基于電力線載波和微功率無線的智能集抄系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能集抄系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的電力集抄系統(tǒng)通常包括采集服務(wù)器、通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集模塊三個(gè)部分，其中采集模塊由三個(gè)部分組成:智能電度表、采集器和集中器。通信系統(tǒng)分為兩個(gè)層次:集中器到采集器采用區(qū)域無線通信模式；集中器以上采用無線公網(wǎng)或者光纖通信等通信方式組成，在上述通信系統(tǒng)中，采用GPRS無線公網(wǎng)的數(shù)據(jù)集抄通信系統(tǒng)由于采用移動運(yùn)營商的公共網(wǎng)絡(luò)通道作為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸通道，受制于移動運(yùn)營商，存在著系統(tǒng)在線率不高、通信實(shí)時(shí)性較差等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，提供一種基于電力線載波和微功率無線的智能集抄系統(tǒng)，解決以上技術(shù)問題；
[0004]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]基于電力線載波和微功率無線的智能集抄系統(tǒng)，其中，包括，
[0006]多個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置，用于采集終端數(shù)據(jù)信息；
[0007]數(shù)據(jù)集中器，分別與多個(gè)所述數(shù)據(jù)采集裝置連接，用于集中多個(gè)所述數(shù)據(jù)采集裝置采集的數(shù)據(jù)信息，通過無線的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信；
[0008]第一載波通信裝置，與所述數(shù)據(jù)集中器通過無線的方式連接，獲取數(shù)據(jù)集中器的數(shù)據(jù)信息并將所述數(shù)據(jù)信息耦合到電力載波通信系統(tǒng)；
[0009]第二載波通信裝置，用于耦合電力載波通信系統(tǒng)中的電力載波信號，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后送至采集服務(wù)器。
[0010]本發(fā)明的基于電力線載波和微功率無線的智能集抄系統(tǒng)，還包括地理位置定位模塊，與所述數(shù)據(jù)集中器連接，用于提供地理位置信息；
[0011]和/ 或，
[0012]還包括溫度采集模塊，與所述數(shù)據(jù)集中器連接，用于采集變壓器溫度信息。
[0013]本發(fā)明的基于電力線載波和微功率無線的智能集抄系統(tǒng)，每一所述數(shù)據(jù)采集模塊包括電度表和米集器。
[0014]本發(fā)明的基于電力線載波和微功率無線的智能集抄系統(tǒng)，所述第二載波通信裝置包括，
[0015]取電單元，自一高壓線路中獲取可用電能，并轉(zhuǎn)換為用于提供所述第二載波通信裝置工作的供電電壓；
[0016]耦合單元，實(shí)現(xiàn)載波信號自一次側(cè)到二次側(cè)的轉(zhuǎn)換；
[0017]數(shù)據(jù)處理單元，與所述耦合單元連接，用于對轉(zhuǎn)換后的信號進(jìn)行解調(diào)及數(shù)字濾波；所述數(shù)據(jù)處理單元連接無線通信單元，用于通過無線的方式發(fā)送數(shù)據(jù)處理單元的輸出信號。
[0018]本發(fā)明的基于電力線載波和微功率無線的智能集抄系統(tǒng)，所述取電單元包括，
[0019]諧振取電部，自高壓線路中轉(zhuǎn)換可用電能；
[0020]電源管理部，與所述諧振取電部連接，用于進(jìn)行電源電壓轉(zhuǎn)換以獲得供電電壓。
[0021]本發(fā)明的基于電力線載波和微功率無線的智能集抄系統(tǒng)，所述耦合單元包括，
[0022]隔離部，用于實(shí)現(xiàn)工頻電力信號隔離、載波信號拾??；
[0023]載波耦合線圈，與所述隔離部連接，實(shí)現(xiàn)載波信號自一次側(cè)到二次側(cè)的轉(zhuǎn)換；
