CN202422405U - 基于低压用户用电网络拓扑的电力线载波集中抄表系统 - Google Patents
基于低压用户用电网络拓扑的电力线载波集中抄表系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202422405U CN202422405U CN2011205641954U CN201120564195U CN202422405U CN 202422405 U CN202422405 U CN 202422405U CN 2011205641954 U CN2011205641954 U CN 2011205641954U CN 201120564195 U CN201120564195 U CN 201120564195U CN 202422405 U CN202422405 U CN 202422405U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- low
- power line
- line carrier
- power
- carrier
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种基于低压用户用电网络拓扑的电力线载波集中抄表系统，包括第一低压电力线载波模块和第二低压电力线载波模块，第一低压电力线载波模块包括集中器CPU、第一电力载波调制解调器、第一零相鉴别器、第一缓冲器、第一低通滤波器、第一功率放大器、第一耦合器、第三低通滤波器和第一放大器；第二低压电力线载波模块包括电度表数据采集传输CPU、第二电力载波调制解调器、第二零相鉴别器、第二缓冲器、第二低通滤波器、第二功率放大器、第二耦合器、第四低通滤波器和第一放大器。本实用新型结构简单，设计合理，自动化程度高，使用操作便捷，功能完备，实现了远程抄表，节省了人力物力，工作可靠性高，使用效果好，便于推广使用。
Description
技术领域
本实用新型属于电力供电技术领域，尤其是涉及一种基于低压用户用电网络拓扑的电力线载波集中抄表系统。
背景技术
随着国家推广电力系统的一户一表工作的推广，以及供用电管理现代化的需要，传统的手工抄表、手持终端抄表、车载无线电抄表方式已不适应，而越来越多的自动集中抄表系统进入了实用阶段。这些抄表系统工作效率高，电量计算最准确，而且还能提供许多用电的监视和管理功能。自动集中抄表系统的抄表方式有485总线抄表、载波抄表、GPRS抄表等，而最简单的方式是载波抄表，它几乎不需要增加网络改造和后续费用。但是电力线是为传输50112的工频电能，而不是为通信而铺设的，故其特性往往较难直接满足载波通信的要求。这直接体现在两个方面：①电力网络的阻抗特性及其衰减，制约了信号的传输距离。②电力线上的噪音干扰，制约了信号的传输质量。可以看出，由于在低压电力线上存在诸多使载波信号的信噪比急剧下降的因索，使得载波信号难以在一个供电区域内较好地传输，就必须采用多种技术措施，才能构造出满足实际需要的载波系统。低压电力载波通信技术适用范围相当广泛，在未来的家用电器自动化控制等领域的应用范围及前景将会十分广阔。具有巨大的经济效益、显著的社会效益和极大的推广价值。低压电力网覆盖面广，如何利用其巨大的网络资源，实现高质量的数据传输是一个世界性热点问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于低压用户用电网络拓扑的电力线载波集中抄表系统，其结构简单，设计合理，实现方便，自动化程度高，使用操作便捷，功能完备，实现了远程抄表，节省了人力物力，工作可靠性高，使用效果好，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于低压用户用电网络拓扑的电力线载波集中抄表系统，其特征在于：包括设在变压器内集中器上的第一低压电力线载波模块和设在电度表上的第二低压电力线载波模块，所述第一低压电力线载波模块包括集中器CPU、与集中器CPU相接的第一电力载波调制解调器和接在集中器CPU输入端的第一零相鉴别器，所述第一电力载波调制解调器通过依次相接的第一缓冲器、第一低通滤波器、第一功率放大器和第一耦合器与电力线相接，所述电力线通过第一耦合器和与第一耦合器相接的第三低通滤波器与第一零相鉴别器相接，所述第一耦合器与第一电力载波调制解调器之间连接有第一放大器；所述第二低压电力线载波模块包括电度表数据采集传输CPU、与电度表数据采集传输CPU相接的第二电力载波调制解调器和接在电度表数据采集传输CPU输入端的第二零相鉴别器，所述第二电力载波调制解调器通过依次相接的第二缓冲器、第二低通滤波器、第二功率放大器和第二耦合器与电力线相接，所述电力线通过第二耦合器和与第二耦合器相接的第四低通滤波器与第二零相鉴别器相接，所述第二耦合器与第二电力载波调制解调器之间连接有第二放大器。
上述的基于低压用户用电网络拓扑的电力线载波集中抄表系统，其特征在于：所述电度表为单向电度表或三向电度表。
