CN110519093A - 一种基于泛在电力物联网的信息采集系统网络架构 - Google Patents
一种基于泛在电力物联网的信息采集系统网络架构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110519093A CN110519093A CN201910796567.7A CN201910796567A CN110519093A CN 110519093 A CN110519093 A CN 110519093A CN 201910796567 A CN201910796567 A CN 201910796567A CN 110519093 A CN110519093 A CN 110519093A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- base station
- terminal
- data
- main website
- things
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000006854 communication Effects 0.000 claims abstract description 60
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 59
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000006855 networking Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 11
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 8
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 abstract 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 19
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 14
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 3
- 238000013468 resource allocation Methods 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000013439 planning Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
- G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C19/00—Electric signal transmission systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/12—Discovery or management of network topologies
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W76/00—Connection management
- H04W76/10—Connection setup
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本发明涉及一种基于泛在电力物联网的信息采集系统网络架构，解决的是信道资源不足的技术问题，通过采用包括主站、基站及终端通信模块；所述主站与基站通过有线链路连接，实现双向数据传输；所述基站与终端通信模块之间构成点对多点网络拓扑结构，通过无线网络进行双向通信；所述主站与终端进行数据交互过程中，基站只具有数据转发的功能，并不具备对数据的处理功能，无线网络的组网、在网管理与所辖终端退网管理由基站主导控制的技术方案，较好的解决了该问题，可用于电力物联网中。
Description
技术领域
本发明涉及泛在电力物联网/电力无线专网领域，具体涉及一种基于泛在电力物联网的信息采集系统网络架构。
背景技术
工作在离散频点上的电力无线专网通信是为电力负荷控制专用批准的，承载于模拟式无线通信技术基础上的数据通信资源，过去一段时间被多数网省公司作为电力大型专变用户用电信息采集和监控所用。传统电力无线专网通信系统通信纠错能力强，数据处理效率高，解决了光纤通信方式成本高的问题，在过去的用电信息采集系统建设中发挥了积极作用。
然而随着社会对电的依赖，要求供电可靠性更高，电网越来越复杂，接入设备类型和数量越来越多，电网形态发生变化，电网安全运行压力加大。传统电力无线专网通信系统运行中，数据不贯通，共享实时性不强，数据在提高电网安全运行水平、效率效益和工作质量等方面价值发挥不充分，未取得明显效果；大范围、大规模能源优化配置资源能力未充分体现。在基础设施中，终端采集监控覆盖不足，缺乏统一规划设计和标准，未实现统一物联管理；通信接入网覆盖深度不够、带宽不足；平台软硬件资源利用率不高，数据存储、处理和应用灵活性不强，快速响应需求变化能力不足。
泛在电力物联网是围绕电力系统各环节，充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术，实现电力系统各环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。系统能更好的提高人民的生活品质，更好的为企业服务，同时对推进电网战略落地实施具有重要意义。
