CN112153492A - 一种电能采集终端无线信号增益装置 - Google Patents
一种电能采集终端无线信号增益装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112153492A CN112153492A CN202011179951.1A CN202011179951A CN112153492A CN 112153492 A CN112153492 A CN 112153492A CN 202011179951 A CN202011179951 A CN 202011179951A CN 112153492 A CN112153492 A CN 112153492A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- host
- electric energy
- chip
- slave
- network
- 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
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 48
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 21
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 claims 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 208000025274 Lightning injury Diseases 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
- H04Q2209/30—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wired architecture
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
- H04Q2209/60—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for transmitting utility meters data, i.e. transmission of data from the reader of the utility meter
Abstract
一种电能采集终端无线信号增益装置，包含：多个从机，每个从机对应一个电能采集终端，所述从机通过网线连接所述电能采集终端，用于收集所述电能采集终端的数据；多个转换器，所述转换器与所述从机安装在同一个配电室内，所述转换器通过网线连接所述电能采集终端，所述转换器通过RF射频信号网络与所述从机进行数据传输，所述转换器用于实现从机和主机之间的数据传输；主机，其安装在台区基站中移动通信网络的信号最优的位置，所述主机通过电力线载波通信网络与所述转换器进行远程数据传输，所述主机通过移动通信网络与主站进行通信。本发明实现无信号配变台区低压用户集中抄表数据上报，具有与主站实时通信功能，支持停电上报，提高了信号强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种电能采集终端无线信号增益装置。
背景技术
在用电信息采集通信系统中，采集终端通常采用移动无线公网作为上行通信方式，但是现有的采集终端安装的地方大多在地下室等存在移动通信基站信号未覆盖或者信号极差的情况，造成主站无法正常抄读采集终端数据。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电能采集终端无线信号增益装置，实现无信号配变台区低压用户集中抄表数据上报，具有与主站实时通信功能，支持停电上报，提高了信号强度。
为了达到上述目的，本发明提供一种电能采集终端无线信号增益装置，包含：
多个从机，每个从机对应一个电能采集终端，所述从机通过网线连接所述电能采集终端，用于收集所述电能采集终端的数据；
多个转换器，所述转换器与所述从机安装在同一个配电室内，所述转换器通过网线连接所述电能采集终端，所述转换器通过RF射频信号网络与所述从机进行数据传输，所述转换器用于实现从机和主机之间的数据传输；
主机，其安装在台区基站中移动通信网络的信号最优的位置，所述主机通过电力线载波通信网络与所述转换器进行远程数据传输，所述主机通过移动通信网络与主站进行通信。
所述主机包含：主机控制芯片101和主机载波信号处理电路102。
所述主机控制芯片选用PIC32MZ芯片。
所述主机载波信号处理电路选用PIC32MZ芯片。
所述主机与上行主站的无线通信协议兼容国网上行通信协议和南网上行通信协议。
所述转换器包含：转换器控制芯片和转换器载波信号处理电路。
所述转换器控制芯片选用Atmel SAM G55芯片。
所述转换器载波信号处理电路选用PIC32MZ芯片。
所述从机包含：从机控制芯片、连接从机控制芯片的网络芯片、连接从机控制芯片的RF芯片、连接从机控制芯片的电源电路、以及连接网络芯片的网络通信物理层PHY芯片。
所述从机控制芯片选用9001C7芯片。