上述的基于低压用户用电网络拓扑的电力线载波集中抄表系统，其特征在于：所述集中器CPU和电度表数据采集传输CPU均为51兼容载波通信单片机PL3105。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型的结构简单，设计合理，实现方便。
2、本实用新型是集电表数据采集、载波传输、数据存储、数据通信、数据处理及断电控制等功能于一体的自动化系统，自动化程度高，使用操作便捷。
3、本实用新型可以使供电部门及时掌握用户用电情况，监测有无窃电行为；还可以根据需要进行供电控制(如用户长时间欠费后断电)；本实用新型的功能完备。
4、本实用新型能够实现远程抄表，节省人力物力。
5、本实用新型提高了低压电力线载波通信信号传输的可靠性，使用效果好，便于推广使用。
综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，实现方便，自动化程度高，使用操作便捷，功能完备，实现了远程抄表，节省了人力物力，工作可靠性高，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
附图标记说明：
1-集中器CPU； 2-第一电力载波调制解调器；
3-第一零相鉴别器； 4-第一缓冲器； 5-第一低通滤波器；
6-第一功率放大器； 7-第一耦合器； 8-电力线；
9-第三低通滤波器； 10-第一放大器；
11-电度表数据采集传输CPU； 12-第二电力载波调制解调器；
13-第二零相鉴别器；14-第二缓冲器；15-第二低通滤波器；
16-第二功率放大器；17-第二耦合器；18-第四低通滤波器；
19-第二放大器。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括设在变压器内集中器上的第一低压电力线载波模块和设在电度表上的第二低压电力线载波模块，所述第一低压电力线载波模块包括集中器CPU1、与集中器CPU1相接的第一电力载波调制解调器2和接在集中器CPU1输入端的第一零相鉴别器3，所述第一电力载波调制解调器2通过依次相接的第一缓冲器4、第一低通滤波器5、第一功率放大器6和第一耦合器7与电力线8相接，所述电力线8通过第一耦合器7和与第一耦合器7相接的第三低通滤波器9与第一零相鉴别器3相接，所述第一耦合器7与第一电力载波调制解调器2之间连接有第一放大器10；所述第二低压电力线载波模块包括电度表数据采集传输CPU11、与电度表数据采集传输CPU11相接的第二电力载波调制解调器12和接在电度表数据采集传输CPU11输入端的第二零相鉴别器13，所述第二电力载波调制解调器12通过依次相接的第二缓冲器14、第二低通滤波器15、第二功率放大器16和第二耦合器17与电力线8相接，所述电力线8通过第二耦合器17和与第二耦合器17相接的第四低通滤波器18与第二零相鉴别器13相接，所述第二耦合器17与第二电力载波调制解调器12之间连接有第二放大器19。
如图1所示，本实施例中，所述电度表为单向电度表或三向电度表。所述集中器CPU1和电度表数据采集传输CPU11均为51兼容载波通信单片机PL3105，单片机PL3105是专为面向未来的开放式自动抄表、智能信息家电以及远程监控系统而设计的单芯片片上系统，它除了具有功能强大的微处理器外，尤其在高精度模/数转换以及电力线载波通讯方面具有更大的优势，PL3105内嵌一个高速CPU，PL3105的外部时钟(主时钟)在经过时钟模块后一分为二，其中一路经过2分频后得到的f，提供给CPU和相应的资源模块(除载波和ISP以外的资源模块)，而另一路直接供给载波和ISP模块，由于载波模块的限定，在使用载波通讯功能的系统中，其主频晶振只能用9.6MHz，如果不用载波通讯功能，其主频晶振可达到16MHz。
本实用新型的工作原理是：电力线8上的负载情况是多变的，各个用户在不同的时间段用电电器开启的情况不一样，带来的是电网上的电流会发生急剧的变化，从电路阻抗计算的方法欧姆定律V＝IR可知：如果电压恒定，电流越大电阻就会越小，那么通过电力线8耦合上去的载波信号的负载就很越重，信号就会在很短的距离内衰减下来，载波信号就不能传送到同一个变压器内的数据采集器，即使采用数据传输中继，虽然增加了成本，但有的时候还是不能达到设计要求；在这样的系统中最关键的问题就是如何降低低压载波信道中的负载，即不可能要求用户尽量少用家用电器，也不可能测量出哪个时段内用户用电最少，唯一的方法就是使用零相位数据传输一一即在交流电压相位为零时传输数据。在数据传输接口上增加相位检测电路，用测量和预估法测得低压电力线载波信道的相位，在电压信号过零点附近(如果低压电力线载波信道上的电压电流相位是同相)耦合载波信号，此时由于电压很小并趋于“零”，电流也很小同样趋于“零”，低压电力线载波信道上的负载相对比较轻也很稳定，即使由于用电感性负载的影响，电压电流有一定的相位差，在电压零相位附近电流还是在很低的水平；由于电压信一号过零点附近这个区域的时间比较短，在一次电压信号过零点附近用于数据传输的时间就更短，因此在电路设计时采用电压过零预测方法，在电压信号接近零点和过零点以后的两个相同的时间间隔内发送载波数据信号。由于电力线抄表对数据的实时性要求不高，而且低压电力线信道质量的限制也不可能传输很高波特率的数据信号，尽管这种方法降低了信号的传输速率，但由于数据传输距离的延长能满足电力系统自动抄表的技术要求。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (3)
