CN202004755U - 具有备用集中器的用电信息采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无线数据终端技术领域，具体涉及一种具有备用集中器的用电信息采集系统。在用电信息采集系统中，一旦集中器发生故障，采集器采集到的用电数据将不能被及时地发送到主站，影响了对用电数据的实时采集和通信的可靠性。因此，本实用新型设计的用电信息采集系统具有备用集中器，作为主集中器的补充，当主集中器发生故障或其它原因不能将用电数据及时发送到主站时，启动并切换到备用集中器，保证了用电数据的实时采集。本实用新型的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的用电数据；主集中器，连接采集器并且收集采集器采集到的用电数据；备用集中器，分别与采集器和主集中器之间建立连接，接收主集中器发送的用电数据和心跳信号；主站，分别与主集中器和备用集中器之间建立连接并且接收心跳信号，并且接收主集中器发送的用电数据；其中，当主集中器与主站之间的通信发生故障而不能将用电数据发送到主站时或当主集中器与采集器之间的通信发生故障而不能实时采集用电数据时，启动并切换到备用集中器，备用集中器将尚未发给主站的来自主集中器的用电数据继续发送到主站，并且继续收集采集器采集到的用电数据并且发送到主站。

Description

具有备用集中器的用电信息采集系统

技术领域

本实用新型涉及无线数据终端技术领域，具体涉及一种具有备用集中器的用电信息采集系统。

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。该系统实现电能数据自动采集、计量异常和电能质量监测、用电分析和管理，具备相关信息发布、分布式能源监控、智能用电设备信息交互等功能。图1所示的现有电力用户用电信息采集系统通常在逻辑上分为主站、通信信道、采集终端三个层面，其中：

主站可分为营销采集业务应用、前置采集平台、数据库管理三部分。主站负责实现系统的各种应用业务，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，包括各种有线和无线的通信信道，主要采用的通信方式有光纤通信、无线通信和载波通信等。

采集终端负责各信息采集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的设备，采集终端按应用场所可分为集中抄表终端(包括集中器、采集器)以及电能表等类型。

其中，集中抄表终端是对低压用户电能信息进行采集的设备，包括集中器、采集器。集中器是指收集各采集终端或电能表的数据，并进行处理储存，同时能和主站或手持设备进行数据交换的设备。所述手持设备又称手持抄表终端，是指能够近距离直接与单台电能表、集中器、采集器及计算机设备进行数据交换的设备。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，并且集中器应能接收并转发主站命令对电能表进行数据采集和控制。采集器是用于采集多个电能表电能信息、并可与集中器交换数据的设备。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能表数据，并向集中器传送数据。此外，采集器还应能分类存储数据，形成总及各费率正向有功电能示值等历史日数据，保存重点用户电能表的最近24小时整点总有功电能数据。

从图1可以看出，集中器是整个用户用电信息采集系统中的重要环节，通过集中器实现了主站与采集器之间的数据传输。当集中器在运行中出现故障时，或者与主站之间的上行通道信号微弱甚至没有信号时，集中器将不能实时地将用户的用电数据上传给主站，从而影响了用电信息的实时采集和通信的可靠性。

发明内容

本实用新型提供了一种用电信息采集系统，包括备用集中器，作为主集中器的补充，在主集中器发生故障或其它原因不能将用电数据发送到主站时，备用集中器及时上传采集到的用电数据，提高了集中器与主站之间通信的可靠性与实时性。

为此，本实用新型提供了如下技术方案。

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的用电数据；

主集中器，连接采集器并且收集采集器采集到的用电数据；

备用集中器，分别与采集器和主集中器之间建立连接，接收主集中器发送的用电数据和心跳数据；

主站，分别与主集中器和备用集中器之间建立连接并且接收心跳数据，并且接收主集中器发送的用电数据；

其中，当主集中器与主站之间的通信发生故障而不能将用电数据和心跳数据发送到主站时或当主集中器与采集器之间的通信发生故障而不能实时采集用电数据时，启动并切换到备用集中器，备用集中器将尚未发给主站的来自主集中器的用电数据继续发送到主站，并且继续收集采集器采集到的用电数据并且发送到主站。