本地信道采用低压电力线高速载波通信技术，同一台区的一台主机下代理多台终端与主站进行通信，一台主机代理同一配电室下的多个台区终端与主站进行通信，实现无信号配变台区低压用户集中抄表数据上报，具有与主站实时通信功能，支持停电上报，提高了信号强度。
附图说明
图1是本发明提供的一种电能采集终端无线信号增益装置的结构示意图。
图2是主机的电路结构示意图。
图3是转换器的电路结构示意图。
图4是从机的电路结构示意图。
具体实施方式
以下根据图1～图4，具体说明本发明的较佳实施例。
如图1所示，本发明提供一种电能采集终端无线信号增益装置，包含：
多个从机3，每个从机3对应一个电能采集终端4，所述从机3通过网线连接所述电能采集终端4，用于收集所述电能采集终端4的数据；
多个转换器2，所述转换器2与所述从机3安装在同一个配电室内，所述转换器2通过网线连接所述电能采集终端4，所述转换器2通过RF射频信号网络与所述从机3进行数据传输，所述转换器2用于实现从机3和主机1之间的数据传输；一个配电室内通常配置1台转换器，1台转换器可以用于小于6台设备(主机和/或从机)的连接；
主机1，其安装在台区基站中移动通信网络的信号最优的位置，所述主机1通过电力线载波通信网络与所述转换器2进行远程数据传输，所述主机1通过移动通信网络与主站5进行通信。
进一步，在本发明的实施例中，如图2所示，所述的主机1包含：主机控制芯片101和主机载波信号处理电路102。
所述的主机控制芯片101选用PIC32MZ芯片，该主机控制芯片101实现上行4G通信、下行载波通信、从机管理、网络维护、本地参数配置、无线通信配置等功能。所述的主机控制芯片101还包含外部存储器以及附属接口电路等，所述的外部存储器为Nand Flash芯片(NAND闪存)，所述的接口电路为蓝牙接口(用于和PC机或手机通信，主要进行主机参数配置)，UART接口，电源接口、天线接口，网络通信物理层PHY芯片等。所述的主机控制芯片101还连接GPRS/4G无线通信电路103，实现主机1与上行主站的无线通信，支持信号的接收解调和发送，并通过专有接口与主机控制芯片101进行数据交换。所述的主机1与上行主站的无线通信协议兼容国网、南网常见上行通信协议，如376.1/1376.1、南网协议、黑龙江62056协议、OOP协议。
所述的主机载波信号处理电路102选用PIC32MZ芯片，该主机载波信号处理电路102包含：核心载波芯片104以及外围的过零电路105、载波信号的发送电路106和耦合电路107、以及载波信号的接收电路108和解调电路109。所述的核心载波芯片104实现与主机控制芯片101的载波通信，通信速率为38400kbps，核心载波芯片104保证业务数据可以由核心载波芯片104处理后传输到电力线上，并保证来自电力线的业务数据处理后传输给主机控制芯片101。所述的过零电路105使用先进的过零传输原理，保证主机1和从机3的相位自动识别和同步，保证载波信号主机1和从机3处于相同物理相线进行通信，从而实现载波信号的传输最大。所述的载波信号发送电路106与载波信号耦合电路107主要将从核心载波芯片104的PWM信号经发送电路106调制PWM后从耦合电路107耦合进入交流市电。所述的载波信号接收电路108与载波信号解调电路109主要将来自电力线上的载波信号经接收电路108进行鉴频、选频接收再经解调电路109处理后输入到核心载波芯片104的专用处理管脚进行信号处理。所述的主机载波信号处理电路102还连接电源电路，电源电路满足现场雷击、静电和高压冲击，能够满足多次20KA的浪涌冲击，以及高压自动保护设计，提高设备抗干扰和可靠运行。所述的电源电路包含：开关电源电路110和超级电容电路111。所述的开关电源电路110实现与高供高计、高供低计、低供低计终端设备的电源兼容，实现宽电压的电源输入，输入电压范围90～286VAC，实现现场在不同电源系统中可以直接取电使用，降低现场工作量和其它电源转换设备。所述的超级电容电路111作为设备停电后支撑最后一口气的事件上报等备用电路。
如图3所示，所述的转换器2包含：转换器控制芯片201和转换器载波信号处理电路202。
所述的转换器控制芯片201选用Atmel SAM G55芯片，该转换器控制芯片201实现上行载波通信、下行无线通信、无线网络管理等功能。所述的转换器控制芯片201还包含外部存储器以及附属接口电路等，所述的外部存储器为Nand Flash芯片，所述的接口电路为蓝牙接口，UART接口，电源接口、天线接口等。所述的转换器控制芯片201还连接无线通信电路203(SI4438-C)，通过该电路发送无线信号，与从机进行通信。所述的转换器控制芯片201还连接网络芯片204，通过该电路与电能采集终端连接。
所述的转换器载波信号处理电路202选用PIC32MZ芯片，该转换器载波信号处理电路202的电路结构与所述的主机控制芯片101的电路结构和工作原理一致，在此不再赘述。
如图3所示，所述的从机3包含：从机控制芯片301、连接从机控制芯片301的网络芯片302(实现与电能采集终端的网络通信)、连接从机控制芯片301的RF芯片304(实现与转换器通信)、以及连接网络芯片302的网络通信物理层PHY芯片303(型号为LAN8742)。本实施例中，所述的从机控制芯片301选用9001C7芯片，用于实现上行无线通信、下行网络通信。所述从机控制芯片301还连接电源电路305，所述电源电路305与所述主机1中的电源电路的结构和工作原理一致，在此不再赘述。所述电力线载波技术包含载波报文透传功能和载波通信状态机处理两部分内容，且所述载波通信状态机中包含载波通信管理，所述载波通信管理包含载波时隙管理、载波发送管理、载波接收管理。