为更好地解决传统电力无线专网通信系统在系统容量上的问题，进一步提升电力无线专网在数据采集方面的整体优势，本发明提供基于泛在电力物联网的信息采集系统网络架构。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的信道资源不足、导致简化采集任务，采集信息的不完整性的技术问题。提供一种新的基于泛在电力物联网的信息采集系统网络架构，该基于泛在电力物联网的信息采集系统网络架构具有实现系统参数的灵活调整和配置、通信传输效率高、传输可靠性高的特点。
为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：
一种基于泛在电力物联网的信息采集系统网络架构，所述基于泛在电力物联网的信息采集系统网络架构包括主站、基站及终端通信模块；
所述主站与基站通过有线链路连接，实现双向数据传输；
所述基站与终端通信模块之间构成点对多点网络拓扑结构，通过无线网络进行双向通信；
所述主站与终端进行数据交互过程中，基站只具有数据转发的功能，并不具备对数据的处理功能，无线网络的组网、在网管理与所辖终端退网管理由基站主导。
本发明的工作原理：随着专变采集对象的自然增长和持续满足专变用户的采集“全覆盖”业务要求，现有在运系统的电力无线专网信道资源已呈“匮乏”状态，主要信道不但“端满为患”，并长期因超容量运行而不得不简化采集任务，直接导致采集信息的不完整性。要满足“全采集”要求，必须为此拓展信道资源，调整信道运行容量。从现有的网络架构体制来看，信道容量已经无法满足用户数增长的需要。
上述方案中，为优化，进一步的，主站与终端进行数据交互过程通过下行链路和上行链路完成；
下行链路中，主站向下发送查询指令与管理指令，数据经过有线链路传送到基站，基站通过无线链路发送到终端通信模块，再传到终端进行数据处理；
上行链路中，终端将主站查询结果与采集所得用电信息通过无线网络发送到基站，基站将数据经有线链路转发到主站。
进一步的，所述基站通过多台基站根据无线蜂窝组网犯法实现对采集区域的无线覆盖，能够提供无线终端的接入、空中资源分配、IP业务的透明承载、数据安全以及QoS保证功能服务，能够将终端的业务通过无线空中接口接入到有线网络中，承载数据业务；
所述终端通信模块能够通过无线链路接收本基站发送的查询与控制指令，将用户用电信息、终端状态信息、事件信息等通过无线链路发送给基站。
进一步的，所述主站靠近与基站连接的有线链路一侧设置有主站前置机、通信前置机、防火墙，提高了安全性。
在本发明中的在下行链路，主站可向下发送查询指令与管理指令，数据经过有线链路传送到基站，基站通过无线链路发送到终端的通信模块，再传到终端内部进行数据的处理；在上行链路，终端将主站查询结果与采集所得用电信息通过无线网络发送到基站，基站将数据经有线链路转发到主站。在主站与终端进行数据交互的整个过程中，基站只具有数据转发的功能，并不具备对数据的处理功能。但基站具有对无线网络的组网、在网管理与所辖终端退网管理的主导权利。
本发明的有益效果：本发明提供的基于泛在电力物联网的信息采集系统网络架构，解决了当前电力无线专网系统诸多缺陷，改善了当前系统工作状态，包括实现系统参数的灵活调整和配置，提升通信传输效率，提高了无线通信传输可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1，实施例1的基于泛在电力物联网的信息采集系统网络架构拓扑图。
图2，实施例1的基于泛在电力物联网的信息采集系统结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供一种基于泛在电力物联网的信息采集系统网络架构，如图1，所述基于泛在电力物联网的信息采集系统网络架构包括主站、基站及终端通信模块；
所述主站与基站通过有线链路连接，实现双向数据传输；
所述基站与终端通信模块之间构成点对多点网络拓扑结构，通过无线网络进行双向通信；
所述主站与终端进行数据交互过程中，基站只具有数据转发的功能，并不具备对数据的处理功能，无线网络的组网、在网管理与所辖终端退网管理由基站主导。
本实施例中，终端通信模块为终端通信设备，属于终端内部模块。
本实施例中，具体的，主站与终端进行数据交互过程通过下行链路和上行链路完成；下行链路中，主站可向下发送查询指令与管理指令，数据经过有线链路传送到基站，基站通过无线链路发送到终端通信模块，再传到终端进行数据处理；
上行链路中，终端将主站查询结果与采集所得用电信息通过无线网络发送到基站，基站将数据经有线链路转发到主站。
其中，所述基站通过多台基站根据无线蜂窝组网犯法实现对采集区域的无线覆盖，能够提供无线终端的接入、空中资源分配、IP业务的透明承载、数据安全以及QoS保证功能服务，能够将终端的业务通过无线空中接口接入到有线网络中，承载数据业务；所述终端通信模块能够通过无线链路接收本基站发送的查询与控制指令，将用户用电信息、终端状态信息、事件信息等通过无线链路发送给基站。
如图2，所述主站靠近与基站连接的有线链路一侧设置有主站前置机、通信前置机、防火墙，提高了安全性。
主站：综合控制和处理各用户的用电功能；
主站前置机：对用电采集信息进行分析和管理，可同时处理电力无线专网传输，GPRS/CDMA公网通信等多网络类型数据，是属于主站的设备结构；
通信前置机：位于主站附近，作用是将主站发来的数据按指定协议进行相应的打包，使数据可以经有线链路的传给下行各基站。另一方面，通信前置机也可接收来自有线链路的数据，进行拆包、拆帧操作后传回主站。通信前置机与有线链路的物理接口使用光纤接口或者E1接口，与主站前置机的物理接口使用串口或者以太网接口；
防火墙：出于安全方面的考虑，在有线链路的末端，数据接入通信前置机之前考虑了防火墙模块，防止其他设备恶意窃取信息，破坏主站网络安全环境；
有线链路网络：有线链路可使用光纤网络或者语音通信网络进行通信。数据在有线链路中进行传输时，会打包成相应的传输协议格式；
基站：位于在主站和终端之间，起中继转发数据的作用。对下属终端通信模块进行入网、在网、退网管理。基站与有线链路网络的物理接口是光纤接口或E1接口中的一种。与终端通信模块之间基于无线链路进行通信。
无线链路网络：用于基站与终端通信模块之间进行信息交互的无线网络；