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的用电数据；

主集中器，连接采集器并且收集采集器采集到的用电数据；

备用集中器，分别与采集器和主集中器之间建立连接，接收主集中器发送的心跳数据，并且收集采集器采集到的用电数据；

主站，分别与主集中器和备用集中器之间建立连接并且接收心跳数据，并且接收主集中器发送的用电数据；

其中，当主集中器与主站之间的通信发生故障而不能将用电数据发送到主站时或当主集中器与采集器之间的通信发生故障而不能实时采集用电数据时，启动并切换到备用集中器，备用集中器将尚未发给主站的来自采集器的用电数据继续发送到主站，并且继续收集采集器采集到的用电数据并且发送到主站

优选地，所述主集中器、备用集中器以及采集器之间通过WIA网络建立连接。

优选地，所述所述主站与主集中器、主站与备用集中器之间通过无线网络建立连接。

本实用新型提供的具有备用集中器的用电信息采集系统，在主集中器故障时，启动备用集中器，实现用户的用电数据实时上传给主站，提高了用电数据上行传输的可靠性和实时性。

附图说明

图1为现有技术的用电信息采集系统的逻辑结构图；

图2为本实用新型实施例提供的具有备用集中器的用电信息采集系统的结构图；

图3为本实用新型实施例提供的备用集中器的结构图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

如图2所示，为本实用新型实施例提供的具有备用集中器的用电信息采集系统，包括主站1、主集中器2、备用集中器3以及至少一个采集器4。其中，采集器4连接电表并采集电表的用电数据，主集中器2和备用集中器3连接采集器4，并且主集中器2收集采集器4采集到的用电数据，然后传送给主站1。

具体地，主集中器2向下通信时，可以通过WIA(Wireless Networks for Industrial Automation，工业无线网络)网络连接采集器4，向上通信时通过有线或无线通信信道连接主站1，通过所述WIA网络使用Q/GDW 376.2协议向采集器4发送上报用电数据命令，并接收采集器4通过WIA网络发送的用电数据；向上通信时通过所述通信信道使用Q/GDW 376.1协议将用电数据上报给主站1，同时和备用集中器3之间通过WIA网络建立连接并且定时传送心跳数据。另外，主集中器2不但要将采集到的数据发送给主站1，还要通过所述WIA网络传送给备用集中器3，进行用电数据的备份，该用电数据通常要保留一个月。

其中，根据国家电网有关集中器上行通信规约，“心跳”是指在由主站、集中器和采集器组成的用电信息采集系统中，设备之间会定时发送用于检测相互之间通信是否通畅的心跳帧命令以及心跳帧应答命令，以此确认双方之间的通信是否正常，这些命令数据就是前面所述的“心跳”数据。举例来说，集中器会定时向采集器发送用于检测集中器和采集器之间通信是否通畅的心跳帧命令，采集器收到后经过处理，发送心跳帧应答给集中器，集中器收到了心跳帧应答，则表明集中器和采集器之间的通信正常，此过程如不能正常进行，则认为通信不正常，视情况做一定处理以改善通信，从而避免了在集中器和采集器之间产生无效发送数据的现象。在本实施例中，心跳连接可以在主集中器2与备用集中器3之间以及主站1与主集中器2和备用集中器3之间建立，其作用与前面所述的采集器与集中器之间建立的心跳连接类似，这里不再敷述。

主站1通过有线或无线通信信道与主集中器2、备用集中器3之间建立连接，用于传送心跳数据并且接收主集中器2的用电数据。主集中器2和备用集中器3之间可以通过WIA网络建立连接，用于传送心跳数据以及接收主集中器2的用电数据。当主集中器2通过自检方式，检查到自身故障不能实现与主站1之间的正常通信时，或者主集中器2需要维修或检修而不能正常工作时，或者由于其他原因而使其与主站1之间的通信发生故障时，此时主站1与主集中器2之间的心跳数据的传输中断，从而它们都将知道相互之间的通信中断。如果主站1和主集中器2都能接收到来自备用集中器3的心跳数据，从而确认它们与备用集中器3之间的连接正常。此时，主站1或主集中器2可以通过它们与备用集中器3之间的连接启动并切换到备用集中器3，备用集中器3将来自主集中器2的尚未发出的用电数据通过其与主站1之间的有线或无线通信信道传送给主站1，并且通过WIA网络继续收集采集器4所采集的用电数据，完成用户用电数据的上传。如果主集中器2与采集器4之间的通信发生故障而不能正常地采集数据时，此时主集中器2可以启动备用集中器3或者通知主站1启动备用集中器3继续收集采集器4的用电数据并且上传给主站1。

