信终端设置在有无线公网信号的区域，还包括实现所述的数据采集器与数据通信终端之间通信的中继装置，所述的中继装置包括设置在所述的数据采集器一端的第一电力线载波调制解调器和设置在数据通信终端一侧的第二电力线载波调制解调器。本发明中由于采用了中继装置，可以将位于无无线公网信号处的数据采集器与设置在有无线公网区域的数据通信终端通信，实现无死角的用电信息采集系统。
Description
技术领域
本发明涉及通信中继领域，特别是一种用电信息采集系统，该系统中采用了无线中继装置。
背景技术
智能电网的改造，其中包括用电信息的采集。用电信息采集的通信分为远程通信和近程通信，远程通信采用无线公网 (2G/3G/4G)，而近程通信一般采用RS232或者RS485异步通信，或者RJ45接口通信，利用近程通信采集一区域（台区）内的用电信息，集中到一起，然后利用公网将这一区域的用电信息发送到后台。总体来说这个技术虽然成熟，但是还是受安装环境的限制，城市中大多数地下室都没有无线公网信号，但是配电室却都安装在地下室，而地下室由于地理环境的制约，常常没有公网信号，导致安装的电力终端无法上线和后台服务器连接。
发明内容
本发明是针对目前用电信息采集系统中，由于安装在配电室内的电力终端设备周围没有无线公网信号，不能通过无线公网与后台通信的不足，提供一种用电信息采集系统，该系统通过中继装置将无无线公网信号处的电力终端设备的信号转送到后台。
本发明为实现其技术目的所采用的技术方案是：一种用电信息采集系统，包括采集安装在地下室的电力终端数据的数据采集器，利用无线公网将采集到的电力终端数据传送到后的数据通信终端；所述的数据通信终端设置在有无线公网信号的区域，还包括实现所述的数据采集器与数据通信终端之间通信的中继装置，所述的中继装置包括设置在所述的数据采集器一端的第一电力线载波调制解调器和设置在数据通信终端一侧的第二电力线载波调制解调器。
本发明中由于采用了中继装置，可以将位于无无线公网信号处的数据采集器与设置在有无线公网区域的数据通信终端通信，实现无死角的用电信息采集系统。
进一步的，上述的用电信息采集系统中：所述的采集器与所述的第一电力线载波调制解调器集成在一起形成数据采集通信端；所述的数据采集通信端包括M4内核，内置HPLC基带的SOC和WDG的主控芯片；方便把HPLC载波信号发送到电网和接收电网的HPLC载波信号的HPLC通信和电力线的物理接口，具有至少一个RJ45口，方便和至少一台电力终端进行连接的以太网接口。
进一步的，上述的用电信息采集系统中：所述的数据采集通信端还包括方便和PC连接，用于本地调试的RS232接口。
进一步的，上述的用电信息采集系统中：所述的数据通信终端与第二电力线载波调制解调器集成形成数据通信单元；所述的数据通信单元包括M4内核，内置HPLC基带的SOC和WDG的主控芯片；方便把HPLC载波信号发送到电网和接收电网的HPLC载波信号的HPLC通信和电力线的物理接口；用于把HPLC收到的信号传输到后台的GPRS/3G/4G模块。
进一步的，上述的用电信息采集系统中：所述的数据通信单元还包括方便和PC连接，用于本地调试的RS232接口。
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的说明。
附图说明
附图1是本发明电信息采集系统结构框图。
附图2是本发明数据采集通信端结构图。
附图3是本发明数据通信单元结构图。
附图4是本实发明用电信息采集系统主控芯片结构图。
具体实施方式
实施例1，本实施例是一种无死角的电信息采集系统，利用一个中继装置将安装在地下室或者其它没有无线公网或者无线公网信号差的区域的数据集中器的信号传送到安装在三楼或者其它有无线公网信号地方的数据通信终端。如图1所示，数据采集器采集电力终端的数据，如一些电能、电信号质量等信息，由于这些电力终端一般安装在配电柜中，处于房子的地下室，这里一般情况下没有无线公网信号，或者无线公网信号很弱，不能直接利用GRRS或者其它无线通信方式将采集到的数据传送到后台，因此，采用中继装置，由于本身是电力系统，因此，为了节省成本，采用电力线载波通信的方式将数据采集器采集到的数据传送到安装在无线公网信号较好的区域的数据通信终端，利用这个电继装置进行转发，数据通信终端通过无线公网向后台发送这些数据，如图1所示，中继装置就是一个电力线载波通信系统，本实施例中采用的通信协议是HPLC，中继装置利用两端的调制解调器（MODEM）实现双向通信（双工通信）。在另外一些用电信息采集系统中，也采用微带通信实现将数据集中器采集的数据再集中到安装在无线公网信号较好的区域的数据通信终端处。
在实践中，本实施例中，不论在数据采集器一侧还是数据通信终端一侧均将中继装置与数据采集器或者数据通信终端集成在一起，形成SOC（ System on Chip的缩写，称为系统级芯片,也有称片上系统,意指它是一个产品,是一个有专用目标的集成电路,其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容）。本实施例中，在数据采集器这一侧采用一块型号为DM750STD的芯片实现数据采集和通信协议形成，在数据通信终端一侧采用的是一块型号为DM750CCO的芯片实现利用HDLC协议与数据采集器通信和利用公网与后台通信，为了表示区别，数据采集器这一侧称为数据采集通信端，数据通信终端这一侧称为数据通信单元，数据采集通信端的核心是型号为DM750STD的芯片，数据通信单元的核心是型号为DM750CCO的芯片。