所述载波时隙管理在主机与多个转换器、多个从机的网络拓扑中，为保证通信效率，避免载波信道阻塞冲突，载波信道采用TDMA机制，主机与转换器在自身的时隙内，都可以主动发起通信，主机的时隙号为0。所述载波发送管理，只在自身时隙发送，包含：从机档案配置、转换器时隙配置、转换器时钟自动同步、转换器数据传输；主机根据自身档案参数，对所有转换器逐个进行档案配置，转换器接收到主机的配置命令后，保存相应的从机档案；主机根据网络规模对所有转换器逐个进行网络参数配置，告知转换器总时隙号，以及转换器所处的时隙号；主机通过定时发送、通信检测等方式，保持主机与所有转换器之间的时钟同步，精度为10ms，避免多转换器模式载波信道冲突，提高信道利用率；当主机存在待发送数据，且处在自身时隙时，如果时隙的剩余时间足够完成一次通信时，则以从机的地址为载波的目的地址进行发送，对应的转换器收到数据后，即刻响应确认帧，并缓存数据到对应的从机缓存中，通过无线转发给从机；所述载波接收管理，全时隙接收，包含：转换器对主机命令的响应处理、转换器发起的上报处理、主机等待转换器响应的超时计算与重发；接收到转换器对主机命令的响应后，检查响应信息，根据响应响应信息处理对应事务；接收到转换器发起的数据上报后，缓存数据到对应从机节点的缓存中，远程协议任务处理缓存数据，并通过4G模块上报主站。
本发明的有益效果是：本地信道采用低压电力线高速载波通信技术，同一台区的一台主机下代理多台终端与主站进行通信，一台主机代理同一配电室下的多个台区终端与主站进行通信，实现无信号配变台区低压用户集中抄表数据上报，具有与主站实时通信功能，支持停电上报，提高了信号强度。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种电能采集终端无线信号增益装置，其特征在于，包含：
多个从机，每个从机对应一个电能采集终端，所述从机通过网线连接所述电能采集终端，用于收集所述电能采集终端的数据；
多个转换器，所述转换器与所述从机安装在同一个配电室内，所述转换器通过网线连接所述电能采集终端，所述转换器通过RF射频信号网络与所述从机进行数据传输，所述转换器用于实现从机和主机之间的数据传输；
主机，其安装在台区基站中移动通信网络的信号最优的位置，所述主机通过电力线载波通信网络与所述转换器进行远程数据传输，所述主机通过移动通信网络与主站进行通信。
2.如权利要求1所述的电能采集终端无线信号增益装置，其特征在于，所述主机包含：主机控制芯片101和主机载波信号处理电路102。
3.如权利要求2所述的电能采集终端无线信号增益装置，其特征在于，所述主机控制芯片选用PIC32MZ芯片。
4.如权利要求2所述的电能采集终端无线信号增益装置，其特征在于，所述主机载波信号处理电路选用PIC32MZ芯片。
5.如权利要求2所述的电能采集终端无线信号增益装置，其特征在于，所述主机与上行主站的无线通信协议兼容国网上行通信协议和南网上行通信协议。
6.如权利要求1所述的电能采集终端无线信号增益装置，其特征在于，所述转换器包含：转换器控制芯片和转换器载波信号处理电路。
7.如权利要求6所述的电能采集终端无线信号增益装置，其特征在于，所述转换器控制芯片选用Atmel SAM G55芯片。
8.如权利要求6所述的电能采集终端无线信号增益装置，其特征在于，所述转换器载波信号处理电路选用PIC32MZ芯片。
9.如权利要求1所述的电能采集终端无线信号增益装置，其特征在于，所述从机包含：从机控制芯片、连接从机控制芯片的网络芯片、连接从机控制芯片的RF芯片、连接从机控制芯片的电源电路、以及连接网络芯片的网络通信物理层PHY芯片。
10.如权利要求1所述的电能采集终端无线信号增益装置，其特征在于，所述从机控制芯片选用9001C7芯片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011179951.1A CN112153492A (zh) | 2020-10-29 | 2020-10-29 | 一种电能采集终端无线信号增益装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011179951.1A CN112153492A (zh) | 2020-10-29 | 2020-10-29 | 一种电能采集终端无线信号增益装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112153492A true CN112153492A (zh) | 2020-12-29 |
Family