终端通信模块：位于终端内部，与终端通过串口接口进行数据收发。与基站之间基于无线链路进行通信。
终端：控制用户用电功能。采集用户用电信息，整理、分类后发送给主站。
本实施例的基于新型通信技术的用电信息采集系统网络架构各功能实现方法如下：
系统业务功能：用电信息传输
专变用户的用电信息数据由智能电表进行采集并存入终端存储器。通信网络系统的功能即是：在指定时间将终端存储用电信息数据传送至主站；在限定时间内将所有用电数据传送完毕；保证通信过程的可靠性与实时性。
组网与网络管理：硬件设备上电后，基站与其所覆盖的所有终端通信模块就会进行自动组网，并根据指定协议方式形成具有较高稳定性的无线网络。通信网络正常建立后，基站可以对相应终端进行监测与管理，在终端出现异常情况时，基站可强制终端设备退网。在基站容量范围内，新增加的终端设备可实时地通过竞争方式入网。
主站查询与控制：主站可以通过通信网络实时、定向的查询专变用户的用电信息，可以动态掌握终端设备在网络中的工作状态、物理属性等。
主站可实时控制终端通断电。主站通过通信网络掌握用户用电状态，并根据用电状态分析用户是否正常用电。如遇用户欠费或者用电出现异常等情况，主站可及时进行断电处理。
基站功能：定期接收终端发送的用户用电信息，并将用电信息发送至上一级主站。这让电力无线专网的远程自动采集用电信息的功能得到了实现；对接入系统的终端以及无线资源进行管理。这让整个电力无线专网中的设备处于同步，实现了资源的合理利用，是整个电力无线专网得以正常工作的关键。
负荷控制功能：根据上级要求定时的组播或者是广播配电指令，是实现电力无线专网有序供电、分时段用电的核心步骤。
数据处理功能：基站可以对数据做出简单的数据处理，对于传输错误的数据，可以要求终端通信模块重传。通过此功能可避免到更高层去进行判断，减小了电力无线专网的时延，增加了可靠性。
终端通信模块在规定的时间内自动发送用电信息到基站，这是电力无线专网实现远程抄表业务的重要条件；终端通信模块将主站所发的配电指令数据从串口传入终端主板，终端主板再对其所控制的用电器进行配电控制，这也是电力无线专网完成负荷管理功能、电力调度业务，实现有序供电的最终执行步骤。
终端通信模块根据基站广播定期向基站发送自身的终端管理参数(如IP地址、MAC地址等)，这是电力无线专网对接入网络终端和系统资源进行管理，实现系统的自动巡检的关键条件之一。
本实施例未披露的部分均采用现有技术的模块或协议。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
Claims (4)
1.一种基于泛在电力物联网的信息采集系统网络架构，其特征在于：所述基于泛在电力物联网的信息采集系统网络架构包括主站、基站及终端通信模块；
所述主站与基站通过有线链路连接，实现双向数据传输；
所述基站与终端通信模块之间构成点对多点网络拓扑结构，通过无线网络进行双向通信；
所述主站与终端进行数据交互过程中，基站只具有数据转发的功能，并不具备对数据的处理功能，无线网络的组网、在网管理与所辖终端退网管理由基站主导控制。
2.根据权利要求1所述的基于泛在电力物联网的信息采集系统网络架构，其特征在于：主站与终端进行数据交互过程通过下行链路和上行链路完成；
下行链路中，主站向下发送查询指令与管理指令，数据经过有线链路传送到基站，基站通过无线链路发送到终端通信模块，再传到终端进行数据处理；
上行链路中，终端将主站查询结果与采集所得用电信息通过无线网络发送到基站，基站将数据经有线链路转发到主站。
3.根据权利要求2所述的基于泛在电力物联网的信息采集系统网络架构，其特征在于：所述基站通过多台基站根据无线蜂窝组网犯法实现对采集区域的无线覆盖，能够提供无线终端的接入、空中资源分配、IP业务的透明承载、数据安全以及QoS保证功能服务，能够将终端的业务通过无线空中接口接入到有线网络中，承载数据业务；
所述终端通信模块能够通过无线链路接收本基站发送的查询与控制指令，将用户用电信息、终端状态信息以及事件信息通过无线链路发送给基站。
4.根据权利要求3所述的基于泛在电力物联网的信息采集系统网络架构，其特征在于：所述主站靠近与基站连接的有线链路一侧设置有主站前置机、通信前置机、防火墙。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910796567.7A CN110519093A (zh) | 2019-08-27 | 2019-08-27 | 一种基于泛在电力物联网的信息采集系统网络架构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910796567.7A CN110519093A (zh) | 2019-08-27 | 2019-08-27 | 一种基于泛在电力物联网的信息采集系统网络架构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110519093A true CN110519093A (zh) | 2019-11-29 |
Family
ID=68628177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910796567.7A Pending CN110519093A (zh) | 2019-08-27 | 2019-08-27 | 一种基于泛在电力物联网的信息采集系统网络架构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110519093A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110944238A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-03-31 | 国网河南省电力公司信息通信公司 | 一种基于otn传输的5g电力变电站宽带视频业务系统 |
| CN113382389A (zh) * | 2020-03-09 | 2021-09-10 | 上海擎感智能科技有限公司 | 数据处理方法、系统、存储介质及车机端 |