本实施例中数据采集通信端的SOC如图2所示，DM750 STA是M4内核，内置HPLC基带的SOC主控芯片，这里HPLC通信速率100Kbps~2Mbps,最大运行速度200MHZ，在DM750 STA芯片中还集成了FLASH 1Mbyte、SRAM 1Mbyte，内置独立WDG保证系统稳定可靠的运行。在数据采集通信端，DM750 STA主控芯片利用外围电路实现与物联网的接口，通过物联网（互联网）实现与所有地下室内的电力终端的通信，采集电力数据。本实施例中，利用交换芯片和RJ45接入互联网，交换芯片和RJ45是一个多RJ45口，方便和多个终端进行连接，通过以太网和终端进行通信。另外，还有一个异步通信接口，如RS232接口，实现与其它终端电脑相连，可以为DM750 STA的软件升级等提供帮助。另外，还有LED显示屏等，同样，DM750 STA主控芯片利用外围电路接电池和时钟电路。本实施例中，与DM750 STA主控芯片连接的还有HPLC-PHY ，HPLC-PHY是HPLC通信和电力线的物理接口，方便把HPLC载波信号发送到电网和接收电网的HPLC载波信号，实践中，HPLC-PHY就是完成电力线载波通信的调制解调器（MODEM）。
上面HDLC--面向比特的同步协议:High Level Data Link Control(高级数据链路控制规程)。 HDLC是面向比特的数据链路控制协议的典型代表，该协议不依赖于任何一种字符编码集;数据报文可透明传输，用于实现透明传输的"0比特插入法"易于硬件实现;全双工通信，有较高的数据链路传输效率;所有帧采用CRC检验，对信息帧进行顺序编号，可防止漏收或重份，传输可靠性高;传输控制功能与处理功能分离，具有较大灵活性。
数据通信单元如图3所示，与数据采集通信端一样，也采用了一枚主控芯片DM750CCO，主控芯片DM750 CCO同样是M4内核，内置HPLC基带的SOC主控芯片，HPLC通信速率100Kbps~2Mbps,最大运行速度200MHZ，FLASH 2Mbyte、SRAM 1Mbyte，内置独立WDG保证系统稳定可靠的运行。在数据通信单元这一端，主控芯片DM750 CCO加上外围电路实现与公网的接口，也就是GPRS/3G/4G模块接口，用于把HPLC收到的信号传输到后台（主站）。另外，还有一个异步通信接口，如RS232接口，实现与其它终端电脑相连，可以为DM750 CCO的软件升级等提供帮助。另外，还有LED显示屏等，同样，DM750 CCO主控芯片利用外围电路接电池和时钟电路。本实施例中，与DM750 CCO主控芯片连接的还有HPLC-PHY ，HPLC-PHY是HPLC通信和电力线的物理接口，方便把HPLC载波信号发送到电网和接收电网的HPLC载波信号，实践中，HPLC-PHY就是完成电力线载波通信的调制解调器（MODEM）。
本实施例中，不论是数据采集通信端的主控芯片DM750 STA还是数据通信单元的主控芯片DM750 CCO都具有基本相同的结构，只是在存储器中存储了不同的软件，一端是将以太网这边接收到的数据转换成HPLC协议帧通过电力线载波通信中继发送到数据通信单元，或者利用电力线载波通信从数据通信单元获取的信息，另一端是通过电力线载波通信从数据采集通信端获得信息从公网发送。
DM750 STA和DM750 CCO的方框图如图4所示，
1：内核32位ARM Cortex M4 ，512KBYTE SRAM，1Mbyte FLASH。
2：内置CLOCK管理和POR电源管理，RESET复位管理，LVD低电压检测。
3：内置WDG看门狗，保证稳定运行。
4：内置HPLC的物理层，PLC PHY，PLC FAE。
5：一路ADC，2个I2C总线，1个SPI总线接口，4个UART异步串口，4路PWM输出。
6：自带CRC校验，SHA，AES等加密引擎。
Claims (5)
1.一种用电信息采集系统，包括采集安装在地下室的电力终端数据的数据采集器，利用无线公网将采集到的电力终端数据传送到后的数据通信终端；其特征在于：所述的数据通信终端设置在有无线公网信号的区域，还包括实现所述的数据采集器与数据通信终端之间通信的中继装置，所述的中继装置包括设置在所述的数据采集器一端的第一电力线载波调制解调器和设置在数据通信终端一侧的第二电力线载波调制解调器。
2.根据权利要求1所述的用电信息采集系统，其特征在于：所述的采集器与所述的第一电力线载波调制解调器集成在一起形成数据采集通信端；所述的数据采集通信端包括M4内核，内置HPLC基带的SOC和WDG的主控芯片；方便把HPLC载波信号发送到电网和接收电网的HPLC载波信号的HPLC通信和电力线的物理接口，具有至少一个RJ45口，方便和至少一台电力终端进行连接的以太网接口。
3.根据权利要求2所述的用电信息采集系统，其特征在于：所述的数据采集通信端还包括方便和PC连接，用于本地调试的RS232接口。
4.根据权利要求1或2所述的用电信息采集系统，其特征在于：所述的数据通信终端与第二电力线载波调制解调器集成形成数据通信单元；所述的数据通信单元包括M4内核，内置HPLC基带的SOC和WDG的主控芯片；方便把HPLC载波信号发送到电网和接收电网的HPLC载波信号的HPLC通信和电力线的物理接口；用于把HPLC收到的信号传输到后台的GPRS/3G/4G模块。
5.根据权利要求4所述的用电信息采集系统，其特征在于：所述的数据通信单元还包括方便和PC连接，用于本地调试的RS232接口。
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