CN207909334U - 一种集抄采集载波增益系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及用电信息采集、监控领域，尤其涉及一种集抄采集载波增益系统，本实用新型通过载波和无线双模方式的GPRS信号延展方法，为有线数据通道提供无线信号中继，增加通信距离，降低因安装有线电缆带来的成本。从而，解决现在用电信息载波采集系统中载波信号不稳定数据抄收失败的问题。通过GPRS+RS485的用电信息采集数据无线采集方式，可有效减少无线采集器的安装数量及SIM的卡的使用，提高单个无线采集器的带载比例，节约经济成本。利用超级电容的高可靠性传输通讯方法。当载波信号不能有效可靠通讯时，采集器通过自动组网方式，切换到无线方式进行数据传输，实现数据可靠采集上报；内置超级电容，可在失电情况下正常工作，确保失电情况，能将事件传送。
Description
技术领域
本发明涉及用电信息采集、监控领域，尤其涉及一种集抄采集载波增益系统。
背景技术
长期以来，供电公司主要依据客户电话确定低压配网故障位置。根据用户停电后打入的电话来预判跌落保险或开关的位置，对停电规模、人员力量、抢修计划进行分析，确定抢修优先级，计算现场所需工作力量，预估恢复时间，并管理现场工作。如果提前知道停电范围和故障点，可减少故障点寻找时间，合理安排抢修力量。低压故障早发现、早处理，可减少故障延续对人身和设备造成的安全隐患。减少客户提出的停电损失赔偿（如冰箱食物腐坏）以及向监管机构的投诉。伴随着国内外电力线载波通信技术的普及，抄表系统中采用电力线载波的通信方式在所有抄表系统的通信方式中所占的比例不断扩大。在电力线载波通信抄表系统的现场的应用过程中，由于两个电力线载波通信终端之间距离较远或者干扰太大，而导致无法正常通信的，使得部分电能表的数据抄取不回来的情况，影响了各数据指标。由于移动公网的网络覆盖广，数据传输稳定可靠，电力生产企业在居民用电信息采集领域广泛采用GPRS通道作为集中器的上行通道。但是居民用电信息采集具有很明确的特殊要求，即业务必须面对各种不同的恶劣环境，包括复杂的城市甚至是地下以及偏远山区、农村等等。在特殊的环境下，GPRS信号往往比较弱甚至是没有，无法承载基本的业务需求。通常应对这类问题的方法是延长馈线或者使用高增益天线，但是延长馈线会导致信号衰减，同时也增加施工复杂度；而使用高增益天线则会显著的增加工程的成本，同时该类天线的施工要求也更高一些。
发明内容
为了解决上述问题并而提出一种集抄采集载波增益系统。
一种集抄采集载波增益系统，其特点是，所述的集抄采集载波增益系统包括采集器、第一载波增益终端、第二载波增益终端和智能电表，其中采集器和第一载波增益终端通过无线通信，第一载波增益终端和第二载波增益终端无线通信，第二载波增益终端和智能电表通过串口方式连接通信。
优选的，所述的第一载波增益终端和第二载波增益终端包括单片机、信号中继模块、信道选择模块、接线端子、指示灯、和通信模块，其中信号中继模块、信道选择模块、接线端子、指示灯和单片机连接。
优选的，所述的通信模块包括RS485通信模块和红外线通信模块，接线端子包括RS485通信线端子、红外线通信线端子和电源线端子，其中RS485通信模块和RS485通信线端子相连，红外线通信模块和红外线通信线端子相连，电源线端子和外接电源相连。
优选的，所述的采集器内设置有超级电容，所述的超级电容与采集器内的电源并联。
优选的，所述的采集器和第一载波增益终端无线通信方式为低压载波和微功率无线双通道通信。
优选的，所述的第一载波增益终端和第二载波增益终端无线通信方式采用RS485通信。
优选的，所述的串口包括RS485通信线端子和电源线端子。
本发明的有益效果是：本发明通过载波和无线双模方式的GPRS信号延展方法，为有线数据通道提供无线信号中继，增加通信距离，降低因安装有线电缆带来的成本，同时解决了因延长馈线带来的信号衰减问题。从而，解决现在用电信息载波采集系统中载波信号不稳定数据抄收失败的问题；实现现场采集通信稳定可靠、在同一个台区的用电信息全部集抄集收。通过GPRS+RS485的用电信息采集数据无线采集方式，可有效减少无线采集器的安装数量及SIM的卡的使用，提高单个无线采集器的带载比例，节约经济成本。利用超级电容的高可靠性传输通讯方法。当载波信号不能有效可靠通讯时，采集器通过自动组网方式，切换到无线方式进行数据传输，实现数据可靠采集上报；内置超级电容，可在失电情况下正常工作，确保失电情况，能将事件传送。
附图说明
图1是本发明系统电气原理图。
图2是本发明应用原理图。
图3是本发明载波数据增益终端电气原理图。
其中：1-主站；2-集中器；3-采集器；4-第一载波增益终端；5-第二载波增益终端；6-智能电表；7-外接电源；41-单片机；42-信号中继模块；43-信道选择模块；44-接线端子；45-指示灯；441-红外线通信端子；442-RS485通信线端子；443-电源线端子；4412-红外线通信模块；4422-RS485通信模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1是本发明系统电气原理图。图2是本发明应用原理图。图3是本发明载波数据增益终端电气原理图。一种集抄采集载波增益系统，包括采集器3、第一载波增益终端4、第二载波增益终端5和智能电表6，其中采集器3和第一载波增益终端4通过低压载波和微功率无线双通道方式进行无线通信，第一载波增益终端4和第二载波增益终端5通过RS485进行无线通信，第二载波增益终端5和智能电表6通过串口方式连接通信。其中所述的第一载波增益终端4和第二载波增益终端5包括单片机41、信号中继模块42、信道选择模块43、接线端子44、指示灯45和通信模块，其中信号中继模块42、信道选择模块43、接线端子44、指示灯45和单片机41连接。所述的采集器3内设置有超级电容，所述的超级电容与采集器3内的电源并联。所述的通信模块包括RS485通信模块4422和红外线通信模块4412，接线端子44包括RS485通信线端子442、红外线通信线端子441和电源线端子443，其中RS485通信模块4422和RS485通信线端子442相连，红外线通信模块4412和红外线通信线端子441相连，电源线端子443和外接电源7相连。所述的串口包括RS485通信线端子442和电源线端子443。其中所述的指示灯45包括运行指示灯和状态指示灯。
