CN204791511U - 一种基于dbpsk电力线载波和无线的双模抄表系统 - Google Patents

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付金彦
孙成
李国钰
张成文
张强
李伟
崔健
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Abstract

本实用新型公开了一种基于DBPSK电力线载波和无线的双模抄表系统，包括双模电能表、双模集中器和主站，双模集中器通过双模通信与双模电能表相连，双模集中器将采集上来的数据通过远程无线通信链路将数据上传到后台主站供系统应用人员分析。其中，双模集中器、双模电能表、双模通信分别指的是基于DBPSK电力线载波和无线的双模集中器、双模电能表、双模通信。双模集中器通过三相电与双模电能表建立DBPSK电力线载波调制解调的电力线载波通信链路。本实用新型避免了采用单纯电力线通信或微功率无线通信的弊端，具有实抄率高、通信效果好、运行状况稳定等优势，使抄表系统真正走向实用。

Description

一种基于DBPSK电力线载波和无线的双模抄表系统
技术领域
本实用新型涉及抄表技术，具体涉及一种基于DBPSK电力线载波和无线的双模抄表系统。
背景技术
现有的电力线窄带低速载波通信或微功率无线通信系统，从目前大规模现场应用来看，载波通信由于受电力线的高衰减、低阻抗、谐波干扰、相邻台区载波信号干扰等因素影响，通信距离大幅缩短，速率低，实时性不强；而微功率无线通信又容易受环境干扰，穿透墙体和建筑物时信号衰减较大。现有单一方案的数据采集初步达到了可用的目的，但在通信稳定性和实时性上还有一定的提升空间。
随着新业务对采集质量要求的不断提升，低压集抄采集结构的采集稳定性、准确性和高效性都不能满足实际业务需求，而改变采集结构则需要投入大量人力、物力和财力。
实用新型内容
为了解决通信成功率不高和实时性差的问题，本实用新型采用基于DBPSK电力线载波调制解调的电力线载波通信与微功率无线相结合的通信方式，两个信道在通信的过程中同时工作，以低压载波为主，微功率无线为辅，两者相互补充，两者互相协调，配合路由算法，自动选择优质信道传输数据。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种基于DBPSK电力线载波和无线的双模抄表系统，包括主站，还包括双模电能表和双模集中器，双模集中器通过双模通信与双模电能表相连，用于采集双模电能表的数据；双模集中器通过远程无线通信链路与主站实现通信；其中，双模电能表、双模集中器、双模通信分别指的是基于DBPSK电力线载波和无线的双模电能表、双模集中器、双模通信。
进一步地，双模集中器通过三相电与双模电能表建立DBPSK电力线载波调制解调的电力线载波通信链路。
进一步地，所述双模集中器与主站通过GPRS/CDMA/MODEM/LAN远程通信链路实现数据传输。
进一步地，双模集中器端采用外置长天线进行通信。
DBPSK电力线载波调制解调即差分二进制移相键控(DifferentialBinaryPhaseShiftKeying)，是指利用调制信号前后码元之间载波相对相位的变化来传递信息。
GFSK高斯频移键控调制是把输入数据经高斯低通滤波器预调制滤波后，再进行FSK调制的数字调制方式。它在保持恒定幅度的同时，能够通过改变高斯低通滤波器的3dB带宽对已调信号的频谱进行控制，具有恒幅包络、功率谱集中、频谱较窄等无线通信系统所希望的特性。
本实用基于DBPSK电力线载波和无线的双模抄表系统中微功率无线通信技术和电力线载波通信技术在数据采集中有机结合，扬长避短，避免了采用单纯电力线通信或微功率无线通信的弊端，可极大的提高抄表成功率，高效高质的完成采集终端与电能表的交互，解决低压集抄采集结构的组网、传输瓶颈问题，具有实抄率高、通信效果好、运行状况稳定等优势，使用电信息采集系统真正走向实用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细阐述：
