專利名稱：一種電力線載波抄表系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于智能電網(wǎng)領(lǐng)域的電カ線載波抄表系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
智能電網(wǎng)是目前高技術(shù)的前沿之一，電カ信息采集系統(tǒng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分。所述電カ信息采集系統(tǒng)中的電カ線抄表系統(tǒng)位于用戶側(cè)。目前智能電網(wǎng)推廣采用的抄表系統(tǒng)是的電カ線載波抄表系統(tǒng)。電カ線載波抄表系統(tǒng)具有雙向傳輸，無需另外鋪設(shè)通信線路，安裝方便、可以方便地將電カ通信網(wǎng)絡(luò)延伸到低壓用戶側(cè)，實現(xiàn)對用戶電表的數(shù)據(jù)采集和控制，適應(yīng)性強(qiáng)。電カ線載波抄表系統(tǒng)適用于電能表的位置較分散、布線難度大、用電負(fù)載特性變化較小的臺區(qū)，例如城鄉(xiāng)公變臺區(qū)、供電區(qū)域、別墅區(qū)、城市公寓小區(qū)等。電カ線載波抄表的主要問題是信號衰減大、噪聲源多，且干擾強(qiáng)、受負(fù)載特性影響大等問題，對通信的可靠性形成一定的技術(shù)障礙。其中最為主要的是，電カ線載波抄表系統(tǒng)的采集終端是分布在不同的臺區(qū)里面的，各個臺區(qū)都以自己的固有頻率與所述電カ線載波抄表系統(tǒng)集中器進(jìn)行通信。因此，所述集中器對各個臺區(qū)內(nèi)的所述采集終端同時抄表，將發(fā)生嚴(yán)重的臺區(qū)串?dāng)_，影響抄表的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供ー種電カ線載波抄表系統(tǒng)，有效避免可能發(fā)生串?dāng)_的臺區(qū)對抄表干擾。實現(xiàn)上述目的的一種技術(shù)方案是ー種電カ線載波抄表系統(tǒng)，包括配電變壓器、低壓電カ線、集中器和若干采集終端，所述配電變壓器連接所述低壓電カ線，所述采集終端通過電カ載波線連接所述低壓電カ線；所述集中器從所述配電變壓器、低壓電カ線之間接入所述電カ線載波抄表系統(tǒng)；所述集中器上設(shè)置時鐘芯片和控制器，所述控制器控制所述集中器對各個所述采集終端進(jìn)行抄表的抄表時間。進(jìn)ー步的，所述采集終端為載波電能表，所述載波電能表內(nèi)置存儲器和安全芯片，所述載波電能表通過所述電カ載波線直接連接所述低壓電カ線。再進(jìn)ー步的，所述集中器和所述載波電能表上分別設(shè)置調(diào)制解調(diào)器。進(jìn)ー步的，所述采集終端為包括電能表和采集器，所述電能表內(nèi)置存儲器和安全芯片；所述低壓電カ線通過所述電カ載波線連接若干所述采集器，每個所述采集器通過RS485總線連接若干電能表。再進(jìn)ー步的，所述集中器上和所述采集器上分別設(shè)置調(diào)制解調(diào)器，更進(jìn)一歩的，所述調(diào)制解調(diào)器為FSK調(diào)制解調(diào)器或者為PSK調(diào)制解調(diào)器；或者為DSSS調(diào)制解調(diào)器；或者為OFDM調(diào)制解調(diào)器。進(jìn)ー步的，所述電カ載波線上設(shè)置中繼器。進(jìn)ー步的，所述集中器內(nèi)置無線通信模塊和SM/nM卡，并具有獨立的IP地址。本發(fā)明提供的ー種電カ線載波抄表系統(tǒng)的技術(shù)方案，即在所述集中器上設(shè)置時鐘芯片和控制器，以控制所述集中器對所述采集終端的抄表時間的技術(shù)方案。其技術(shù)效果是可以錯開所述集中器對于各個所述采集終端的抄表時段，從而有效避免臺區(qū)串?dāng)_的對抄表的干擾，同時減少電カ載波線上各種噪聲源的干擾，以及負(fù)載對于抄表的影響。從而提高抄表效率和準(zhǔn)確性。


