專利名稱：電力系統(tǒng)客戶側(cè)表計遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電能表計的遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)，特別是一種電力系統(tǒng)客戶側(cè) 表計遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，電力系統(tǒng)用電檢查、抄表長期以來都是通過人工現(xiàn)場查抄進(jìn)行， 這種方式在空間上需要抄表、檢查人員奔波于用電客戶的表計現(xiàn)場與局方辦公室之間， 在時間上由于查抄與錄入工作存在較長的延遲，導(dǎo)致現(xiàn)場情況已與錄入的信息產(chǎn)生了 一定差別。為了解決這個問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員提供了多種技術(shù)方案，例如中國專利 ZL200710036998. 0采用一種采用電力線寬帶數(shù)據(jù)通訊集中器來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表，其可以應(yīng)上 位應(yīng)用服務(wù)器的需求，通過集中器采集電表數(shù)據(jù)，然后傳送回上位應(yīng)用服務(wù)器，完成抄表過 程，但是該技術(shù)方案存在通訊上的不足，也就是說電力線寬帶數(shù)據(jù)通訊集中器是無法直接 連接電能表計來實(shí)現(xiàn)寬帶通訊的，只能是比原有普通集中器速度略高，因此該專利體現(xiàn)的 技術(shù)方案仍然應(yīng)為一種窄帶通訊方式。然而，由于電力表計經(jīng)常存在各類異常事件，如電能表計故障、盜電、需要對某些 用戶的用電情況進(jìn)行詳細(xì)了解等等，這靠遠(yuǎn)程抄表是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的遠(yuǎn)程抄表無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時 通訊，并傳輸電能表的表計數(shù)據(jù)以及電能表的其他參數(shù)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提供一種可以實(shí)時通訊的電 力系統(tǒng)客戶側(cè)表計遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)。本實(shí)用新型是通過以下途徑來實(shí)現(xiàn)的電力系統(tǒng)客戶側(cè)表計遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)，其要點(diǎn)在于，包括有如下組成部分電力系統(tǒng)用電能表計，其具有網(wǎng)絡(luò)通訊接口；寬帶電力線采集器，其一端為以太網(wǎng)接口，通過以太網(wǎng)線或者通訊線與電能表計 連接，另一端為電力線接口 ；寬帶電力線集中器，其一側(cè)為電力線接口，通過電力線與寬帶電力采集器的電力 線接口連接，另一側(cè)為以太網(wǎng)接口，通過高速通訊線與主站系統(tǒng)連接；以主站系統(tǒng)往電能表計的信號流向?yàn)橄滦蟹较?，反之為上行方向；下行方向主站系統(tǒng)發(fā)出的信號通過高速通訊線進(jìn)入寬帶電力集中器，集中器將 主站發(fā)來的信號的報文凈荷解封裝，然后轉(zhuǎn)換成電表側(cè)的協(xié)議功能項(xiàng)，最后封裝為寬帶電 力線協(xié)議通過電力線發(fā)往采集器；采集器通過電力線接口收到來自集中器的信號后，進(jìn)行前期處理，然后對電力線 的信號進(jìn)行解調(diào)，并將數(shù)據(jù)域內(nèi)容解封裝出來，最后通過以太網(wǎng)接口發(fā)往電能表計的網(wǎng)絡(luò) 通訊接口 ；電能表計根據(jù)主站系統(tǒng)發(fā)來的信號進(jìn)行處理，然后根據(jù)要求將數(shù)據(jù)由上行方向回傳給主站系統(tǒng)，上行方向?yàn)橄滦蟹较虻哪孢^程，數(shù)據(jù)傳輸過程為“無存儲傳輸”，既數(shù)據(jù)即達(dá) 即處理即傳送，無緩存、存儲處理。本實(shí)用新型專利所述的“無存儲傳輸”是相對于現(xiàn)有意義的帶緩存或者存儲的通 訊傳輸方法而言的。電能表計可以根據(jù)主站系統(tǒng)的要求發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)，也可以自行向主 站發(fā)送表計數(shù)據(jù)或者參數(shù)。本實(shí)用新型的設(shè)計要點(diǎn)在于，1、采用了寬帶電力線技術(shù)，利用 采集器和集中器這樣一對寬帶電力線設(shè)備，一個面向電能表計，另一個面向主站系統(tǒng)，集中 器和采集器的寬帶電力線模塊和設(shè)計一致，才能保證電力線信號的有效高速傳輸，二者缺 一不可；2、從集中器到主站系統(tǒng)采用寬帶通訊，如光纖，寬帶線路等，通道性能優(yōu)良，延遲極 ??