| CN114785624A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-07-22 | 深圳市特发信息股份有限公司 | 一种局域网通信系统及其电源自给互给方法 |
| CN114844862A (zh) * | 2021-01-15 | 2022-08-02 | 大唐移动通信设备有限公司 | 资源处理方法、装置及通信设备 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103929823A (zh) * | 2014-05-07 | 2014-07-16 | 重庆大学 | 基于业务分类的电力无线专网信道接入控制方法 |
| CN103957570A (zh) * | 2014-05-07 | 2014-07-30 | 重庆大学 | 一种用于电力负荷控制的网络通信系统及其路由算法 |
-
2019
- 2019-08-27 CN CN201910796567.7A patent/CN110519093A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103929823A (zh) * | 2014-05-07 | 2014-07-16 | 重庆大学 | 基于业务分类的电力无线专网信道接入控制方法 |
| CN103957570A (zh) * | 2014-05-07 | 2014-07-30 | 重庆大学 | 一种用于电力负荷控制的网络通信系统及其路由算法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110944238A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-03-31 | 国网河南省电力公司信息通信公司 | 一种基于otn传输的5g电力变电站宽带视频业务系统 |
| CN113382389A (zh) * | 2020-03-09 | 2021-09-10 | 上海擎感智能科技有限公司 | 数据处理方法、系统、存储介质及车机端 |
| CN114844862A (zh) * | 2021-01-15 | 2022-08-02 | 大唐移动通信设备有限公司 | 资源处理方法、装置及通信设备 |
| CN114844862B (zh) * | 2021-01-15 | 2023-09-05 | 大唐移动通信设备有限公司 | 资源处理方法、装置及通信设备 |
| CN114785624A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-07-22 | 深圳市特发信息股份有限公司 | 一种局域网通信系统及其电源自给互给方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110519093A (zh) | 一种基于泛在电力物联网的信息采集系统网络架构 | |
| CN201928298U (zh) | 一种配电网综合通信接入平台 | |
| CN101697497A (zh) | 一种多功能电能信息集中器及其通讯方法 | |
| WO2012152082A1 (zh) | 数据采集集中器及数据采集方法 | |
| CN101576056B (zh) | 一种风力发电用变流器远程监控系统 | |
| CN102064604A (zh) | 多功能电能信息集中器及其工作方法 | |
| CN113852192B (zh) | 一种支持多协议多主站的数据交互系统及其方法 | |
| CN107222338A (zh) | 一种物联网节点信息通信模型及通信方法 | |
| CN107681661A (zh) | 一种即插即用式能源互联系统 | |
| CN113094174A (zh) | 一种基于边缘计算技术的配电网终端自主组网协调控制的方法 | |
| CN103747041B (zh) | 一种智能电网与用户集成通信系统及其通信方法 | |
| CN111610361A (zh) | 一种电力物联网随器量测系统及方法 | |
| CN107517210B (zh) | 一种多接口协议自适应转换的配电网无线通信装置 | |
| CN107888466A (zh) | 一种基于lldp的自组织分布式广域保护网络通信方法 | |
| CN106921660A (zh) | 一种支持任意通信协议共享信道资源的方法 | |
| CN209674519U (zh) | 基于无线传感网络的微功率抄表设备 | |
| CN101566661A (zh) | 基于透明转发技术的电能质量在线监测系统 | |
| CN103001864B (zh) | 基于iec61850数据集的信息转发方法 | |
| CN201904652U (zh) | 用户用电信息集中器 | |
| Ding et al. | A delay and load-balancing based hierarchical route planning method for transmission line IoT sensing and monitoring applications | |
| CN116321035B (zh) | 一种基于5g短切片技术的新能源汽车充电站数据通信系统 | |
| CN105471365B (zh) | 户用光伏系统及智能微电网系统 | |
| CN109861872B (zh) | 一种提升业务质量的配电通信网架构 | |
| CN207731116U (zh) | 一种户用电能采集装置 | |
| CN102916492B (zh) | 电力信息通信优化配电通信网系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191129 |