[0024]設(shè)備保護(hù)部，與所述隔離部連接，用于保障設(shè)備安全。
[0025]本發(fā)明的基于電力線載波和微功率無線的智能集抄系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)處理單元包括，
[0026]網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理部，用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議解析和處理；
[0027]載波信號處理部，與所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理部連接，用于實(shí)現(xiàn)載波通信數(shù)據(jù)到載波信號的演變，包括信號調(diào)制解調(diào)、信號編解碼、數(shù)字濾波；
[0028]信號功率放大部，與所述載波信號處理部連接，用于實(shí)現(xiàn)信號放大和信號拾取。
[0029]本發(fā)明的基于電力線載波和微功率無線的智能集抄系統(tǒng)，所述第一載波通信裝置與所述第二載波通信裝置具有相同的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0030]本發(fā)明的基于電力線載波和微功率無線的智能集抄系統(tǒng)，所述第一載波通信裝置和/或所述第二載波通信裝置采用寶塔圓柱形結(jié)構(gòu)。
[0031]本發(fā)明的基于電力線載波和微功率無線的智能集抄系統(tǒng)，所述無線通信單元采用藍(lán)牙模塊或WIFI模塊或Zigbee模塊或微功率無線通信方式。
[0032]有益效果:由于采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明利用電力線載波通信機(jī)和電力線載波通道耦合器高度集成的載波通信裝置用于智能集抄系統(tǒng)，使得系統(tǒng)的盡可能簡化的基礎(chǔ)上達(dá)到系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的功能。
【附圖說明】
[0033]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的集抄系統(tǒng)圖；
[0034]圖2為本發(fā)明的集抄系統(tǒng)圖；
[0035]圖3為本發(fā)明的第二載波通信裝置圖；
[0036]圖4為本發(fā)明的第二載波通信裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖5為本發(fā)明的第一載波通信裝置圖；
[0038]圖6為本發(fā)明的應(yīng)用示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0040]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0041]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為本發(fā)明的限定。
[0042]參照圖2，基于電力線載波和微功率無線的智能集抄系統(tǒng)，其中，包括，
[0043]多個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置，用于采集終端數(shù)據(jù)信息；如圖中示意性地列出的三個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置，包括采集器11、12、13及智能電度表14、15、16 ;
[0044]數(shù)據(jù)集中器2，分別與多個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置連接，用于集中多個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置采集的數(shù)據(jù)信息，并通過無線的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信；
[0045]第一載波通信裝置3，與數(shù)據(jù)集中器2通過無線的方式連接，獲取數(shù)據(jù)集中器2的數(shù)據(jù)信息并將數(shù)據(jù)信息耦合到電力載波通信系統(tǒng)；
[0046]第二載波通信裝置4，用于耦合電力線載波通信系統(tǒng)中的電力載波信號，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后送至采集服務(wù)器5。