图1为本实用新型基于DBPSK电力线载波和无线的双模抄表系统的一种实施方式的电路结构框图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
如图1所示，一种基于DBPSK电力线载波和无线的双模抄表系统，包括双模电能表、双模集中器和主站，双模集中器通过双模通信与双模电能表相连，用于采集双模电能表的数据；双模集中器将采集上来的数据通过远程无线通信链路例如GPRS/CDMA/MODEM/LAN等方式将数据上传到后台主站供系统应用人员分析。其中，双模电能表、双模集中器、双模通信分别指的是基于DBPSK电力线载波和无线的双模电能表、双模集中器、双模通信。具体地，双模集中器通过三相电与双模电能表建立DBPSK电力线载波调制解调的电力线载波通信链路。
双模通信由双模集中器端的模块发起，根据现场通信环境的不同，自动选择优质信道传输数据，双模电能表收到信号后，根据收到信号的通道，进行数据回应，数据通过优质的信道返回双模集中器端，避免了单一通道出现故障，数据采集失败的弊端。具体信道选择过程如下：
(1)当载波通信链路不通时，例如当其中A相电中的3只双模电能表因为电力线干扰导致载波通信异常，但是双模电能表供电正常的情况下，此时双模集中器通过DBPSK电力线载波调制解调的载波通信链路采集1号双模电能表失败，由于是双模通信所以双模集中器会根据实际情况使用微功率无线通道进行数据采集，从而通过微功率无线通道成功采集1号双模电能表数据。
(2)当双模集中器直接通过微功率无线通道采集1号双模电能表由于距离较远无法采集时，可先通过B相电的4号双模电能表与1号双模电能表通过微功率无线通道进行数据交互，然后4号双模电能表再通过微功率无线通道或者DBPSK电力线载波调制解调的载波通信链路调制解调的载波通信链路将1号双模电能表的数据传输到集中器，实现数据采集，双模集中器采集1号双模电能表的实际路径为：双模集中器-----4号双模电能表(B相)----1号双模电能表(A相)，即实现A、B相的跨相通信又实现1号双模电能表与4号双模电能表的中继通信。
(3)当双模集中器通过双模通道进行通信时，C相上的9号双模电能表由于无线被干扰或者屏蔽掉情况下，可通过电力线载波和集中器进行通信，完成数据传输。
双模集中器端采用外置长天线进行通信。本实施方式对此不作限制。
该系统研究在不改变现有采集结构的前提下，通过双模通信，进行数据采集，以低压电力线载波为主，微功率无线为辅，两者互相协调，配合平衡算法，两种通信模式互补短板，自动选择优质信道传输数据，解决线路信号衰减点导致载波信号无法通过；或者山区用户分散，点与点通信距离超远，导致通信失败的问题，大幅度提升采集稳定性、准确性和高效性，解决低压集抄采集结构的组网、传输瓶颈问题，具有实抄率高、通信效果好、运行状况稳定等优势，使用电信息采集系统真正走向实用；同时，无线、载波通信两个通道并行存在，相比单通道采集方式及双通道切换发送方式相比，极大提高数据采集成功率，对于现有台区的单通道采集方式，只需更换电能表的数据采集模块即可实现双模双通道采集器。
上述实施例只是为了说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种基于DBPSK电力线载波和无线的双模抄表系统，包括主站，其特征在于：还包括双模电能表和双模集中器，双模集中器通过双模通信与双模电能表相连，用于采集双模电能表的数据；双模集中器通过远程无线通信链路与主站实现通信；其中，双模电能表、双模集中器、双模通信分别指的是基于DBPSK电力线载波和无线的双模电能表、双模集中器、双模通信。
2.根据权利要求1所述的基于DBPSK电力线载波和无线的双模抄表系统，其特征在于：双模集中器通过三相电与双模电能表建立DBPSK电力线载波调制解调的电力线载波通信链路。
3.根据权利要求1或2所述的基于DBPSK电力线载波和无线的双模抄表系统，其特征在于：所述双模集中器与主站通过GPRS/CDMA/MODEM/LAN远程通信链路实现数据传输。
4.根据权利要求3所述的基于DBPSK电力线载波和无线的双模抄表系统，其特征在于：双模集中器端采用外置长天线进行通信。
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