1.一种基于低压用户用电网络拓扑的电力线载波集中抄表系统，其特征在于：包括设在变压器内集中器上的第一低压电力线载波模块和设在电度表上的第二低压电力线载波模块，所述第一低压电力线载波模块包括集中器CPU(1)、与集中器CPU(1)相接的第一电力载波调制解调器(2)和接在集中器CPU(1)输入端的第一零相鉴别器(3)，所述第一电力载波调制解调器(2)通过依次相接的第一缓冲器(4)、第一低通滤波器(5)、第一功率放大器(6)和第一耦合器(7)与电力线(8)相接，所述电力线(8)通过第一耦合器(7)和与第一耦合器(7)相接的第三低通滤波器(9)与第一零相鉴别器(3)相接，所述第一耦合器(7)与第一电力载波调制解调器(2)之间连接有第一放大器(10)；所述第二低压电力线载波模块包括电度表数据采集传输CPU(11)、与电度表数据采集传输CPU(11)相接的第二电力载波调制解调器(12)和接在电度表数据采集传输CPU(11)输入端的第二零相鉴别器(13)，所述第二电力载波调制解调器(12)通过依次相接的第二缓冲器(14)、第二低通滤波器(15)、第二功率放大器(16)和第二耦合器(17)与电力线(8)相接，所述电力线(8)通过第二耦合器(17)和与第二耦合器(17)相接的第四低通滤波器(18)与第二零相鉴别器(13)相接，所述第二耦合器(17)与第二电力载波调制解调器(12)之间连接有第二放大器(19)。
2.按照权利要求1所述的基于低压用户用电网络拓扑的电力线载波集中抄表系统，其特征在于：所述电度表为单向电度表或三向电度表。
3.按照权利要求1所述的基于低压用户用电网络拓扑的电力线载波集中抄表系统，其特征在于：所述集中器CPU(1)和电度表数据采集传输CPU(11)均为51兼容载波通信单片机PL3105。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011205641954U CN202422405U (zh) | 2011-12-20 | 2011-12-20 | 基于低压用户用电网络拓扑的电力线载波集中抄表系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011205641954U CN202422405U (zh) | 2011-12-20 | 2011-12-20 | 基于低压用户用电网络拓扑的电力线载波集中抄表系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202422405U true CN202422405U (zh) | 2012-09-05 |
Family
ID=46747143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011205641954U Expired - Fee Related CN202422405U (zh) | 2011-12-20 | 2011-12-20 | 基于低压用户用电网络拓扑的电力线载波集中抄表系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202422405U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103440758A (zh) * | 2013-02-04 | 2013-12-11 | 深圳市航天泰瑞捷电子有限公司 | 智能电网环境下的载波通信单元 |
| CN109818654A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-05-28 | 杭州华立科技有限公司 | 基于智能电能表的载波网络负载检测装置和方法 |
| CN110492907A (zh) * | 2018-05-15 | 2019-11-22 | 华为技术有限公司 | 用于电表建立档案的方法及装置 |
-
2011
- 2011-12-20 CN CN2011205641954U patent/CN202422405U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103440758A (zh) * | 2013-02-04 | 2013-12-11 | 深圳市航天泰瑞捷电子有限公司 | 智能电网环境下的载波通信单元 |
| CN103440758B (zh) * | 2013-02-04 | 2016-08-10 | 深圳市航天泰瑞捷电子有限公司 | 智能电网环境下的载波通信单元 |
