CN111402562A - 一种用电信息深度覆盖采集系统 - Google Patents

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欧清海
刘军雨
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马文洁
张宁池
宋继高
张洁
王炫中
相里瑜
张春玲
章灵芝
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Abstract

本发明公开了一种用电信息深度覆盖通信系统，通过设置无线拉远从端，获取所述电表的用电数据，通过无线扩频通信将所述用电数据发送至所述无线拉远主端，再通过无线拉远主端，输出用电数据，能够拉远采集电表用电数据的通信距离，采集到室内、地下及阴影区等覆盖盲区的用电数据，提高获取用电信息的完整性，且无线扩频通信接收灵敏度好，抗干扰能力佳。

Description

一种用电信息深度覆盖采集系统
技术领域
本发明涉及用电信息采集技术领域，特别是指一种用电信息深度覆盖采集系统。
背景技术
目前的用电与配电体系中，需要对用电信息进行远程采集，目前主站与用电信息采集终端远程通信方式主要采用电力无线专网通信方案，对比公网通信方式，电力无线专网可以满足电力业务的传输载体的基本要求。
但现有的电力无线专网通信系统在实际应用中仍存在地下室、密集城区、楼宇阴影区等覆盖盲区。通过上述通信方案，不能采集到这些覆盖盲区中的用电信息。可见，使用上述方案获取用电信息的完整性较差。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种用电信息深度覆盖通信系统，以提高获取用电信息的完整性。
基于上述目的本发明提供的一种用电信息深度覆盖采集系统，包括：电表、无线拉远主端和若干无线拉远从端；电表与无线拉远从端之间通过线缆相连接；无线拉远主端和若干无线拉远从端之间通过无线扩频通信相连接；
电表，用于通过线缆将用电数据发送至无线拉远从端；
无线拉远从端，用于通过线缆接收用电数据，并通过无线扩频通信将用电数据发送至无线拉远主端；
无线拉远主端，用于输出用电数据。
优选地，无线拉远主端和无线拉远从端之间的通信频率为223MHz～235MHz或470MHz～510MHz。
优选地，无线拉远从端与电表之间的通信、无线拉远主端的通信输出均采用串行异步式，波特率均为2400bit/s。
优选地，无线拉远主端和无线拉远从端的无线发射功率均为50mW。
优选地，无线拉远从端包括第一LoRa收发器、第一微控制单元、第一传输接口和第一电源转换电路；
第一LoRa收发器，用于以无线扩频通信的方式发送用电数据；
第一微控制单元，用于通过第一传输接口采集电表的用电数据；
第一电源转换电路，用于将外接电源转换为与第一Lora收发器和第一微控制单元适配规格的电源；
无线拉远主端包括第二LoRa收发器、第二微控制单元、第二传输接口和第二电源转换电路；
第二LoRa收发器，用于以无线扩频通信的方式接收用电数据；
第二微控制单元，用于通过第二传输接口输出用电数据；
第二电源转换电路，用于将外接电源转换为与第二Lora收发器和第二微控制单元适配的电源规格。
优选地，第一传输接口和第二传输接口均为RS-485总线接口。
优选地，系统还包括：集中器和业务主站，集中器与无线拉远主端之间通过线缆相连接，集中器和业务主站之间通过通信链路相连接；
无线拉远主端，具体用于将用电数据通过集中器发送至业务主站。
优选地，无线拉远从端安装于电力无线专网通信的覆盖盲区中。
从上面所述可以看出，本发明提供的用电信息深度覆盖通信系统，通过设置无线拉远从端，获取所述电表的用电数据，通过无线扩频通信将所述用电数据发送至所述无线拉远主端，再通过无线拉远主端，输出用电数据，能够拉远采集电表用电数据的通信距离，采集到室内、地下及阴影区等覆盖盲区的用电数据，提高获取用电信息的完整性，且无线扩频通信接收灵敏度好，抗干扰能力佳。
附图说明
图1为本发明实施例的深度覆盖通信系统构架示意图；
图2为本发明实施例的无线拉远从端架构示意图；
图3为本发明实施例的无线拉远主端架构示意图；
图4为本发明实施例的包括集中器和业务主站的深度覆盖通信系统示意图；
