CN204833699U - 一种基于LonWorks技术的低压智能表用电信息采集并行通信系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于LonWorks技术的低压智能表用电信息采集并行通信系统，包括主站、Ⅱ型集中器以及多个智能表，主站连接通过光纤专网或GPRS无线公网连接Ⅱ型集中器，采集用电信息并进行通信，在Ⅱ型集中器与多个智能表之间的线路上安装有一LonWorks串口适配器，该LonWorks串口适配器与Ⅱ型集中器通过RS-485接口连接，LonWorks串口适配器与多个智能表之间通过LonWorks总线分别进行连接。本系统基于LonWorks方式建立低压智能表用电信息采集并行通信方式，在智能表日益增多的情况下，比串行数据通信模式大大提升了采集效率，缩短了集中器周期采集和数据轮循所需时间。同时，使用现有集中器和智能表的RS-485接口，无需更换集中器和智能表，操作方便，更具备经济性、可行性。
Description
技术领域
本实用新型属于电力系统自动化领域，尤其是一种基于LonWorks技术的低压智能表用电信息采集并行通信系统。
背景技术
Ⅱ型集中器是近两年新兴的一种低压采集终端，与智能表之间采用的通信方式为RS-485总线，通过RS-485总线采集多只智能表的数据并进行处理和存储。RS-485是一种专用通信总线，具有系统运行稳定、通信速率高等优点。利用专用通信总线把集中器和智能表安全、可靠地连接起来，除非设备接口硬件损坏，或者总线线路断开，总线抄表系统会一直保持很好的通信效果和抄收成功率。另外，由于是专用的有线通信线路连接，线路上除了通信信号外，再无其他信号，外来的干扰信号耦合到线路衰减很大，所以集中器可以以较高的速率与智能表通信。RS-485是一种常见的电气和通信接口，在控制系统中应用最为普及，许多设备大都提供RS-485接口，在采集系统下行通道中，Ⅱ型集中器与智能智能表均提供RS-485接口。
但是，由于RS-485采用的是串行数据接口标准，在集中器周期轮询智能表信息过程中，只有当集中器发出的上一个数据帧返回，才能开始下一个数据帧的查询，因此，在电表数量大、采集数据项目多的情况下，会大大降低采集效率，在营销大数据应用中，采集数据量需求日益增多，由RS-485串行数据接口标准所带来的传输压力愈发显著。
此外，RS-485采用主从方式通信进行点对点的通信，技术上存在很多缺陷。在目前电力双向互动智能表的建设应用与用户侧响应设备的应用中，亟需提升电力网络通信综合自动化的水平，需要控制网络对事件的响应速度非常快，因而传统的RS-485的主从式通信方式已不能满足要求。
LonWorks网络也简称Lon网，它是局部操作网络(localoperatingnetwork)的简写，是由美国Echelon公司1991年推出市场的一种全面的测控网络。它可以解决在控制网络的设计、构成、安装和维护中出现的大量问题.IDN网络控制技术囊括了设计、调度以及智能分布控制系统的所有要素.与RS-485通信相比，LonWorks网络技术简化了通讯参数设置，编程语言简洁，因为其通信采用面向对象的设计方法，同时其具有可控结点多、通讯媒介多、可靠性高等特点.