[0047]作為本發(fā)明的一種具體的實(shí)施例，還包括地理位置定位模塊17，與數(shù)據(jù)集中器2連接，用于提供地理位置信息。
[0048]作為本發(fā)明的一種具體的實(shí)施例，還包括溫度采集模塊，與數(shù)據(jù)集中器連接，用于采集變壓器溫度信息。
[0049]如圖2和圖5所示，集抄系統(tǒng)還可以包括溫度采集、無線通信、GPS定位等功能，具體地，地理位置定位模塊17可以采用GPS定位模塊:采用u-blox或SiRF最新定位技術(shù)的集成GPS模塊，具有搜星速度快，定位精度高，漂移范圍小等特點(diǎn)。能夠獲取模塊所在地的精確地理位置坐標(biāo)，并迅速上傳到主控系統(tǒng)，給管理工作帶來方便。溫度采集模塊可以采用高精度、數(shù)字信號傳輸?shù)臏囟炔杉K，即使工業(yè)現(xiàn)場污染重、干擾強(qiáng)，仍然能夠保證有效、精確采集變壓器溫度數(shù)據(jù)，為監(jiān)視變壓器運(yùn)行工況提供重要參考數(shù)據(jù)。
[0050]上述的數(shù)據(jù)集中器2可以包括主控制器21，分別與溫度采集模塊18、GPS全球定位模塊171、無線通信模塊23、電源模塊22連接，溫度采集模塊18連接溫度傳感器181 ;主控制器21通過RS485與各個(gè)數(shù)據(jù)采集模塊通訊，采集集中器中存儲的臺區(qū)電能表數(shù)據(jù)，臺區(qū)狀態(tài)信息，及低壓用戶等數(shù)據(jù)。通過短距離無線，及載波通道，將數(shù)據(jù)上傳主站。
[0051]考慮到體積小巧、便于安裝的原則，集抄部分采用體積較為小巧的外殼結(jié)構(gòu)，裝置外殼為規(guī)則的長方體，采用PVC材料注塑工藝加工；裝置底部為區(qū)域無線通信模塊天線接口、GPS模塊天線接口，采用外置天線，使得裝置安裝位置可以更加靈活。外殼正面上方是LED指示燈位置，設(shè)計(jì)為無線通信收發(fā)數(shù)據(jù)指示和GPS信號指示，通過指示燈即可迅速了解裝置內(nèi)部運(yùn)行情況。整個(gè)裝置設(shè)計(jì)小巧緊湊，在較小的體積內(nèi)設(shè)計(jì)了電源模塊、無線模塊、GPS定位等功能，功能完善且便于安裝。
[0052]本發(fā)明的基于電力線載波和微功率無線的智能集抄系統(tǒng)，每一數(shù)據(jù)采集模塊可以包括智能電度表和采集器。
[0053]本發(fā)明的基于電力線載波和微功率無線的智能集抄系統(tǒng)，第二載波通信裝置4與采集服務(wù)器5之間通過光纖通信網(wǎng)絡(luò)72連接。譬如通過光交換機(jī)6連接。
[0054]本發(fā)明的基于電力線載波和微功率無線的智能集抄系統(tǒng)，第二載波通信裝置4可采用載波通信一體化裝置，如圖3所示，包括，
[0055]取電單元40，自一高壓線中獲取可用電能，并轉(zhuǎn)換為用于提供第二載波通信裝置4工作的供電電壓；
[0056]耦合單元41，實(shí)現(xiàn)載波信號自一次側(cè)到二次側(cè)的轉(zhuǎn)換；
[0057]數(shù)據(jù)處理單元42，與耦合單元41連接，用于對轉(zhuǎn)換后的信號進(jìn)行解調(diào)及數(shù)字濾波；數(shù)據(jù)處理單元42連接無線通信單元420，用于通過無線的方式發(fā)送數(shù)據(jù)處理單元42的輸出信號。
[0058]本發(fā)明的基于電力線載波和微功率無線的智能集抄系統(tǒng)，取電單元40包括，
[0059]諧振取電部401，自高壓線路中轉(zhuǎn)換可用電能；
[0060]電源管理部402，與諧振取電部401連接，用于進(jìn)行電源電壓轉(zhuǎn)換以獲得供電電壓。
[0061]取電單元40為本系統(tǒng)的電源保障模塊，諧振取電部401實(shí)現(xiàn)從1KV線路中轉(zhuǎn)換出可用的電能，電源管理模塊實(shí)現(xiàn)電量的穩(wěn)定，轉(zhuǎn)換獲得供電電壓可供載波通信一體化裝置使用。
[0062]作為本發(fā)明的的一種實(shí)施例，耦合單元41可以包括，
[0063]隔離部411，用于實(shí)現(xiàn)工頻電力信號隔離、載波信號拾?。?br>[0064]載波耦合線圈412，與隔離部411連接，實(shí)現(xiàn)載波信號自一次側(cè)到二次側(cè)的轉(zhuǎn)換；
[0065]