CN202353592U - 电力宽带数据交换机及采用该交换机的电表组网系统 - Google Patents
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Abstract
一种电力宽带数据交换机，电力宽带数据交换机第一主控芯片、第二主控芯片、载波模块、光模块和存储模块，载波模块连接在第一主控芯片上，光模块连接在第二主控芯片上，第一主控芯片和第二主控芯片上分别连接有存储模块，第一主控芯片和第二主控芯片之间相互连接，进行数据通讯。本实用新型使光纤通信、电力载波通信结合在一起。本实用新型对可在不破坏原有组网系统的前提下对电网组网系统提供安全可靠的传输通道，并能实现用户的以太网接入，具备极大的商业价值和性价比。
Description
技术领域
本实用新型提供一种电网数据交换机，特别是一种基于光纤通信、电力载波通信的用户用电信息采集和用户宽带接入应用的电力宽带数据交换机。
背景技术
EPON（Ethernet Passive Optical Network，即以太网无源光网络）是一种新型的光纤接入网技术，它采用点到多点结构以及无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。EPON在物理层采用了PON（Passive Optical Network，即无源光网络）技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。
ONU（Optical Network Unit）光网络单元是EPON系统中一个组成部分，通过POS（Packet over SONET/SDH）无源光分器来和网络终端OLT（optical line terminal，即光缆终端设备）取得联系，主要作用是放在用户侧，接入用户终端设备，选择接收OLT发送的广播数据，响应OLT发出的测距及功率控制命令，并作相应的调整，对用户的以太网数据进行缓存，并在OLT分配的发送窗口中向上行方向发送。
电力线PLC（Power Line Communication）技术是指利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式。该技术是把载有信息的高频信号加载于电流上，然后用电线传输到接受信息的适配器，再把高频信号从电流中分离出来并传送到计算机或电话以实现信息传递。该技术最大的优势是不需要重新布线即可在现有电线上实现数据语音和视频等多业务的承载。实现四网合一，终端用户只需要插上电源插头就可以实现因特网接入电视频道接收节目打电话或者是可视电话等。
请参看附图4，目前的电网用户的用电信息采集组网系统为主站、集中器、采集器、电表等组成，集中器与采集器之间使用窄带电力线载波通信，存在着传输距离不够、数据采集可靠性差和传输实时性差的缺陷，不能满足实际应用的需要，使电能表的数据采集的可靠性和数据传输实时性大打折扣，同时信息的安全性和可靠性也不能满足智能电网对用户使用管理的管理目标要求，更无法满足用户宽带接入。
发明内容
针对上述提到的现有目前的电网组网系统采用窄带电力线通信，存在着自身的性能限制的缺点，本实用新型提供一种新型电力宽带数据交换机，通过本实用新型可实现用户新的互联网网络接入模式。
本实用新型同时还提供一种采用上述电力宽带数据交换机的电表组网系统，其综合了光纤通信和电力线载波通信的优势，并提供给用户新的互联网网络接入模式。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案为：一种电力宽带数据交换机，电力宽带数据交换机第一主控芯片、第二主控芯片、载波模块、光模块和存储模块，载波模块连接在第一主控芯片上，光模块连接在第二主控芯片上，第一主控芯片和第二主控芯片上分别连接有存储模块，第一主控芯片和第二主控芯片之间相互连接，进行数据通讯。
一种采用上述的电力宽带数据交换机的电表组网系统，电表组网系统包括主站、集中器、OLT、ONU、电力宽带数据交换机、采集器、电表和电力猫，集中器与主站进行连接，集中器与OLT连接，OLT上还设有用于与互联网连接的以太网接口，OLT和ONU之间通过光纤连接，采集器采集电表数据，采集器与电力宽带数据交换机连接，电力宽带数据交换机和ONU连接，电力宽带数据交换机将信号耦合到三相交流电源上，用户通过电力猫接入电网，实现互联网接入。
