CN206712961U - 基于无线与电力线载波通信融合的用电信息采集系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电力信息采集系统，具体为基于无线与电力线载波通信融合的用电信息采集系统，包括主站、集中器、采集器和智能电表，集中器包括主控制器、电力线载波模块、微功率无线模块、存储器、仿真调试接口、集中器规范通信接口和电源模块；采集器和智能电表中通信模块包括主控制器、电力线载波模块、微功率无线模块、终端设备规范接口、仿真调试接口和电源模块，微功率无线模块包括主控模块、射频模块、接口和与射频模块连接的天线。本实用新型提出电力线载波与微功率无线融合通信技术解决方案，有效提高用电信息采集系统中业务数据传输的稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力信息采集系统，具体为基于无线与电力线载波通信融合的用电信息采集系统。
背景技术
用电信息采集系统采用自动化远程抄表，解决了传统的人工抄表方式工作量大、抄表周期长、电力管理部门无法对电力用户的用电信息进行实时采集、处理和监控的问题，不仅节省了大量人力、物力、财力，还提高了数据的真实性、准确性以及实时性。随着通信技术的不断发展，越来越多的通信方式被应用到用电信息采集系统中，通信技术作为用电信息采集系统中管理主站与采集终端之间信息交互的纽带，为主站和终端之间的通信提供链路基础，其通信性能直接影响用电信息采集系统的运行质量。对电力管理部门来说如何选择最合适的通信方式，使其在满足通信性能要求的同时经济性能也在可承受范围内，是一个亟待解决的问题。为了解决这个问题，对用电信息采集系统必须提出合适的可靠的通信方式。
目前用电信息采集系统集中器和采集终端（智能电表）之间的数据通信方式主要有电力线载波、RS-485、微功率无线等。电力线载波通信容易受到复杂的电网噪声干扰，目前的载波抗干扰技术无法满足通信需求，采集成功率低；RS-485技术较成熟，但用电信息采集系统终端数量巨大，若采用RS-485需大量额外布线，建设维护成本极高；微功率无线具有低功耗、低成本、穿透力强等优点，不受配变线路的影响。虽然其易受楼层格挡的影响，但采用有效的拓扑组网技术能提高其通信距离及可靠性。
发明内容
本实用新型为了解决上述问题，提供了基于无线与电力线载波通信融合的用电信息采集系统。
本实用新型是采用如下的技术方案实现的：基于无线与电力线载波通信融合的用电信息采集系统，包括主站、集中器、采集器和智能电表，集中器包括主控制器、电力线载波模块、微功率无线模块、Flash存储器、RAM存储器、仿真调试接口、集中器规范通信接口和电源模块，电力线载波模块、微功率无线模块、Flash存储器、RAM存储器、仿真调试接口、集中器规范通信接口都和主控制器连接，电源模块为内部器件供电；采集器和智能电表中通信模块包括主控制器、电力线载波模块、微功率无线模块、终端设备规范接口、仿真调试接口和电源模块，电力线载波模块、微功率无线模块、终端设备规范接口、仿真调试接口都和主控制器连接，电源模块为内部器件供电，所述的微功率无线模块包括主控模块、射频模块、接口和与射频模块连接的天线，主控模块包括型号为STM32F103RB的主控芯片、晶振电路和外围电路，射频模块包括型号为SI4463的射频芯片、射频匹配电路和外围电路，主站通过有线或无线的方式与集中器通信，集中器通过电力线载波或无线的方式与采集器通信，采集器通过电力线载波或无线的方式与智能电表通信。
将电力线载波和微功率无线通信技术相融合，使电力载波与微功率无线通信技术的优势得以互补：即以有线通信方式解决无线通信穿透障碍物能力较弱导致通信距离下降，以无线通信方式解决电力线载波通信过程中易受电力线信道噪声干扰影响、载波衰减严重等问题。将电力线载波通信与微功率无线通信相结合，以协作通信方式在用电信息采集系统中实现业务数据的传输，充分发挥有线通信和无线通信各自的技术优势，从而有效保障用电信息采集系统中业务数据的可靠传输。
本实用新型提出电力线载波与微功率无线融合通信技术解决方案，有效提高用电信息采集系统中业务数据传输的稳定性和可靠性。
附图说明
图1为集中器的结构示意框图。
图2为采集器和智能电表的结构示意框图。
图3为微功率无线模块的结构示意图框图。
具体实施方式
基于无线与电力线载波通信融合的用电信息采集系统，包括主站、集中器、采集器和智能电表，集中器包括主控制器、电力线载波模块、微功率无线模块、Flash存储器、RAM存储器、仿真调试接口、集中器规范通信接口和电源模块，电力线载波模块、微功率无线模块、Flash存储器、RAM存储器、仿真调试接口、集中器规范通信接口都和主控制器连接，电源模块为内部器件供电；采集器和智能电表中通信模块包括主控制器、电力线载波模块、微功率无线模块、终端设备规范接口、仿真调试接口和电源模块，电力线载波模块、微功率无线模块、终端设备规范接口、仿真调试接口都和主控制器连接，电源模块为内部器件供电，所述的微功率无线模块包括主控模块、射频模块、接口和与射频模块连接的天线，主控模块包括型号为STM32F103RB的主控芯片、晶振电路和外围电路，射频模块包括型号为SI4463的射频芯片、射频匹配电路和外围电路，主站通过有线或无线的方式与集中器通信，集中器通过电力线载波或无线的方式与采集器通信，采集器通过电力线载波或无线的方式与智能电表通信。
微功率无线模块结构如图3所示，主要由主控模块、射频模块、接口和天线构成。主控模块作为整个无线模块的核心部分，主要包含了型号为STM32F103RB的主控芯片、晶振电路和外围电路；射频模块包括型号为SI4463的射频芯片、射频匹配电路和外围电路，射频匹配电路中包括TX匹配网络和RX匹配网络，外围电路分为时钟电路、射频开关。主控模块和射频模块的通信方式是通过SPI来进行的。接口为主控模块提供串口通信接口。
Claims (1)
1.基于无线与电力线载波通信融合的用电信息采集系统，包括主站、集中器、采集器和智能电表，其特征在于集中器包括主控制器、电力线载波模块、微功率无线模块、Flash存储器、RAM存储器、仿真调试接口、集中器规范通信接口和电源模块，电力线载波模块、微功率无线模块、Flash存储器、RAM存储器、仿真调试接口、集中器规范通信接口都和主控制器连接，电源模块为内部器件供电；采集器和智能电表中通信模块包括主控制器、电力线载波模块、微功率无线模块、终端设备规范接口、仿真调试接口和电源模块，电力线载波模块、微功率无线模块、终端设备规范接口、仿真调试接口都和主控制器连接，电源模块为内部器件供电，所述的微功率无线模块包括主控模块、射频模块、接口和与射频模块连接的天线，主控模块包括型号为STM32F103RB的主控芯片、晶振电路和外围电路，射频模块包括型号为SI4463的射频芯片、射频匹配电路和外围电路，主站通过有线或无线的方式与集中器通信，集中器通过电力线载波或无线的方式与采集器通信，采集器通过电力线载波或无线的方式与智能电表通信。
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| CN108429567A (zh) * | 2018-03-20 | 2018-08-21 | 国网浙江杭州市富阳区供电有限公司 | 一种采集载波增益终端 |
| CN110138703A (zh) * | 2018-09-11 | 2019-08-16 | 戴庆源 | 基于ieee1901.1通信标准的电力双模通信方法 |
| CN111614438A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-09-01 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种基于电力载波通信的数据融合系统及方法 |
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