LonWorks网络的最大特点是LonWorks技术的核心元件(Neuronchip)和利用网络变量(隐式报文)及显式报文进行数据传输。Neuronchip内部带有3个8位微处理器，一个用于链路层的控制，一个用于网络层的控制，另一个用于执行用户的应用程序。该芯片还包括11个I/O口和完整的LonTalk通信协议，并且具有通信和控制功能，一旦Neuronchip接到LonWorks网络，它的介质访问CPU和网络CPU就自动执行网络通信及控制工作，无需用户专门进行网络通信方面的开发，大大方便了用户连网的工作。在网络通信方面，LonWorks网络应用层采用“网络变量”这一全新概念，使得复杂的网络通信程序设计变成了简单的“网络变量”的定义和捆绑，大大缩短了网络开发的时间，又因它的网络物理层支持多种通信介质(双绞线、电力线、电源线、光纤、无线、红外等)，扩展了系统的应用范围，因而现在被国内各个领域的分布式测控系统所广泛采用。
由于使用的通信协议不同，集中器和智能表不能直接纳入LonWorks网络。
目前，国网天津市电力公司(以下简称天津公司)低压智能表的用电信息采集系统上行数据通道(即远程信道)采用GPRSAPN专用网络，支持CDMA网络；下行数据通道(即本地信道)采用载波方式。是以公用配变台区为采集单位,通过低压载波等技术实现对低压客户智能表、台区表的远程抄表，达到对配变台区下的客户智能表计预付费控制、用电异常信息报警、线损分析等功能。
由于天津地区地处平原，230兆和GPRS/CDMA无线通信都不会受到太多的地势条件干扰，且当地移动运营商的实力较强，基站覆盖比较完备，通信效果相对较好。同时在线容量也能满足大规模集中采集的要求。
然而，通过两年的建设运行情况分析，载波受现场用电环境的影响较明显，部分地区(台区)载波效果较差。窄带载波通信技术带宽较低，存在延时长，易受干扰，可靠性受限等问题，仅可满足远程抄表、数据查询和远程充值功能等营销专业本身应用需求，目前无法有效支撑停电信息实时上送、用户实时互动及其他高级功能应用需求，制约低压供电可靠性统计分析等目标的实现。
综上所述，当前天津公司的用电信息采集速率与可靠性主要受到下行数据通道采用窄带载波技术的瓶颈限制。
为集中器与智能电表更换载波模块，可实现宽带载波通信技术。试验证明，宽带载波技术带宽虽有小幅增加，但仍存在通信延时，可靠性受限等问题，不能满足停电信息实时上送和15分钟轮询召测要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种基于LonWorks技术的低压智能表用电信息采集并行通信系统。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种基于LonWorks技术的低压智能表用电信息采集并行通信系统，包括主站、Ⅱ型集中器以及多个智能表，主站连接通过光纤专网或GPRS无线公网连接Ⅱ型集中器，采集用电信息并进行通信，其特征在于：在Ⅱ型集中器与多个智能表之间的线路上安装有一LonWorks串口适配器，该LonWorks串口适配器与Ⅱ型集中器通过RS-485接口连接，LonWorks串口适配器与多个智能表之间通过LonWorks总线分别进行连接。
而且，RS-485接口是一种RS-485标准的串行I/O设备。
而且，LonWorks串口适配器实现Ⅱ型集中器和智能表之间的数据传递，同时充当RS-485标准与LonTalk协议之间的网关。
本实用新型的优点和积极效果是：
1、本系统LonWorks采用平行协议，与RS-485的主从方式通信相比，LonWorks网络技术简化了通讯参数设置，编程语言简洁，因为其通信采用面向对象的设计方法，同时其具有可控结点多、通讯媒介多、可靠性高等特点，电力网络通信综合自动化的水平更高，控制网络对事件的响应速度非常快，在目前电力双向互动智能表的建设应用与用户侧响应设备的应用中优势更加明显。
2、本系统基于LonWorks方式建立低压智能表用电信息采集并行通信方式，在智能表日益增多的情况下，比串行数据通信模式大大提升了采集效率，缩短了集中器周期采集和数据轮循所需时间。同时，采用增加LonWorks适配器与RS-485标准的串行I/O设备进行通信，可以使用现有集中器和智能表的RS-485接口，无需更换集中器和智能表，操作方便，更具备经济性、可行性。
附图说明
图1为本系统结构示意图；
图2为本系统工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
一种基于LonWorks技术的低压智能表用电信息采集并行通信系统，包括主站、Ⅱ型集中器以及多个智能表，主站连接通过光纤专网或GPRS无线公网连接Ⅱ型集中器，采集用电信息并进行通信；
本系统的创新点在于：
在Ⅱ型集中器与多个智能表之间的线路上安装有一LonWorks串口适配器，该LonWorks串口适配器与Ⅱ型集中器通过RS-485接口连接，LonWorks串口适配器与多个智能表之间通过LonWorks总线分别进行连接。