圖I為本發(fā)明的一種電カ線載波抄表系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的ー種電カ線載波抄表系統(tǒng)的第一實施例的結(jié)構(gòu)不意圖；圖3為本發(fā)明的ー種電カ線載波抄表系統(tǒng)的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的ー種電カ線載波抄表系統(tǒng)的第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
請參閱圖I至圖4，為了能更好地對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行理解，下面通過具體地實施例，并結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)地說明請參閱圖1，本發(fā)明ー種電カ線載波抄表系統(tǒng)，包括配電變壓器4、低壓電カ線3、集中器I和若干采集終端2，所述低壓電カ線3連接所述配電變壓器4，所述采集終端2通過電カ載波線連接所述低壓電カ線3 ;所述集中器I從所述配電變壓器4、低壓電カ線3之間接入所述電カ線載波抄表系統(tǒng)。本實施例中，所述配電變壓器4還連接了饋線5，所述饋線5連接主變壓器6。通常來說，城市電網(wǎng)中所述主變壓器為110/10kV變壓器。所述配電變壓器為10kV/380V變壓器，也可以為10kV/220V變壓器。本發(fā)明中最大的改進(jìn)在干所述集中器2上設(shè)置時鐘芯片(圖中未顯示)和以及與所述時鐘芯片連接的控制器(圖中未顯示)，所述控制器根據(jù)統(tǒng)ー規(guī)范電力線載波通訊規(guī)約，控制所述集中器對各個所述采集終端2的抄表時間。這樣設(shè)計的目的在于這樣可以錯開所述集中器I對于各個所述采集終端2的抄表時段，從而有效避免臺區(qū)串?dāng)_的對抄表的干擾，同時減少電カ載波線上各種噪聲源的干擾，以及負(fù)載對于抄表的影響。從而提高抄表效率和準(zhǔn)確性。同吋，由于電カ線載波通信存在載波信號衰減的技術(shù)問題，因此在所述采集終端2和所述低壓電カ線3之間的便利載波線上設(shè)置中繼器7，所述中繼器7上設(shè)置放大電路，以減小信號衰減對于電カ載波通信的影響。同時所述中繼器7上還可以設(shè)置濾波電路，對所述電カ載波線上噪聲源上產(chǎn)生的噪聲信號進(jìn)行濾波。當(dāng)然，所述中繼器7上還可設(shè)置單片機(jī)和存儲器，所述單片機(jī)可通過運行存儲在所述存儲器中的軟件，對所述載波信號進(jìn)行放大，同時對所述電カ載波線上噪聲源所產(chǎn)生的噪聲信號進(jìn)行濾波。所述中繼器7對所述信號的放大和濾波基于中繼路由算法進(jìn)行的、所述中繼路由算法具有自主學(xué)習(xí)和自主優(yōu)化設(shè)計的能力。所述中繼路由算法中使用效果最好的是支持向量機(jī)算法。本發(fā)明中，所述采集終端2的作用在于采集用戶的用電信息后，將所述用電信息轉(zhuǎn)化成為載波信號，所述電カ載波線將所述載波信號傳遞給所述集中器1，所述集中器I將所述載波信號轉(zhuǎn)變成為所述轉(zhuǎn)變成為用電信息，并儲存在所述集中器I上的存儲器中。本實施例中，所述采集終端2的設(shè)計主要有三種請參閱圖2，第一實施例中，所述采集終端包括采集器21和電能表22，所述電能表22通過RS485總線連接所述采集器21，所述采集器21通過電カ載波線連接所述低壓電カ線3。所述采集器21和所述集中器I上分別設(shè)置調(diào)制解調(diào)器，所述采集器21上調(diào)制解調(diào)器的作用是將所述電能表22采集的用電數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為載波信號，而所述集中器I上所述調(diào)制解調(diào)器的作用在于將所述載波信號轉(zhuǎn)變成為用電信息。所述調(diào)制解調(diào)器為FSK調(diào)制解調(diào)器或者為PSK調(diào)制解調(diào)器；或者為DSSS調(diào)制解調(diào)器；或者為OFDM調(diào)制解調(diào)器。所述FSK調(diào)制解調(diào)器和所述PSK調(diào)制解調(diào)器適合干擾程度較小或者干擾穩(wěn)定的載波線路，這樣的載波線路在設(shè)計過程中通常經(jīng)過優(yōu)化。所述DSSS調(diào)制解調(diào)器和エ頻通信