图5为本发明实施例的深度覆盖通信系统外部接口示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
为达到上述目的，本发明实施例提供了一种用电信息深度覆盖采集系统，如图1所示，包括电表100、无线拉远主端200和若干无线拉远从端300，电表100与无线拉远从端300之间通过线缆相连接，无线拉远主端200和无线拉远从端300之间通过无线扩频通信相连接；
电表100用于通过线缆将用电数据发送至无线拉远从端300，无线拉远从端300用于通过线缆接收用电数据，通过无线扩频通信将用电数据发送至无线拉远主端200，无线拉远主端200用于输出用电数据。
举例来说，，电表100与无线拉远从端300之间的线缆可以为RS-485总线，或者，也可以为can总线，具体不做限定。
本发明通过设置电表100、无线拉远主端200和无线拉远从端300，无线拉远从端300通过线缆接收电表100的用电数据，通过扩频通信将用电数据发送至无线拉远主端200，无线拉远主端200再将用电数据输出，能够拉远采集电表100用电数据的通信距离，采集到室内、地下及阴影区等覆盖盲区的用电数据，提高获取用电信息的完整性，且无线扩频通信接收灵敏度好，抗干扰能力佳。
作为一种实施方式，无线拉远主端200和无线拉远从端300之间的通信频率为223MHz～235MHz或470MHz～510MHz，上述频段的扩频通信具备高接收灵敏度、强抗干扰能力，在高层楼宇穿透和地下室曲折空间传输具有很大优势，适用于电力无线通信信号难以覆盖到的室内及地下空间的延伸覆盖。
作为一种实施方式，无线拉远从端300与电表100之间的通信、无线拉远主端200的通信输出均采用串行异步式，波特率均为2400bit/s。串行异步式通信可支持双向通信，无需同步时钟信号，硬件成本低，举例来说，通信格式包括1位起始位、8位数据位、1位奇偶校验位和1位停止位。
作为一种实施方式，无线拉远主端200和无线拉远从端300的无线发射功率均为50mW，耗费能源较低，节约成本。
作为一种实施方式，无线拉远从端300包括第一LoRa收发器310、第一微控制单元320、第一传输接口330和第一电源转换电路340，如图2所示；
其中第一LoRa收发器310用于以无线扩频通信的方式发送用电数据；
第一微控制单元320用于通过第一传输接口330采集所述电表100的用电数据；
第一电源转换电路340用于将外接电源转换为与第一LoRa收发器310和第一微控制单元320适配规格的电源；
无线拉远主端200包括第二LoRa收发器210、第二微控制单元220、第二传输接口230和第二电源转换电路240，如图3所示；
其中第二LoRa收发器210用于以无线扩频通信的方式接收用电数据；
第二微控制单元220用于通过第二传输接口230输出所述用电数据；
第二电源转换电路240用于将外接电源转换为与第二LoRa收发器210和第二微控制单元220适配规格的电源。
举例来说，第一电源转换电路340和第二电源转换电路240的输入电源可以为220V50Hz，LoRa收发器基于低功耗广域网技术，是一种低功耗的远距离无线数据传输模块，通过上述设置可提高无线拉远主端200和无线拉远从端300的通用性，并使数据传输效果更好。
上述一种实施方式中，电表100和无线拉远从端300之间的线缆和无线拉远主端200的输出方式为RS-485总线，这种情况下，作为一种实施方式，第一传输接口330和第二传输接口230均为RS-485总线接口，具有较好的通信速率和稳定性。
作为一种实施方式，本用电信息深度覆盖采集系统中还包括集中器和业务主站，如图4和图5所示，集中器和无线拉远主端200之间通过线缆相连接，集中器与业务主站之间通过通信链路相连接，其中无线拉远主端200具体用于将用电数据通过集中器发送至业务主站。
举例来说，上述通信链路可以是无线专网、无线公网和光纤等，通过设置集中器和业务主站，可将用电数据集中传输，方便监控。
作为一种实施方式，无线拉远从端300安装于电力无线专网通信的覆盖盲区中，进一步拉远采集电表100用电数据的通信距离，举例来说，覆盖盲区可以是室外阴影区或室内覆盖盲区等，如在楼宇每个楼层中安装无线拉远从端300。
随着能源互联网建设持续深入，配电网规模和智能化水平大幅提升，用电服务质量要求不断提高，电网运营、用电服务、企业管理等正经历着历史性的变革，各级电网数据采集与控制和用户信息交互等数据需求呈爆发性增长态势，无线接入和移动业务需求不断提升，电力无线专网面临高质高效的接入需求。而现有的电力无线专网通信系统在实际应用中仍存在地下室、密集城区、楼宇阴影区等覆盖盲区，无法实现全覆盖。