本系统在用电信息采集系统的下行数据通道采用Ⅱ型集中器的基础上，采用LonWorks适配器与RS-485标准的串行I/O设备进行通信，实现现场节点与集中器和智能表之间的数据传递，同时充当RS-485标准与LonTalk协议之间的网关，从而建立一种基于LonWorks技术的低压智能表用电信息采集并行通信方式。
该适配器的工作原理，参见附图2，具体如下：适配器由51协议转换、Lon网接口模块和RS-485通信模块组成，采用双CPU技术，主CPU作为协议转换模块用来完成485标准信号与LonTalk协议之间的转换，向上与集中器进行串口通信，向下与串口适配器中的Neuron3150进行并口通信。辅CPU为Neuron3150，主要起Lon网接口的功能，作为通信协处理器使用，将从主CPU接收到的来自集中器的报文解析成LonTalk协议报文并通过LonWorks收发器传向lon网，或将从lon网上接收到的LonTalk协议报文转发给主CPU，再由主CPU传向集中器。51CPU与Neuron3150采用并行方式通信。并口工作方式在数据传送速度方面的优势，使得Neuron芯片与51CPU完成大数据量的传送成为可能。
该适配器提供RS-485接口和lon网双绞线接口，因此它既可与Ⅱ型集中器相连，也可与lon网相连。也就是说，该适配器可处理双向信号，是RS-485标准与LonTalk协议之间的网关。
该适配器的应用程序包含如下部分。一是与集中器的串口通信程序；二是RS-485与LonTalk之间的协议转换程序；三是与用户节点的接口程序。通过串口通信程序、协议转换程序实现与集中器、智能表上RS485接口的连接，通过与Neuron芯片的并口通信程序实现集中器到智能表之间的并行通信方式。
尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
Claims (3)
1.一种基于LonWorks技术的低压智能表用电信息采集并行通信系统，包括主站、Ⅱ型集中器以及多个智能表，主站连接通过光纤专网或GPRS无线公网连接Ⅱ型集中器，采集用电信息并进行通信，其特征在于：在Ⅱ型集中器与多个智能表之间的线路上安装有一LonWorks串口适配器，该LonWorks串口适配器与Ⅱ型集中器通过RS-485接口连接，LonWorks串口适配器与多个智能表之间通过LonWorks总线分别进行连接。
2.根据权利要求1所述的基于LonWorks技术的低压智能表用电信息采集并行通信系统，其特征在于：RS-485接口是一种RS-485标准的串行I/O设备。
3.根据权利要求1所述的基于LonWorks技术的低压智能表用电信息采集并行通信系统，其特征在于：LonWorks串口适配器实现Ⅱ型集中器和智能表之间的数据传递，同时充当RS-485标准与LonTalk协议之间的网关。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN106169234A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-11-30 | 常州维格电子有限公司 | 一种智能燃气表监控系统及其通讯方法 |
| CN106448110A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-02-22 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 基于北斗卫星的计量自动化数据采集系统及方法 |
| CN106788737A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-31 | 四川创能海博科技有限公司 | 光纤采集单元及电表数据采集方法 |
| CN106898127A (zh) * | 2017-01-12 | 2017-06-27 | 浙江共同电子科技有限公司 | 一种电力宽载波采集器及其适配方法 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN106448110A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-02-22 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 基于北斗卫星的计量自动化数据采集系统及方法 |
| CN106788737A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-31 | 四川创能海博科技有限公司 | 光纤采集单元及电表数据采集方法 |
| CN106898127A (zh) * | 2017-01-12 | 2017-06-27 | 浙江共同电子科技有限公司 | 一种电力宽载波采集器及其适配方法 |
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