如果主集中器2发现与备用集中器3之间的心跳停止或者不正常时，也将通知主站1，主站1将做出相应的处理。

可选地，备用集中器3通过WIA网络连接采集器4，并收集采集器4采集的用电数据进行备份而不是接收来自主集中器2的用电数据。当备用集中器3被启动时，通过有线或无线通信信道使用Q/GDW 376.1协议将用电数据上报给主站1。这里，主集中器2和备用集中器3之间的连接仅用于传送心跳数据。

其中，主集中器2进一步包括远程通信23、本地通信24，备用集中器3进一步包括远程通信33和本地通信34。远程通信23和33可以采用GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务)无线通信模块，用于上行传输用电数据，通过Q/GDW376.1协议，将用电数据上报给主站1；本地通信24和34通过Q/GDW376.2协议，可以采用本地微功率无线、载波或其它方式，收集采集器4采集到的用电数据，在本实施例中采用WIA技术进行通信，利用WIA技术可靠的双向数据传输，实现采集器4和主集中器2以及备用集中器3之间的可靠通信。

如图3所示，是本实用新型实施例提供的备用集中器3的结构图，主集中器2的结构与备用集中器3的结构相同，这里不再提供。在该实施例中，备用集中器3除了可以包括远程通信33和本地通信34之外，还可以包括以下功能模块：数据存储31、程序存储32、红外收发35、安全认证36、通信接口37、液晶显示38和中央处理器CPU(ARM9)9，其中：

数据存储31，用于分类存储数据，形成总费率及各费率正向有功电能示值等历史日数据，保存重点用户电能表的最近24小时整点总有功电能数据；

程序存储32，用于保存应用程序代码，同时还可以用于保存程序执行时用到的数据；

红外收发35，运用红外方式收/发数据，一般和手持抄表机进行红外通信，还可以配置系统所需要的各种参数；

安全认证36，通过EASM加密芯片，以及相应的加密方法进行安全认证；

通信接口37，主要包括3个RS-485接口，分别用于级联、读台区考核表以及连接其它装置；

液晶显示38，可以采用宽温型液晶显示，统一要求为灰底黑字，选用160×160点阵屏；

中央处理器39，作为备用集中器3的CPU，选择ARM9+DSP作为运算、存储、处理和控制的核心部件。

采用本实用新型提供的用电信息采集系统，集中器和主站之间采用主备集中器切换方案，当主集中器2出现故障不能实现与主站1的通信时，主站1或主集中器2启动备用集中器3，从而保证实时地将用户的用电数据上传给主站1，提高了数据传输的可靠性。

以上对本实用新型实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本实用新型进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的系统及设备；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (6)

1.一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的用电数据；

主集中器，连接采集器并且收集采集器采集到的用电数据；

备用集中器，分别与采集器和主集中器之间建立连接，接收主集中器发送的用电数据和心跳数据；

主站，分别与主集中器和备用集中器之间建立连接并且接收心跳数据，并且接收主集中器发送的用电数据；

其中，当主集中器与主站之间的通信发生故障而不能将用电数据和心跳数据发送到主站时或当主集中器与采集器之间的通信发生故障而不能实时采集用电数据时，启动并切换到备用集中器，备用集中器将尚未发给主站的来自主集中器的用电数据继续发送到主站，并且继续收集采集器采集到的用电数据并且发送到主站。

2.根据权利要求1所述的用电信息采集系统，其中所述主集中器、备用集中器以及采集器之间通过WIA网络建立连接。

3.根据权利要求1所述的用电信息采集系统，其中所述主站与主集中器、主站与备用集中器之间通过无线网络建立连接。

4.一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的用电数据；

主集中器，连接采集器并且收集采集器采集到的用电数据；

备用集中器，分别与采集器和主集中器之间建立连接，接收主集中器发送的心跳数据，并且收集采集器采集到的用电数据；

主站，分别与主集中器和备用集中器之间建立连接并且接收心跳数据，并且接收主集中器发送的用电数据；

其中，当主集中器与主站之间的通信发生故障而不能将用电数据发送到主站时或当主集中器与采集器之间的通信发生故障而不能实时采集用电数据时，启动并切换到备用集中器，备用集中器将尚未发给主站的来自采集器的用电数据继续发送到主站，并且继续收集采集器采集到的用电数据并且发送到主站。

5.根据权利要求4所述的用电信息采集系统，其中所述主集中器、备用集中器以及采集器之间通过WIA网络建立连接。

6.根据权利要求4所述的用电信息采集系统，其中所述主站与主集中器、主站与备用集中器之间通过无线网络建立连接。

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