另一方面，用电信息采集业务的本地通信方式主要包括宽带电力线载波、窄带电力线载波、微功率无线等。低压电力线宽带载波通信调制方式采用多载波调制(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)，载波频率1～34MHz，信息传输速率可达到200Mbit/s。这种通信方式占用频带宽、数据传输速率高、数据容量大、双向传输、无需另外铺设通信线路、安装方便；可以方便地将电力通信网络延伸到低压用户侧，实现对用户电表100的数据采集和控制。但是，这种通信方式也面临着传输距离较短、受电力线影响较大、对于架空导线和电缆混合模式电力线路适应性较差等问题。低压电力线窄带载波通信采用键控调相调制模式，载波中心频率76.8kHz，频带范围±16kHz，信息传输速率1.6kbit/s。数据传输速率较低，双向传输。相对于宽带载波，其传输距离较长，但一次通信成功率达不到100％，需要多次重复采集才能获取全部数据，对于全面远程控制和远程预购电方式的实现和支持不够。
本发明通过设置无线拉远从端300，获取所述电表100的用电数据，通过无线扩频通信将所述用电数据发送至所述无线拉远主端200，再通过无线拉远主端200，输出用电数据，能够拉远采集电表100用电数据的通信距离，采集到室内、地下及阴影区等覆盖盲区的用电数据，便于实现全覆盖，提高获取用电信息的完整性。
作为一种实施方式，本系统还具备地址管理功能，无线拉远主端200和无线拉远从端300具备在本地网络中唯一的地址标识，用于建立中继路由关系。能够在无人干预情况下，自动管理下属节点的中继路由关系。
无线拉远主端200和无线拉远从端300具备载波侦听和冲突避让功能。
无线拉远主端200和无线拉远从端300应具备自动组网和路由自动建立功能，即：无需人工干预，无线拉远主端200和无线拉远从端300能够根据邻居发现、最少传输路径等机制，自动建立网络路由；同时，当路由中的某个中继节点失效时，系统可以立即自动生成新的路由，以保障数据的可靠传输；当有新节点加入到系统中时，其他节点也能够快速建立邻居关系，完成路由更新。
无线拉远主端200和无线拉远从端300备网络管理功能，包括对主节点和从节点版本信息查询、路由信息查询及设置等功能。
本系统在组网时可采用自组网的星型连接组网模式，组网简单，信号传输可靠性高。
本系统安装简单方便，大部分新增设备如无线拉远从端300可安装于原有的电力设施如电表100间、配电间内。
本系统较PLC载波通信具有通信响应速度更快、通信成功率100％、覆盖半径3公里、具备电能表信息采集深化应用等优势。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本发明难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本发明难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本发明的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本发明的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本发明。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用电信息深度覆盖采集系统，其特征在于，包括：电表、无线拉远主端和若干无线拉远从端；所述电表与所述无线拉远从端之间通过线缆相连接；所述无线拉远主端和若干无线拉远从端之间通过无线扩频通信相连接；
所述电表，用于通过所述线缆将用电数据发送至所述无线拉远从端；
所述无线拉远从端，用于通过所述线缆接收所述用电数据，并通过无线扩频通信将所述用电数据发送至所述无线拉远主端；
所述无线拉远主端，用于输出所述用电数据。
2.根据权利要求1所述的用电信息深度覆盖采集系统，其特征在于，所述无线拉远主端和所述无线拉远从端之间的通信频率为223MHz～235MHz或470MHz～510MHz。