；3、整個上行方向和下行方向的數(shù)據(jù)傳輸過程為“無存儲傳輸”，數(shù)據(jù)即達(dá)即處理即傳送， 無緩存、存儲處理，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)從電能表計到主站系統(tǒng)傳送時間在秒級，甚至是毫秒 級，保證了實(shí)時監(jiān)控這一技術(shù)方案的實(shí)現(xiàn)。上述技術(shù)要點(diǎn)帶來的技術(shù)效果在于1、建立了主站系統(tǒng)到電能表計之間的實(shí)時通 訊通道，數(shù)據(jù)的響應(yīng)時間一般在一秒以下甚至更低，如同整個電能表計直接安裝在主站系 統(tǒng)的顯示屏上，其刷新速率遠(yuǎn)低于電表信息刷新速率，完成對電能表計的實(shí)時監(jiān)控；2、主站 系統(tǒng)可以通過定時或者按需召測電能表計數(shù)據(jù)，得到電能表計當(dāng)前最新的信息，3、如果需 要對某一異常電能表計進(jìn)行監(jiān)控，則可以通過主站系統(tǒng)對該電能表計進(jìn)行實(shí)時不間斷的數(shù) 據(jù)監(jiān)控，獲得異常情況的信息。本實(shí)用新型可以進(jìn)一步具體為寬帶電力線集中器包括有由寬帶電力線板與以太網(wǎng)模塊組成的主板，以太網(wǎng)模塊 上具有以太網(wǎng)接口，以太網(wǎng)模塊通過寬帶電力線板與電源板連接，電源板上具有電力線接以太網(wǎng)模塊下行方向?qū)崿F(xiàn)對主站系統(tǒng)報文凈荷的解封裝、信號功能項(xiàng)的轉(zhuǎn)換，寬 帶電力線板則是對將轉(zhuǎn)換后的信號封裝為寬帶電力線協(xié)議并傳輸?shù)诫娏€發(fā)往采集器；反 之，上行方向由電源板接收來自采集器的寬帶電力載波信號，由寬帶電力線板對其進(jìn)行解 封裝為報文數(shù)據(jù)，經(jīng)由以太網(wǎng)模塊進(jìn)行功能項(xiàng)轉(zhuǎn)換和信號封裝，傳送到高速通訊線上。寬帶電力線采集器包括有由寬帶電力線板、以太網(wǎng)板和電源板組成的主板，電源 板通過信號總線連接到寬帶電力線板，寬帶電力線板與以太網(wǎng)板電連接，以太網(wǎng)板上具有 以太網(wǎng)接口或者485通訊接口，或者二者均有設(shè)置，電源板上具有電力線接口。寬帶電力線采集器實(shí)現(xiàn)下行方向接收來自集中器的信號，通過電源的分流的信號 線路進(jìn)入電源板進(jìn)行信號過濾、放大等前期處理，再通過信號總線進(jìn)入寬帶電力線進(jìn)行信 號解調(diào)，并將數(shù)據(jù)域內(nèi)容解封裝出來，傳送到以太網(wǎng)板，以太網(wǎng)板將其封裝成與電能表計通 訊的協(xié)議的信號，通過以太網(wǎng)接口或者485通訊接口傳送到電能表計。反之，在上行方向 上，采集器的以太網(wǎng)板接收來自電能表計的數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理，解封裝后，由寬帶電力線板對 將轉(zhuǎn)換后的信號封裝為寬帶電力線協(xié)議并由電力線通道發(fā)往集中器。本實(shí)用新型還可以進(jìn)一步具體為寬帶電力線集中器與寬帶電力線采集器采用IP尋址通訊，完成各個層面的組網(wǎng) 及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳送?，F(xiàn)有技術(shù)的通訊多采用地址碼尋址，由于地址碼作為一種比較高級的尋址方式， 廣泛運(yùn)用于現(xiàn)有的通訊領(lǐng)域，其易于理解，便于處理，但容量有限，電力行業(yè)中采用的通訊
4手段比較單一，所以使用地址碼尋址更有優(yōu)勢，這也就導(dǎo)致了本領(lǐng)域技術(shù)人員在逐漸復(fù)雜 的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，依然選擇采用地址碼尋址的方式來解決通訊問題，在近20年的長時間內(nèi)， 漸漸形成一種技術(shù)偏見，導(dǎo)致本領(lǐng)域技術(shù)人員不從其他角度去解決通訊尋址問題；本實(shí)用 新型的實(shí)用新型人正是突破了該技術(shù)偏見，解決了如下技術(shù)問題由于供電現(xiàn)場錯綜復(fù)雜， 常需要分層、分段組網(wǎng)，這就需要通過IP尋址的方式完成組網(wǎng)地址碼的搜尋，這是因?yàn)镮P 尋址可以大大提高搜尋容量，組網(wǎng)手段多樣，能夠很好地滿足實(shí)用化需求，從而進(jìn)一步提高 實(shí)時監(jiān)控數(shù)據(jù)傳送能力及速度。除此之外，寬帶電力線集中器和寬帶電力線采集器實(shí)現(xiàn)對傳輸?shù)母黝悢?shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu) 先等級的劃分。這樣可以提高數(shù)據(jù)的管理功能，提高數(shù)據(jù)的傳送速度。