CN201698576U - 一种用电信息采集系统和采集器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电力领域，具体涉及一种用电信息采集系统和采集器，能够提高采集器和集中器间通信的可靠性，提高采集系统抄表的成功率。本实用新型的采集系统包括：至少一个采集器，连接电表并采集电表数据；集中器，和下游设备通信时，通过工业无线网络WIA连接每一个采集器，和上游设备通信时通过有线或无线通信信道连接主站，通过所述WIA网络使用Q/GDW 376.2协议向采集器发送上报数据命令，并接收采集器通过WIA网络发送的电表数据，和上游设备通信时通过通信信道使用Q/GDW 376.1协议将电表数据上报给主站。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力领域，具体涉及一种用电信息采集系统和采集器。
背景技术
电力用户用电信息采集系统是一种电能信息采集、处理和实时监控系统，能够实现电能数据自动采集、电量异常、电能质量监测、用电分析和管理，具备相关信息发布、分布式能源的监控、智能电网设备的信息交互等功能。如图1所示，电力用户用电信息采集系统在逻辑上分为主站11、通信信道12、采集终端13。
其中，主站11分为营销采集业务应用、前置采集平台、数据库管理三部分，负责实现系统的各种应用，即负责电能信息的自动采集、存储、处理，同时提供各类电能信息与管理的各项应用功能。通信信道12负责提供主站和采集终端之间进行信息交互的传输通道，包括各种可用的有线和无线的通信信道。采集终端13是负责采集各信息点的电能信息的采集、数据管理、数据双向传输以及执行或转发主站下发的控制命令。其中，采集终端按应用场所可分为集中器131和采集器132。集中器131是指收集各采集器的数据，并进行处理储存，同时能和主站或手持设备进行数据交换。具体地，集中器能与主站通信，接收并响应主站的命令，向主站传送数据，并且集中器能接收并转发主站的命令对电表进行数据采集和控制。采集器132是用于采集多个电表的电能信息、并可与集中器交换数据的设备。具体地，采集器能与集中器进行通信，接收并响应集中器的命令，能按集中器设置的采集周期自动采集电表数据，并向集中器传送数据。
上述所述的采集终端13属于用电信息采集设备，其分布具有点多、面广和地理环境复杂的特点。并且，目前集中器和采集器之间所采用的通信方式主要是电力线载波技术，但是电力线载波技术的主要问题是干扰大，因此，集中器和采集器之间的通信并不可靠，可能导致采集终端的抄表成功率低、漏抄等问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种用电信息采集系统和采集器，能够提高采集器和集中器间通信的可靠性，提高采集终端抄表的成功率。
一种用电信息采集系统，包括：
至少一个采集器，连接电表并采集电表数据；
集中器，和下游设备通信时，通过工业无线网络WIA连接每一个采集器，和上游设备通信时通过有线或无线通信信道连接主站，通过所述WIA网络使用Q/GDW 376.2协议向采集器发送上报数据命令，并接收采集器通过WIA网络发送的电表数据，和上游设备通信时通过通信信道使用Q/GDW376.1协议将电表数据上报给主站。
其中，所述采集器具体包括：
WIA通信模块，通过WIA网络连接集中器，接收集中器的上报数据命令，转发给处理器，同时接收处理器上报的电表数据并传送给集中器；
处理器，连接所述WIA通信模块，在设定的时间向读表接口发出采集命令，并接收读表接口读取的电表数据并存储，以及接收WIA通信模块转发的上报数据命令，将存储的电表数据发送给WIA通信模块；
读表接口，连接所述处理器，接收处理器的采集命令，根据采集命令读取用户的电表数据，并将读取的电表数据返回给处理器。
其中，所述WIA通信模块，还通过WIA网络连接其它采集器，并和其他采集器的WIA通信模块之间进行通信，通过WIA通信模块之间的协商，找出最优的通信路由，实现采集器与集中器之间的通信。
一种采集器，包括：
工业无线网络WIA通信模块，通过WIA网络连接集中器，接收集中器的上报数据命令，转发给处理器，同时接收处理器上报的电表数据并传送给集中器；