3.根据权利要求1所述的用电信息深度覆盖采集系统，其特征在于，所述无线拉远从端与所述电表之间的通信、所述无线拉远主端的通信输出均采用串行异步式，波特率均为2400bit/s。
4.根据权利要求1所述的用电信息深度覆盖采集系统，其特征在于，所述无线拉远主端和所述无线拉远从端的无线发射功率均为50mW。
5.根据权利要求1所述的用电信息深度覆盖采集系统，其特征在于，所述无线拉远从端包括第一LoRa收发器、第一微控制单元、第一传输接口和第一电源转换电路；
所述第一LoRa收发器，用于以无线扩频通信的方式发送所述用电数据；
所述第一微控制单元，用于通过所述第一传输接口采集所述电表的用电数据；
所述第一电源转换电路，用于将外接电源转换为与所述第一Lora收发器和所述第一微控制单元适配规格的电源；
所述无线拉远主端包括第二LoRa收发器、第二微控制单元、第二传输接口和第二电源转换电路；
所述第二LoRa收发器，用于以无线扩频通信的方式接收所述用电数据；
所述第二微控制单元，用于通过所述第二传输接口输出所述用电数据；
所述第二电源转换电路，用于将外接电源转换为与所述第二Lora收发器和所述第二微控制单元适配的电源规格。
6.根据权利要求5所述的用电信息深度覆盖采集系统，其特征在于，所述第一传输接口和所述第二传输接口均为RS-485总线接口。
7.根据权利要求1所述的用电信息深度覆盖采集系统，其特征在于，所述系统还包括：集中器和业务主站，所述集中器与所述无线拉远主端之间通过线缆相连接，所述集中器和所述业务主站之间通过通信链路相连接；
所述无线拉远主端，具体用于将所述用电数据通过所述集中器发送至所述业务主站。
8.根据权利要求1所述的用电信息深度覆盖采集系统，其特征在于，所述无线拉远从端安装于电力无线专网通信的覆盖盲区中。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115022116A (zh) * 2022-06-01 2022-09-06 北京慧清科技有限公司 一种电台拉远通信系统及其控制方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114827223B (zh) * 2022-05-10 2023-08-08 哈尔滨圣昌科技开发有限公司 一种智能管线远程设备的控制系统及其操作方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5874903A (en) * 1997-06-06 1999-02-23 Abb Power T & D Company Inc. RF repeater for automatic meter reading system
US20040004555A1 (en) * 2002-07-03 2004-01-08 Schlumbergersema Inc. Field selectable communication network
CN102956096A (zh) * 2011-08-25 2013-03-06 南京能瑞自动化设备股份有限公司 基于epon和无线自组网技术的用电信息采集系统
CN103473908A (zh) * 2013-09-05 2013-12-25 山西省电力公司大同供电分公司 一种用电信息采集系统
CN203596099U (zh) * 2013-12-18 2014-05-14 国家电网公司 用电信息采集系统
CN105788206A (zh) * 2016-01-07 2016-07-20 江苏省电力公司电力科学研究院 一种基于双模通信的用电信息采集系统及其方法
CN208903415U (zh) * 2018-08-15 2019-05-24 鼎信信息科技有限责任公司 一种符合南网标准的230MHz LoRa采集器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115022116A (zh) * 2022-06-01 2022-09-06 北京慧清科技有限公司 一种电台拉远通信系统及其控制方法
CN115022116B (zh) * 2022-06-01 2023-12-15 北京慧清科技有限公司 一种电台拉远通信系统及其控制方法

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