ID=73953603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011179951.1A Pending CN112153492A (zh) | 2020-10-29 | 2020-10-29 | 一种电能采集终端无线信号增益装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112153492A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116074825A (zh) * | 2023-03-06 | 2023-05-05 | 浙江万胜智能科技股份有限公司 | 一种基于双模模块的无线通信数据安全传输方法及系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108257370A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-07-06 | 国网上海市电力公司 | 一种地下采集终端抄表系统 |
| CN211479274U (zh) * | 2020-03-28 | 2020-09-11 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 基于高速载波通信技术远程多终端上线系统 |
-
2020
- 2020-10-29 CN CN202011179951.1A patent/CN112153492A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108257370A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-07-06 | 国网上海市电力公司 | 一种地下采集终端抄表系统 |
| CN211479274U (zh) * | 2020-03-28 | 2020-09-11 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 基于高速载波通信技术远程多终端上线系统 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116074825A (zh) * | 2023-03-06 | 2023-05-05 | 浙江万胜智能科技股份有限公司 | 一种基于双模模块的无线通信数据安全传输方法及系统 |
| CN116074825B (zh) * | 2023-03-06 | 2023-06-13 | 浙江万胜智能科技股份有限公司 | 一种基于双模模块的无线通信数据安全传输方法及系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201716844U (zh) | 一种远程电力抄表系统 | |
| CN101853563B (zh) | 用电信息采集终端及方法 | |
| CN102692557A (zh) | 用电信息采集终端及方法 | |
| CN103646524B (zh) | 一种电能表双模本地通信模块装置的通信方法 | |
| CN102361470B (zh) | 一种电力专用230MHz Mobitex主从冗余无线数据终端 | |
| CN112153492A (zh) | 一种电能采集终端无线信号增益装置 | |
| CN102868437A (zh) | 用于通信信号盲区的负控终端无线数据传输系统 | |
| CN111063180A (zh) | 基于LoRa的远程抄表方法 | |
| CN102571148A (zh) | 一种基于中压电力载波技术的电力网通讯系统 | |
| CN207491146U (zh) | 一种配电终端通讯系统 | |
| CN105406883A (zh) | 一种无线通信装置 | |
| CN110572185A (zh) | 基于hplc技术的智能家居能量实时检测装置及方法 | |
| CN213586304U (zh) | 一种具备专网和公网通信的一体化通信模块 | |
| CN112398508B (zh) | 一种基于hplc通信可实现单芯双通道的智能模块实现方法 | |
| CN201608905U (zh) | 通信网络监控装置 | |
| CN204856479U (zh) | 一种电源分配器管理系统 | |
| CN204721367U (zh) | 基于以太网IPv6通信协议的宽电压供电集中器 | |
| CN209786872U (zh) | 一种基于多种局域无线通讯技术的变台用电参数采集装置 | |
| CN107103742A (zh) | 一种应用于配电终端的全覆盖通讯系统 | |
| CN203537563U (zh) | 一种用于测试电网通信QoS的多模无线通信终端 | |
| CN102081383A (zh) | 一种用于现场控制的安全网络协议的装置和方法 | |
| CN104374999A (zh) | 一种支持直接双向交互的智能电能表 | |
| CN216774810U (zh) | 一种基于以太网接口的采集终端4g远程通信模块 | |
| Pei-xian et al. | The design of multi-interface protocol adaptive conversion distribution network communication device based on wireless communication technology | |
| CN216673009U (zh) | 一种ii型集中器的蓝牙通信配件 |
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: 20201229 |