CN202422413U - 新型光通信电能表 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种新型光通信电能表，包括微控制器，其特点是，所述微控制器与一光通信单元连接从而能采用光信号作为通信媒介。本实用新型采用以太网无源光网络新型光纤接入网技术，通过点到多点结构、无源光纤传输，在物理层采用PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现以太网的接入，从而实现电能表数据在以太网上实时、高速采集和用电信息的可靠、安全传输，在应用层使用Q/GDW376.1-2009通信协议，可以方便的接入现有的用电管理系统中。由于本实用新型的电能表采用以太网无源光网络，能实现电能表数据的实时抄收，并且电能表可以实时上报异常数据。

Description

新型光通信电能表
技术领域
本实用新型涉及一种新型光通信电能表。
背景技术
现在普遍使用的电子式电能表抄表方式主要有485通信、红外通信以及低压电力线载波通信等抄表方式，这些抄表方式大大地缩短了人工抄表的耗时，但受限于抄表设备和抄表环境，工作效率低。使用RS485抄表需要另外布线，抄表距离有限，并且信号容易受外界电磁场的干扰，不易普遍采用；载波方式抄表，抄表实时性不好，抄表成功率也达不到要求，满足不了用电统计的需求。
以太网无源光网络新型光纤接入网技术，通过点到多点结构、无源光纤传输，在物理层采用PON(无源光网络)技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现以太网的接入，从而实现电能表数据在以太网上实时、高速采集和用电信息的可靠、安全传输。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种新型光通信电能表，能够实现以太网无源光网络光纤接入，从而实现电能表数据在以太网上实时、高速采集和用电信息的可靠、安全传输。
一种新型光通信电能表，包括微控制器，其特别之处在于，所述微控制器与一光通信单元连接从而能采用光信号作为通信媒介。
其中光通信单元包括通信控制电路，该通信控制电路分别与光模块、FLASH存储器和接口电路连接，该接口电路与微控制器连接。
本实用新型采用以太网无源光网络新型光纤接入网技术，通过点到多点结构、无源光纤传输，在物理层采用PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现以太网的接入，从而实现电能表数据在以太网上实时、高速采集和用电信息的可靠、安全传输，在应用层使用Q/GDW 376.1-2009通信协议，可以方便的接入现有的用电管理系统中。由于本实用新型的电能表采用以太网无源光网络，能实现电能表数据的实时抄收，并且电能表可以实时上报异常数据。
附图说明
附图1为本实用新型的逻辑原理框图；
附图2为本实用新型中光通信单元的逻辑原理框图。
具体实施方式
如图1、2所示，一种新型光通信电能表，包括微控制器，微控制器与一光通信单元连接从而能采用光信号作为通信媒介。其中光通信单元包括通信控制电路，该通信控制电路分别与光模块、FLASH存储器和接口电路连接，该接口电路与微控制器连接。
如图1所示，本实用新型涉及一种光通信电子式电能表，由计量单元、微控制器(MCU)、存储单元、通信单元、时钟芯片、显示单元、按键输入、电源、外壳等构成。其中光通信单元集成在一块小PCB板上，简称通信板，其他器件集成在一块大的PCB板上，简称主板，主板装在一套塑料电表壳里，用螺丝固定，通信板采用可插拔方式插接在主板上。
如图2所示，本实用新型光通通信单元由接口电路、通信控制电路、光模块、FLASH存储器构成。通信控制电路与MCU之间使用接口电路连接，MCU接收通信控制电路从光模块收到的数据，处理后通过通信控制电路发送返回的数据，完成后台软件的抄收工作；或MCU判断表内有异常时，主动向通信控制电路发送数据，通信控制电路通过光模块把数据发送出去，后台软件收到数据后返回确认帧，完成主动上报功能。
通信控制电路不仅要完成从光模块到MCU的光电转换，并且需要进行协议帧的转换过程，从光模块收到或向光模块发送的数据帧的通信协议采用Q/GDW376.1-2009，而MCU处理的是DL/T645-2007，所以通信控制电路需要在这两种协议间互相转换，对于一些定时的数据，可以在预先确定的时间，由通信控制电路自行抄读，并且存储，后台系统进行抄读时，可以不需要向MCU发起抄表指令，极大的减少了MCU的瞬时负荷，并且提高了抄表的速度。
本实用新型的工作原理如下：
电能计量芯片采集电网实时参数，微控制器通过SPI接口与计量芯片进行通信。对电量数据进行分析、运算处理，并将分析处理后的数据保存在EEPROM和FLASH内；微控制器与光通信模块之间采用UART(通用异步收发器)进行数据传输，通过以太网无源光网络(EPON)实现与后台系统的通信。
当后台系统发送抄读命令后，光通信控制电路通过光模块收到该数据帧，经过通信地址比对，确认是发送给自己的数据，然后判断数据帧格式是否合法，不合法的抛弃掉，对于合法的数据帧，判断其是否要抄读实时数据，如果不是实时数据，就把光模块中存储的对应的历史数据取出来，按照Q/GDW376.1-2009格式打包，再通过光模块发送出去。对于实时数据的抄读，需要通过映射，把Q/GDW376.1-2009数据帧转换为DL/T645-2007发送给MCU，MCU处理后以DL/T645-2007格式返回数据，光通信控制电路再把该数据帧通过映射，转换为Q/GDW376.1-2009格式，通过光模块发送出去。至此，整个抄表过程就完成了。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (2)

1.一种新型光通信电能表，包括微控制器，其特征在于：所述微控制器与一光通信单元连接从而能采用光信号作为通信媒介。
2.如权利要求1所述的新型光通信电能表，其特征在于：其中光通信单元包括通信控制电路，该通信控制电路分别与光模块、FLASH存储器和接口电路连接，该接口电路与微控制器连接。
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