处理器，连接所述WIA通信模块，在设定的时间向读表接口发出采集命令，并接收读表接口读取的电表数据并存储，以及接收WIA通信模块转发的上报数据命令，将存储的电表数据发送给WIA通信模块；
读表接口，连接所述处理器，接收处理器的采集命令，根据采集命令读取用户的电表数据，并将读取的电表数据返回给处理器。
其中，所述WIA通信模块，还通过WIA网络连接其它采集器，并和其他采集器的WIA通信模块之间进行通信，通过WIA通信模块之间的协商，找出最优的通信路由，实现采集器与集中器之间的通信。
本实用新型提供的用电信息采集系统，在采集器和集中器之间采用WIA技术通信，集中器能够将上报数据命令通过WIA网络发送给采集器，并且采集器能够将采集的电表数据通过WIA网络发送给集中器，实现了采集器和集中器之间可靠的通信，提高采集系统抄表的成功率。
附图说明
图1为现有技术的电力用户用电信息采集系统结构图；
图2为本实用新型实施例提供的用电信息采集系统结构图；
图3为本实用新型实施例提供的采集器的结构图。
具体实施方式
由于现有的集中抄表采集终端中，集中器和采集器之间的通信采用电力线载波技术，存在干扰大、可靠性不高等问题，导致集中器和采集器间的数据通信并不可靠，使得采集终端不能全部采集数据，一次抄表成功率不高等问题。本实用新型实施例提供一种采集终端，能够在采集器和集中器间采用WIA(Wireless Networks for Industrial Automation，工业无线网络)技术通信。利用WIA技术可靠的双向数据传输，实现采集器和集中器之间的可靠通信，提高了采集终端的抄表成功率。
WIA技术是一种高可靠、超低功耗的智能多跳无线传感器网络技术。该技术提供一种自组织、自治愈的智能Mesh网络路由机制，能够针对应用条件和环境的动态变化，保持网络性能的高可靠性和强稳定性。WIA网络，专注于高度可靠性、短时间突发数据的实时通信，以专网专用的方式，完全满足电力系统远程无线通信的需求。
下面结合附图详细说明本实用新型的具体技术方案。
如图2所示，为本实用新型实施例提供一种采集系统，包括：
至少一个采集器21，连接电表并采集电表数据；
集中器22，和下游设备通信时，通过工业无线网络WIA连接每一个采集器21，和上游设备通信时通过有线或无线通信信道连接主站，通过所述WIA网络使用Q/GDW 376.2协议向采集器21发送上报数据命令，并接收采集器21通过WIA网络发送的电表数据，和上游设备通信时通过通信信道使用Q/GDW376.1协议将电表数据上报给主站；
其中，下游设备具体指采集器，上游设备具体指主站；
其中，采集器21连接电表，并在设定的时间采集电表数据并存储，并在接收到集中器22的上报数据命令时，将存储的电表数据通过WIA网络传送给集中器22；
其中，集中器22可以在接收到主站的上报数据命令时，向采集器21发送上报数据命令，或者集中器22可以在设定的时间向采集器21发送上报数据命令；并且，集中器22将接收的电表数据可以通过通信信道传输给主站。
如图3所示，采集器21具体包括：
WIA通信模块31，通过WIA网络连接集中器，提供采集器和集中器之间的通信接口，用于接收集中器的上报数据命令，转发给处理器，同时接收处理器上报的电表数据并传送给集中器；
处理器32，连接读表接口和WIA通信模块，在设定的时间向读表接口发出采集命令，并接收读表接口采集的电表数据并存储；以及接收WIA通信模块转发的上报命令，将存储的电表数据发送给WIA通信模块；
其中，处理器32和实时时钟连接，可以在设定的时间向读表接口发出采集命令，并且设定的时间可以是固定的采集时间，如每天的8:00，或者每月的1号等等，设定的时间是指采集器采集电表数据的时间，由采集器自己设定或者人为设定；
其中，处理器中可以嵌入Q/GDW376.2协议与集中器进行数据通信，嵌入DL/T645规约与电表进行数据通信，处理器接收到读表接口读取的电表数据，可以依据Q/GDW376.2电力通信规约将读取的电表数据转换格式并经过WIA通信模块发送到集中器；
其中，处理器可以将电表数据直接存储到内存中，或者存储到存储器33中，存储器33可以直接内嵌在处理器中，也可以是一个单独的存储器，并和处理器连接；可以实现数据存储空间的扩展，丰富和完善了数据存储空间和程序存储空间，并可以将这些空间合理的分配给用户，便于用户存储大量的数据；