調(diào)制解調(diào)器適合存在一定程度上噪聲干擾并對通信速率不要求太高的載波線路，所述OFDM調(diào)制解調(diào)器適用于各種載波線路，并要求可靠高速通信的載波線路。各個所述采集器21上所述調(diào)制解調(diào)器所輸出和接收的載波信號的頻率是不同的，因此所述集中器I上的所述控制器可通過控制所述集中器I上的調(diào)制解調(diào)器，分時段將采集指令轉(zhuǎn)換成為不同頻率的載波信號并發(fā)出，所述載波信號的頻率是與其中所述ー個采集器21所能接收載波信號的頻率是一致的，所述采集器21在接收到所述采集指令的載波信號后，接收所述電能表22上的用電信息，并通過所述采集器21上的所述調(diào)制解調(diào)器將所述用電信息轉(zhuǎn)換成為相同頻率的載波信號，反饋給所述集中器1，所述集中器I上的所述調(diào)制解調(diào)器將所述載波信號轉(zhuǎn)換成用電信息后，所述用電信息存儲在所述集中器I的存儲器中。另外ー種方式是各個所述采集器21均被分配了固定的IP地址，所述集中器I上的所述控制器根據(jù)所述采集器21的IP地址，控制所述集中器I分時段與各個所述采集器21進(jìn)行通信，從而采集儲存在所述采集器21的存儲器上的用電信息。此外，所述集中器I、所述采集器21和所述電能表22中都裝有安全芯片，以保證用電信息傳輸過程中的安全。請參閱圖3，第二種實施例中，所述載波電能表23分別通過所述電カ載波線與所述低壓電カ線3連接。所述載波電能表23和所述集中器I上分別設(shè)置調(diào)制解調(diào)器，所述采集器21上調(diào)制解調(diào)器的作用是將所述載波電能表23采集的用電數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為載波信號，而所述集中器I上所述調(diào)制解調(diào)器的作用在于將所述載波信號轉(zhuǎn)變成為用電信息。所述調(diào)制解調(diào)器為FSK調(diào)制解調(diào)器或者為PSK調(diào)制解調(diào)器；或者為DSSS調(diào)制解調(diào)器；或者為OFDM調(diào)制解調(diào)器。各個所述載波電能表23上所述調(diào)制解調(diào)器所輸出和接收的載波信號的頻率是不同的，因此所述集中器I上的所述控制器可通過控制所述集中器I上的調(diào)制解調(diào)器，分時段將采集指令轉(zhuǎn)換成為不同頻率的載波信號并發(fā)出，所述載波信號的頻率是與其中一個所述載波電能表23所能接收載波信號的頻率是一致的，所述載波電能表23在接收到所述采集指令的載波信號后，所述載波電能表23采集用電信息，并通過所述載波電能表23上的所述調(diào)制解調(diào)器將所述用電信息轉(zhuǎn)換成為相同頻率的載波信號，反饋給所述集中器1，所述集中器I上的所述調(diào)制解調(diào)器將所述載波信號轉(zhuǎn)換成用電信息后，所述用電信息存儲在所述集中器I的存儲器中。另外ー種方式是，每個所述載波電能表23均被分配固定的IP地址，所述集中器I上的所述控制器根據(jù)所述采集器21的IP地址，控制所述集中器I分時段與各個，所述載波電能表23進(jìn)行通信，從而采集儲存在所述載波電能表23的存儲器上的用電信息。此外，所述集中器I、所述載波電能表23中都裝有安全芯片，以保證用電信息傳輸過程中的安全。請參閱圖4，第三實施例中同時安裝了兩種采集終端，ー種包括采集器21和電能表22，所述電能表22通過RS485總線連接所述采集器21，所述采集器21通過電カ載波線連接所述低壓電カ線3。另一種是所述載波電能表23直接通過所述電カ載波線連接所述低壓電カ線3。