綜上所述，本實(shí)用新型提供了一種可以實(shí)時通訊的電力系統(tǒng)客戶側(cè)表計遠(yuǎn)程實(shí)時 監(jiān)控系統(tǒng)，其采用寬帶電力線技術(shù)，由寬帶電力線采集器和寬帶電力線集中器來實(shí)現(xiàn)信號 有效高速傳輸，整個上行方向和下行方向的數(shù)據(jù)傳輸過程為“無存儲傳輸”，數(shù)據(jù)即達(dá)即處 理即傳送，無緩存、存儲處理。本實(shí)用新型帶來的技術(shù)效果在于1、建立了主站系統(tǒng)到電能 表計之間的實(shí)時通訊通道，數(shù)據(jù)的響應(yīng)時間一般在一秒以下甚至更低，其刷新速率遠(yuǎn)低于 電表信息的刷新速率，完成對電能表計的實(shí)時監(jiān)控；2、主站系統(tǒng)可以通過定時或者按需召 測電能表計數(shù)據(jù)，得到電能表計當(dāng)前最新的信息，3、如果需要對某一異常電能表計進(jìn)行監(jiān) 控，則可以通過主站系統(tǒng)對該電能表計進(jìn)行實(shí)時不間斷的數(shù)據(jù)監(jiān)控，獲得異常情況的信息。

圖1所示為本實(shí)用新型所述的電力系統(tǒng)客戶側(cè)表計遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)的原理框 架示意圖；圖2所示為本實(shí)用新型所述寬帶電力線集中器的原理示意圖；圖3所示為本實(shí)用新型所述寬帶電力線采集器的原理示意具體實(shí)施方式
最佳實(shí)施例參照附圖1，電力系統(tǒng)客戶側(cè)表計遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)，包括有如下組成部分電力系統(tǒng)用電能表計，其具有網(wǎng)絡(luò)通訊接口，可以是以太網(wǎng)通訊口，也可以是485 通訊口 ；寬帶電力線采集器，參照附圖3，其包括有由寬帶電力線板、以太網(wǎng)板和電源板組 成的主板，電源板通過信號總線連接到寬帶電力線板，寬帶電力線板與以太網(wǎng)板電連接，以 太網(wǎng)板上具有以太網(wǎng)接口和485通訊接口，可根據(jù)需要二選一，通過以太網(wǎng)線或者通訊線 與電能表計的網(wǎng)絡(luò)通訊接口連接，電源板上具有電力線接口 ；該接口可以包括有窄帶模塊 和寬帶模塊，窄帶模塊可與電表的電力線接口連接，寬帶模塊能夠和寬帶電力線集中器連 接；寬帶電力線集中器，參照附圖2，其包括有由寬帶電力線板與以太網(wǎng)模塊組成的主 板，以太網(wǎng)模塊上具有以太網(wǎng)接口，通過高速通訊線_光纖與主站系統(tǒng)連接；以太網(wǎng)模塊通 過寬帶電力線板與電源板連接，電源板上具有電力線接口，通過電力線與寬帶電力采集器的電力線接口連接。上述電力系統(tǒng)客戶側(cè)表計遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)的工作流程如下，以附圖1中的帶圈 的數(shù)字標(biāo)號做為參考①下行方向主站系統(tǒng)定時或按需發(fā)送召測電能表計數(shù)值/狀態(tài)量信息至寬帶電 力集中器；②集中器通過以太網(wǎng)模塊將主站發(fā)來的信號的報文凈荷解封裝，然后根據(jù)通信協(xié) 議格式將召測報文轉(zhuǎn)換成為相應(yīng)電能表計能夠識別的報文和協(xié)議，最后寬帶電力線板對將 轉(zhuǎn)換后的信號封裝為寬帶電力線協(xié)議發(fā)送至寬帶電力線采集器；③采集器接收來自集中器的信號，通過電源的分流的信號線路進(jìn)入電源板進(jìn)行信 號過濾、放大等前期處理，將信號轉(zhuǎn)發(fā)至電能表計，再通過信號總線進(jìn)入寬帶電力線進(jìn)行信 號解調(diào)，并將數(shù)據(jù)域內(nèi)容解封裝出來，傳送到以太網(wǎng)板，以太網(wǎng)板將其封裝成與電能表計通 訊的協(xié)議的信號，通過以太網(wǎng)接口或者485通訊接口傳送到電能表計；④電能表計根據(jù)收到的指令，將自身的相應(yīng)狀態(tài)數(shù)值讀取出，并返回給寬帶電力 線采集器；⑤上行方向采集器的以太網(wǎng)板接收來自電能表計的數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理，解封裝后， 由寬帶電力線板對將轉(zhuǎn)換后的信號封裝為寬帶電力線協(xié)議并由電力線通道發(fā)往集中器；⑥集中器再次轉(zhuǎn)換各類電能表計的協(xié)議至統(tǒng)一的主站協(xié)議，并將對應(yīng)數(shù)值發(fā)送主 站系統(tǒng)；⑦主站系統(tǒng)生成電能表計的各項(xiàng)狀態(tài)信息顯示界面，將對應(yīng)的狀態(tài)數(shù)值信息實(shí)時 或按需顯示在界面上，通過實(shí)時刷新數(shù)值，達(dá)到遠(yuǎn)程直接觀察到電能表現(xiàn)場所有狀態(tài)量的 目的。注在以上過程一般是從①至⑦，不斷循環(huán)；通訊傳輸過程為“無存儲傳輸”，數(shù)據(jù) 即達(dá)、即處理、即傳送；采用IP尋址方式實(shí)現(xiàn)通訊；同時對傳輸?shù)母黝悢?shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)先等級的 劃分，以實(shí)現(xiàn)高速實(shí)時的數(shù)據(jù)傳送。在表計有異常事件產(chǎn)生時，可由電能表直接主動發(fā)起事 件上報，自動完成④至⑦的過程，從而使監(jiān)控計算機(jī)即時跟蹤到現(xiàn)場的最新狀態(tài)。本實(shí)用新型未述部分與現(xiàn)有技術(shù)相同。