其中，处理器32可以采用LPC2136微控制器实现，LPC2136微控制器是基于一个支持实时仿真和嵌入式跟踪的16/32位ARM7TDMI-S CPU，并带有256KB嵌入的高速Flash存储器。LPC2136的实时仿真和跟踪功能方便了代码的调试，降低了开发成本。处理器是整个采集器的控制和运算核心，还嵌入可Q/GDW376.2和DL/T645等多种电力通信规约，可以实现采集器采集数据以及通过WIA网络和集中器之间进行数据通信的功能。
读表接口34，连接处理器32，用于接收处理器的采集命令，根据采集命令去读取用户的电表的电表数据，并将读取的电表数据发送给处理器32；
其中，读表接口34和电表之间的通信可以依据DL/T645电力通信规约；读表接口读取的电表数据可以包括：当前的电表功率、电压、电流、功率因数以及电量等数据。
较佳的，上述采集器中，WIA通信模块31，还通过WIA网络连接其它采集器，并和其他采集器的WIA通信模块之间进行通信，通过WIA通信模块之间的协商，找出最优的通信路由，实现采集器与集中器之间的通信；
具体的，各个采集器之间可以通过WIA通信模块实现通信，找出最优的通信路由，并且各采集器之间可以进行数据的转发，通过最优通信路由，实现采集器与集中器之间的通信。
处理器32，在接收到上报命令时，通过WIA通信模块和其它采集器之间的通信协商，找出最优的通信路由，将存储的电表数据，采用统一的数据格式通过WIA通信模块，发送给集中器。
采用本实用新型提供的用电信息采集系统，采集器和集中器之间采用WIA技术通信，实现采集器和集中器之间的可靠通信，提高了采集终端的抄表成功率；进一步，各个采集器之间还可以通信，保证了采集器采集的数据能够选择最佳的路由传输到集中器；并且采集的电表数据能够根据采集器中嵌入的电力规约进行格式转换，可以实现采集器与电表的通信以及与集中器的正常可靠通信。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (5)
1.一种用电信息采集系统，其特征在于，包括：
至少一个采集器，连接电表并采集电表数据；
集中器，和下游设备通信时，通过工业无线网络WIA连接每一个采集器，和上游设备通信时通过有线或无线通信信道连接主站，通过所述WIA网络使用Q/GDW 376.2协议向采集器发送上报数据命令，并接收采集器通过WIA网络发送的电表数据，和上游设备通信时通过通信信道使用Q/GDW376.1协议将电表数据上报给主站。
2.如权利要求1所述的采集系统，其特征在于，所述采集器具体包括：
WIA通信模块，通过WIA网络连接集中器，接收集中器的上报数据命令，转发给处理器，同时接收处理器上报的电表数据并传送给集中器；
处理器，连接所述WIA通信模块，在设定的时间向读表接口发出采集命令，并接收读表接口读取的电表数据并存储，以及接收WIA通信模块转发的上报数据命令，将存储的电表数据发送给WIA通信模块；
读表接口，连接所述处理器，接收处理器的采集命令，根据采集命令读取用户的电表数据，并将读取的电表数据返回给处理器。
3.如权利要求2所述的采集系统，其特征在于，所述WIA通信模块，还通过WIA网络连接其它采集器，并和其他采集器的WIA通信模块之间进行通信，通过WIA通信模块之间的协商，找出最优的通信路由，实现采集器与集中器之间的通信。
4.一种采集器，其特征在于，包括：
工业无线网络WIA通信模块，通过WIA网络连接集中器，接收集中器的上报数据命令，转发给处理器，同时接收处理器上报的电表数据并传送给集中器；
处理器，连接所述WIA通信模块，在设定的时间向读表接口发出采集命令，并接收读表接口读取的电表数据并存储，以及接收WIA通信模块转发的上报数据命令，将存储的电表数据发送给WIA通信模块；
读表接口，连接所述处理器，接收处理器的采集命令，根据采集命令读取用户的电表数据，并将读取的电表数据返回给处理器。
5.如权利要求4所述的采集器，其特征在于，所述WIA通信模块，还通过WIA网络连接其它采集器，并和其他采集器的WIA通信模块之间进行通信，通过WIA通信模块之间的协商，找出最优的通信路由，实现采集器与集中器之间的通信。
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