此外，為了加強(qiáng)所述集中器I在通過公共外網(wǎng)向遠(yuǎn)程控制終端發(fā)生用電信息時的安全性，所述集中器I內(nèi)置無線通信模塊和SM/nM卡，所述集中器I還具有獨立的IP地址。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種電カ線載波抄表系統(tǒng)，包括配電變壓器(4)、低壓電カ線(3)、集中器(I)和若干采集終端(2 )，所述配電變壓器(4 )連接所述低壓電カ線(3 )，所述采集終端(2 )通過電カ載波線連接所述低壓電カ線(3);所述集中器(I)從所述配電變壓器(4)、低壓電カ線(3)之間接入所述電カ線載波抄表系統(tǒng)；其特征在于所述集中器(I)上設(shè)置時鐘芯片和控制器，所述控制器控制所述集中器(I)對各個所述采集終端(2)進(jìn)行抄表的抄表時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種電カ線載波抄表系統(tǒng)，其特征在于所述采集終端(2)為載波電能表(23 )，所述載波電能表(23 )內(nèi)置存儲器和安全芯片，所述載波電能表(23 )通過所述電カ載波線直接連接所述低壓電カ線(3 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種電カ線載波抄表系統(tǒng)，其特征在于所述集中器(I)和所述載波電能表(23)上分別設(shè)置調(diào)制解調(diào)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種電カ線載波抄表系統(tǒng)，其特征在于所述采集終端(2)為包括電能表(22)和采集器(21)，所述電能表(21)內(nèi)置存儲器和安全芯片；所述低壓電カ線(3)通過所述電カ載波線連接若干所述采集器(21)，每個所述采集器(21)通過RS485總線連接若干電能表(22)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的ー種電カ線載波抄表系統(tǒng)，其特征在于所述集中器(I)和所述采集器(21)上分別設(shè)置調(diào)制解調(diào)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的ー種電カ線載波抄表系統(tǒng)，其特征在于所述調(diào)制解調(diào)器為FSK調(diào)制解調(diào)器或者為PSK調(diào)制解調(diào)器；或者為DSSS調(diào)制解調(diào)器；或者為OFDM調(diào)制解調(diào)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任意一項所述的ー種電カ線載波抄表系統(tǒng),其特征在于所述電カ載波線上設(shè)置中繼器(7)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任意一項所述的ー種電カ線載波抄表系統(tǒng),其特征在于所述集中器(I)內(nèi)置無線通信模塊和SM/nM卡，并具有獨立的IP地址。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于智能電網(wǎng)領(lǐng)域的電力線載波抄表系統(tǒng)，包括配電變壓器、低壓電力線、集中器和若干采集終端，所述配電變壓器連接所述低壓電力線，所述采集終端通過電力載波線連接所述低壓電力線；所述集中器在所述配電變壓器、低壓電力線之間接入所述電力線載波抄表系統(tǒng)；所述集中器上設(shè)置時鐘芯片和控制器，所述控制器控制所述集中器對所述采集終端的抄表時間。其技術(shù)效果是；可以錯開所述集中器對于各個所述采集終端的抄表時段，從而有效避免臺區(qū)串?dāng)_的對抄表的干擾，同時減少電力載波線上各種噪聲源的干擾，以及負(fù)載對于抄表的影響。從而提高抄表效率和準(zhǔn)確性。
文檔編號H04B3/32GK102693621SQ201210191570
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月12日
發(fā)明者戴璐平, 王晉 申請人:上海市電力公司