本发明的应用于主站1和用户智能电表之间的数据采集，主站1通过4G信号信号中继站远距离数据通讯，信号中继站包括集中器2、采集器3和第一载波增益终端4，集中器2、采集器3和第一载波增益终端4依次相连，集中器2与采集器3进行低压载波通信，采集器3与第一载波增益终端4之间微功率无线通讯。信号中继站通过第一载波增益终端4与智能电表6端的第二载波增益终端5通过RS485通信，从而实现智能电表6、信号中继站和主站1之间高效数据通讯。
使用时，首先用电脑与第一载波增益终端4相连，通过电脑为第一载波数据增益终端4配置通信地址，第一载波增益终端4内的信道选择模块43确定其通信信道，第一载波增益终端4在组网信道通过信号中继模块42发送数据，第二载波增益终端5收到并应答时会根据第一载波增益终端4广播的通信地址自动分配工作信道，并完成组网，完成组网的载波数据增益终端将在工作信道收发数据。在设置第一载波增益终端4之前，首先要做的是通过串口转RS485转接头，把第一载波增益终端4与PC机器相连，然后给载波数据增益终端加电。等待初始化结束之后，观察接通电源之后的指示灯45，如果状态灯以1 Hz的频率闪亮，则说明第一载波增益终端4运行正常，可以进行MAC地址和通信速率的匹配。本发明中的信号中继模块42能实现时分同步跳频无线数据传输。载波数据增益终端无线系列产品可通过通道跳频通信技术，巧妙地利用不同的跳频序列及信道/网络识别技术，使之具备了很强的避免网内、外射频干扰的能力。当一个父节点传输信号受到射频干扰后，另一个父节点就会选择以另一个信道的频率与子节点通信。通过这种自适应的机制，就能够保证载波数据增益终端无线本地网络和载波数据增益终端无线远程中继网络能够同时实现高效的通信传输。
通过在采集器3内设置超级电容，当表前熔丝烧断时，载波信号能跨过断点进行载波通信，实现停电事件采集上报；当表前空开或闸刀断开时，载波信号跨过断点时，由于载波信号衰减不能进行有效可靠的载波通信，采集器3自动切换到微功率无线进行数据的传输，实现停电事件的可靠采集上报。采集器3内的超级电容储备电量可以在采集器3失电后支撑采集器3正常工作15秒，确保停电电表失电的情况下，能将信息传送出来。载波数据增益终端是成对使用的，为有线数据通道提供无线信号中继，增加通信距离，降低因安装有线电缆带来的成本由于移动公网的网络覆盖广，数据传输稳定可靠，电力生产企业在居民用电信息采集领域广泛采用GPRS通道作为集中器的上行通道。但是居民用电信息采集具有很明确的特殊要求，即业务必须面对各种不同的恶劣环境，包括复杂的城市甚至是地下以及偏远山区、农村等等。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (7)
1.一种集抄采集载波增益系统，其特征在于：所述的集抄采集载波增益系统包括采集器（3）、第一载波增益终端（4）、第二载波增益终端（5）和智能电表（6），其中采集器（3）和第一载波增益终端（4）通过无线通信，第一载波增益终端（4）和第二载波增益终端（5）无线通信，第二载波增益终端（5）和智能电表（6）通过串口方式连接通信。
2.根据权利要求1所述的一种集抄采集载波增益系统，其特征在于：所述的第一载波增益终端（4）和第二载波增益终端（5）包括单片机（41）、信号中继模块（42）、信道选择模块（43）、接线端子（44）、指示灯（45）、和通信模块，其中信号中继模块（42）、信道选择模块（43）、接线端子（44）、指示灯（45）和单片机（41）连接。
3.根据权利要求2所述的集抄采集载波增益系统，其特征在于：所述的通信模块包括RS485通信模块（4422）和红外线通信模块（4412），接线端子（44）包括RS485通信线端子（442）、红外线通信线端子（441）和电源线端子（443），其中RS485通信模块（4422）和RS485通信线端子（442）相连，红外线通信模块（4412）和红外线通信线端子（441）相连，电源线端子（443）和外接电源（7）相连。
4.根据权利要求1所述的一种集抄采集载波增益系统，其特征在于：所述的采集器（3）内设置有超级电容，所述的超级电容与采集器（3）内的电源并联。
5.根据权利要求1所述的一种集抄采集载波增益系统，其特征在于：所述的采集器（3）和第一载波增益终端（4）无线通信方式为低压载波和微功率无线双通道通信。
6.根据权利要求1所述的一种集抄采集载波增益系统，其特征在于：所述的第一载波增益终端（4）和第二载波增益终端（5）无线通信方式采用RS485通信。
7.根据权利要求1所述的一种集抄采集载波增益系统，其特征在于：所述的串口包括RS485通信线端子（442）和电源线端子（443）。
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|---|---|---|---|---|
| CN118097925A (zh) * | 2024-02-26 | 2024-05-28 | 深圳市先行电气技术有限公司 | 一种自适应抄表控制系统及方法 |
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