權(quán)利要求電力系統(tǒng)客戶側(cè)表計遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括有如下組成部分電力系統(tǒng)用電能表計，其具有網(wǎng)絡(luò)通訊接口；寬帶電力線采集器，其一端為以太網(wǎng)接口，通過以太網(wǎng)線或者通訊線與電能表計連接，另一端為電力線接口；寬帶電力線集中器，其一側(cè)為電力線接口，通過電力線與寬帶電力采集器的電力線接口連接，另一側(cè)為以太網(wǎng)接口或光接口，通過高速通訊線與主站系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)客戶側(cè)表計遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，寬帶 電力線集中器包括有由寬帶電力線板與以太網(wǎng)模塊組成的主板，以太網(wǎng)模塊上具有以太網(wǎng) 接口，以太網(wǎng)模塊通過寬帶電力線板與電源板連接，電源板上具有電力線接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)客戶側(cè)表計遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，寬帶 電力線采集器包括有由寬帶電力線板、以太網(wǎng)板和電源板組成的主板，電源板通過信號總 線連接到寬帶電力線板，寬帶電力線板與以太網(wǎng)板電連接，以太網(wǎng)板上具有以太網(wǎng)接口或 者485通訊接口，或者二者均有設(shè)置，電源板上具有電力線接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)客戶側(cè)表計遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，寬帶 電力線集中器與寬帶電力線采集器為一種采用IP尋址通訊的寬帶設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)客戶側(cè)表計遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，寬帶 電力線集中器和寬帶電力線采集器對傳輸?shù)母黝悢?shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)先等級的劃分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)客戶側(cè)表計遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，寬帶 電力線采集器的電力線接口包括有窄帶模塊和寬帶模塊，窄帶模塊能夠與電表的電力線接 口連接，寬帶模塊能夠和寬帶電力線集中器連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電能表計的遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)，特別是一種電力系統(tǒng)客戶側(cè)表計遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)。其設(shè)計要點(diǎn)在于，1、采用了寬帶電力線技術(shù)，利用電力模塊設(shè)計一致的采集器和集中器，保證電力線信號的有效高速傳輸；2、從集中器到主站系統(tǒng)采用寬帶通訊，通道性能優(yōu)良，延遲極??；3、整個上行方向和下行方向的數(shù)據(jù)傳輸過程為“無存儲傳輸”，數(shù)據(jù)即達(dá)即處理即傳送，保證了實(shí)時監(jiān)控的確切實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于1、建立了主站系統(tǒng)到電能表計之間的實(shí)時通訊通道，完成對電能表計的實(shí)時監(jiān)控；2、主站系統(tǒng)可以通過定時或者按需召測電能表計數(shù)據(jù)，得到電能表計當(dāng)前信息，3、可以通過主站系統(tǒng)對異常電能表計進(jìn)行實(shí)時不間斷的數(shù)據(jù)監(jiān)控。
文檔編號G08C19/00GK201742444SQ20102024472
公開日2011年2月9日 申請日期2010年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者何宗樂, 劉駿, 熊華 申請人:福州電業(yè)信息科技有限公司