| CN110492907A (zh) * | 2018-05-15 | 2019-11-22 | 华为技术有限公司 | 用于电表建立档案的方法及装置 |
| CN110492907B (zh) * | 2018-05-15 | 2023-01-06 | 华为技术有限公司 | 用于电表建立档案的方法及装置 |
| CN109818654A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-05-28 | 杭州华立科技有限公司 | 基于智能电能表的载波网络负载检测装置和方法 |
| CN109818654B (zh) * | 2019-03-19 | 2021-05-25 | 杭州华立科技有限公司 | 基于智能电能表的载波网络负载检测装置和方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201340652Y (zh) | 一种用于低压电力线载波抄表的装置 | |
| CN202422405U (zh) | 基于低压用户用电网络拓扑的电力线载波集中抄表系统 | |
| CN203689667U (zh) | 智能化供电小区用电信息采集系统 | |
| CN203149826U (zh) | 电力线载波通信抄表系统 | |
| CN202422392U (zh) | 一种本地停电抄表系统 | |
| CN202434042U (zh) | 自动抄表系统 | |
| CN201732472U (zh) | 电能集中抄表设备的自动测试装置 | |
| CN207037899U (zh) | 一种多表采集设备 | |
| CN205068752U (zh) | 一种电力需求侧能源信息采集节点 | |
| CN201788232U (zh) | 一种低压电力用户电能量采集终端 | |
| CN205015396U (zh) | 基于扩频通信的智能电表 | |
| CN204142835U (zh) | 一种单相电能表 | |
| CN203104520U (zh) | 一种智能主站系统 | |
| CN207302324U (zh) | 一种基于宽带载波的电力数据采集系统 | |
| CN202693680U (zh) | M-bus三相电子式电能表 | |
| CN103177552A (zh) | 基于低压用户用电网络拓扑的电力线载波集中抄表系统 | |
| CN204205724U (zh) | 一种企业用电监控管理系统 | |
| CN202838674U (zh) | 台区客户信息检测系统 | |
| CN205941689U (zh) | 一种多路电压输入的多路计量电表 | |
| CN202434046U (zh) | 一种基于用电网络拓扑的集中抄表系统 | |
| CN203179266U (zh) | 热能表远程集抄系统 | |
| CN202584400U (zh) | 一种智能载波无线综合抄表系统 | |
| CN202434032U (zh) | 一种家庭无线抄水表系统 | |
| CN202066908U (zh) | 一种三合一用电计量装置 | |
| CN202058292U (zh) | 无线远程抄表系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Power line carrier centralized meter reading system based on low voltage user electro-network topology Effective date of registration: 20151130 Granted publication date: 20120905 Pledgee: Xi'an investment and financing Company limited by guarantee Pledgor: Xi'an Kailixin Information Technology Co.,Ltd. Registration number: 2015980000245 |
|
| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20170504 Granted publication date: 20120905 Pledgee: Xi'an investment and financing Company limited by guarantee Pledgor: Xi'an Kailixin Information Technology Co.,Ltd. Registration number: 2015980000245 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120905 Termination date: 20191220 |