本实用新型采用的技术方案进一步还包括：
所述的第一主控芯片和第二主控芯片之间通过MII接口连接。
所述的存储模块包括RAM和FLASH。
所述的第二主控芯片上还连接有RS-485接口。
所述的集中器与OLT通过以太网接口进行连接。
所述的采集器通过RS-485接口与电力宽带数据交换机连接。
所述的电力宽带数据交换机通过耦合变压器将载波信号耦合到三相交流电源线上。
所述的电力宽带数据交换机通过耦合变压器将载波信号耦合到一条电源线上，然后再分别连接至三相交流电源线上。
本实用新型的有益效果是：本实用新型实现了光纤通信技术进入传统的电网组网系统模式，不仅可以使传输距离、数据采集可靠性和传输实时性等性能得到极大的提升，同时本实用新型还实现了一种用户的以太网接入方式。本实用新型与传统的电表组网对比可以看出，采用本实用新型电网数据交换机组网应用时，采用EPON光纤接入网技术，传输距离、数据采集可靠性和传输实时性得到极大的提升，特别是在现有的电网组网模式中，无法提供以太网的数据传输，需要借助额外的传输通道。现有的电表组网模式，集中器和采集器之间通过窄带电力线载波传输，通信距离和通信效果不理想，电力线信号干扰较大，采集数据过程容易被干扰，使电能表的数据采集的可靠性和数据传输实时性大打折扣。本实用新型电网数据交换机通过EPON光纤接入网技术，应用在集中器和采集器之间传输数据，规避了窄带电力线传输的距离和干扰问题，并在下行通过宽带载波单元实现用户的以太网接入。
下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型在电表组网系统中的示意图。
图2为本实用新型三相四线制交流电源载波耦合接入方式示意图。
图3为本实用新型三相四线制交流电源载波耦合接入方式实施例二示意图。
图4为现有电表组网系统中的示意图。
图5为本实用新型的电路方框示意图。
具体实施方式
本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
请参看附图5，本实用新型中的电力宽带数据交换机主要包括第一主控芯片（即主控芯片A）、第二主控芯片（即主控芯片B）、载波模块、光模块和存储模块，载波模块连接在第一主控芯片上，用于将电力线上的高频信号分离出来，并将本地高频信号耦合到电力线上，第一主控芯片主要用于控制载波模块，并对载波信号进行处理，第一主控芯片上连接有存储模块（可将其定义为第一存储模块），本实施例中，存储模块包括RAM和FLASH，RAM和FLASH分别连接在第一主控芯片上。本实施例中，光模块连接在第二主控芯片上，用于接受光纤信号，将光纤信号转换成电信号，同时，还负责将电信号转换成光信号，发送到光纤中去，第二主控芯片主要用于控制光模块，并对光模块信号进行处理，第二主控芯片上也连接有存储模块（可将其定义为第二存储模块），本实施例中，存储模块包括RAM和FLASH，RAM和FLASH分别连接在第二主控芯片上。第一主控芯片和第二主控芯片之间采用MII接口连接，进行数据通讯。本实施例中，第二主控芯片上还连接有RS-485接口，可用于与采集器连接，实现电网数据的传输，以及电力线载波信号在三相交流电源上传输。
请参看附图1，本实用新型同时提供一种采用上述的电力宽带数据交换机的电表组网系统，其可在不破坏原有组网系统的前提下对电网组网系统提供安全可靠的光纤传输通道，并能实现用户的以太网接入。本实用新型的系统主要包括主站、集中器、OLT、ONU、电力宽带数据交换机、采集器、电表和电力猫，其中集中器与主站进行连接，进行数据传输，集中器与OLT通过以太网接口进行连接，集中器与OLT之间通过以太网接口进行数据传输，OLT上还设有另一个以太网接口，用于与互联网连接，进行网络通信，OLT和ONU上分别设有光纤接口，OLT和ONU之间通过光纤连接，进行数据传输。本实施例中，采集器与电表连接，采集电表数据，采集器通过RS-485接口与电力宽带数据交换机连接，实现电网数据的传输，电力宽带数据交换机和ONU连接。电力宽带数据交换机将信号耦合到三相交流电源上，实现电力线载波信号在三相交流电源上传输。请参看附图2和附图3，本实用新型中电力宽带数据交换机通过耦合变压器将载波信号耦合到三相交流电源线上，实现载波信号在三相交流电源上的传输。本实用新型提供两种不同的耦合方式，一种如图2所示，电力宽带数据交换机通过耦合变压器将载波信号耦合到三相交流电源线上，一种如图3所示，电力宽带数据交换机通过耦合变压器将载波信号耦合到一条电源线上，然后再分别连接至三相交流电源线上。实现任意一相电力线载波信号都可实现载波信号在三相交流电源上的传输。
本实用新型在使用时，用户电表数据传输到采集器，经过采集器的RS-485总线连接到本实用新型电力宽带数据交换机的RS-485接口，再通过光纤上行到OLT的光口，经过OLT的网口连接到集中器，再连接到主站。互联网数据经过网口连接到OLT，并经过OLT的光口接入到本实用新型的光口，经过宽带载波模块调制到电力线，用户通过电力猫接入电网，实现互联网接入。
本实用新型实现了光纤通信技术进入传统的电网组网系统模式，不仅可以使传输距离、数据采集可靠性和传输实时性等性能得到极大的提升，同时本实用新型还实现了一种用户的以太网接入方式。本实用新型与传统的电表组网对比可以看出，采用本实用新型电网数据交换机组网应用时，采用EPON光纤接入网技术，传输距离、数据采集可靠性和传输实时性得到极大的提升，特别是在现有的电网组网模式中，无法提供以太网的数据传输，需要借助额外的传输通道。现有的电表组网模式，集中器和采集器之间通过窄带电力线载波传输，通信距离和通信效果不理想，电力线信号干扰较大，采集数据过程容易被干扰，使电能表的数据采集的可靠性和数据传输实时性大打折扣。本实用新型电网数据交换机通过EPON光纤接入网技术，应用在集中器和采集器之间传输数据，规避了窄带电力线传输的距离和干扰问题，并在下行通过宽带载波单元实现用户的以太网接入。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本申请的保护范围。
Claims (9)
1.一种电力宽带数据交换机，其特征是：所述的电力宽带数据交换机第一主控芯片、第二主控芯片、载波模块、光模块和存储模块，载波模块连接在第一主控芯片上，光模块连接在第二主控芯片上，第一主控芯片和第二主控芯片上分别连接有存储模块，第一主控芯片和第二主控芯片之间相互连接，进行数据通讯。
2.根据权利要求1所述的电力宽带数据交换机，其特征是：所述的第一主控芯片和第二主控芯片之间通过MII接口连接。
3.根据权利要求1所述的电力宽带数据交换机，其特征是：所述的存储模块包括RAM和FLASH。
4.根据权利要求1所述的电力宽带数据交换机，其特征是：所述的第二主控芯片上还连接有RS-485接口。
5.一种采用如权利要求1至4中任意一项所述的电力宽带数据交换机的电表组网系统，其特征是：所述的电表组网系统包括主站、集中器、OLT、ONU、电力宽带数据交换机、采集器、电表和电力猫，集中器与主站进行连接，集中器与OLT连接，OLT上还设有用于与互联网连接的以太网接口，OLT和ONU之间通过光纤连接，采集器采集电表数据，采集器与电力宽带数据交换机连接，电力宽带数据交换机和ONU连接，电力宽带数据交换机将信号耦合到三相交流电源上，用户通过电力猫接入电网，实现互联网接入。
6.根据权利要求5所述的电表组网系统，其特征是：所述的集中器与OLT通过以太网接口进行连接。
7.根据权利要求5所述的电表组网系统，其特征是：所述的采集器通过RS-485接口与电力宽带数据交换机连接。
8.根据权利要求5或6或7所述的电表组网系统，其特征是：所述的电力宽带数据交换机通过耦合变压器将载波信号耦合到三相交流电源线上。
9.根据权利要求5或6或7所述的电表组网系统，其特征是：所述的电力宽带数据交换机通过耦合变压器将载波信号耦合到一条电源线上，然后再分别连接至三相交流电源线上。
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| CN107465431A (zh) * | 2017-08-10 | 2017-12-12 | 广西电网有限责任公司 | 一种电力宽带入户终端系统 |
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