專利名稱：一種新型電力抄表的集中器及采用該集中器的電表系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型公開ー種新型電カ抄表的集中器及采用該集中器的電表系統(tǒng)，它增加了ー個下行以太網(wǎng)接ロ來實現(xiàn)集中器與采集器或者電能表的光通信，使集中器的通訊更加豐富，抄表更加穩(wěn)定。
背景技術(shù)：
隨著科技和社會的不斷進步，為了配合節(jié)能減排與創(chuàng)造和諧用電環(huán)境，人們的用電終端越來越趨于智能化，實現(xiàn)智能抄表，遠程通信和遠程控制變得必不可少，而進行遠程通信和遠程控制就要求保證電能表計量數(shù)據(jù)采集的可靠性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性等要求?，F(xiàn)有技術(shù)中的智能電能表通常是通過RS-485總線、PLC電カ線載波、Zigbee、475MHZ小無線等進行通信，此類通信方式存在距離較短、傳輸干擾大、抄表速度慢、抄表狀態(tài)不穩(wěn)定等問題，使電能表的數(shù)據(jù)采集的可靠性和數(shù)據(jù)傳輸實時性大打折扣。為了解決這些問題，光纖通信被引進到抄表系統(tǒng)中，光纖網(wǎng)絡(luò)通信具有良好的穩(wěn)定性、可靠性和數(shù)據(jù)傳輸實時性等優(yōu)點，能夠滿足智能抄表，遠程通信和遠程控制的要求，其中集中器需要支持與采集器或者電能表之間的光纖網(wǎng)絡(luò)通信，顯然現(xiàn)有的集中器將不能滿足要求。

實用新型內(nèi)容針對上述提到的現(xiàn)有技術(shù)中的集中器不具有光纖通訊功能，不能滿足與采集器、電能表直接進行光通信的要求，本實用新型提供ー種基于光纖通信的新型的集中器，它在原有的用干與主站進行網(wǎng)絡(luò)通信的以太網(wǎng)ロ的基礎(chǔ)上，増加一個以太網(wǎng)ロ用于與采集器或者電能表相連并且支持相應(yīng)的光通信。本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是ー種新型電カ抄表的集中器，集中器包括主控芯片、兩個以太網(wǎng)接口和電源模塊，兩個以太網(wǎng)接ロ分別連接在主控芯片上，電源模塊給其它模塊供電?！N米用上述的新型電カ抄表的集中器的電表系統(tǒng)，電表系統(tǒng)包括主站、集中器、0LT、分光器、帶有ONU光模塊的采集器和電表，集中器與主站連接，OLT與集中器連接，OLT通過光纖與分光器連接，分光器通過光纖與采集器的ONU光模塊連接，采集器與電表連接?！N米用上述的新型電カ抄表的集中器的電表系統(tǒng)，電表系統(tǒng)包括主站、集中器、OLT、分光器、ONU光模塊、采集器和電表，集中器與主站連接，OLT與集中器連接，OLT通過光纖與分光器連接，分光器通過光纖與ONU光模塊連接，ONU光模塊與采集器連接，采集器與電表連接?！N采用上述的新型電カ抄表的集中器的電表系統(tǒng)，電表系統(tǒng)包括主站、集中器、0LT、分光器、和帶有ONU光模塊的電表，集中器與主站連接，OLT與集中器連接，OLT通過光纖與分光器連接，分光器通過光纖與電表的ONU光模塊連接。一種采用上述的新型電カ抄表的集中器的電表系統(tǒng)，電表系統(tǒng)包括主站、集中器、0LT、分光器、和智能光纖電表，集中器與主站連接，OLT與集中器連接，OLT通過光纖與分光器連接，分光器通過光纖與智能光纖電表連接。本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案進ー步還包括所述的集中器還包括紅外通信模塊，紅外通信模塊連接在主控芯片上。所述的集中器還包括電カ線載波模塊，電カ線載波模塊連接在主控芯片上。所述的集中器還包括GPRS模塊，GPRS模塊連接在主控芯片上。所述的集中器還包括外部存儲模塊，外部存儲模塊連接在主控芯片上。本實用新型的有益效果是本實用新型第一次將光纖通信引入集中器的下行抄表系統(tǒng)中，解決了抄表距離較短，傳輸干擾大，抄表速度慢，抄表狀態(tài)不穩(wěn)定等問題；本實用新型可以直接或者間接的和最多2040個電表進行數(shù)據(jù)交互(2040是國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最大電表數(shù)，光通信技術(shù)上沒有這個限制)，由于采用光纖通信，不用考慮電能表過多引起的數(shù)據(jù)傳輸慢的問題，充分利用了集中器的帶電表的能力；本實用新型可以直接跟2040個帶ONU光模塊的電能表進行穩(wěn)定快速的數(shù)據(jù)交互，省略了傳統(tǒng)抄表系統(tǒng)中的采集器，從而在硬件設(shè)備和軟件協(xié)議方面進行了簡化，大大節(jié)約了抄表系統(tǒng)的成本。下面將結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進ー步說明。

圖I為本實用新型整體系統(tǒng)方框圖。圖2為本實用新型應(yīng)用光纖通信的抄表解決方案方框圖。圖3為本實用新型的雙網(wǎng)絡(luò)雙IP技術(shù)方案方框圖。圖4為本實用新型不帶采集器的抄表解決方案方框圖。
具體實施方式
本實施例為本實用新型優(yōu)選實施方式，其他凡其原理和基本結(jié)構(gòu)與本實施例相同或近似的，均在本實用新型保護范圍之內(nèi)。請參看附圖1，本實用新型中的集中器主要包括有主控芯片、兩個以太網(wǎng)接口和電源模塊，兩個以太網(wǎng)ロ分別連接在主控芯片上，實現(xiàn)上行數(shù)據(jù)通信和下行數(shù)據(jù)通信，從而在保證集中器通過上行以太網(wǎng)ロ與主站進行正常網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)上，通過下行以太網(wǎng)ロ與下行的采集器或者電能表直接進行光通信的應(yīng)用，電源模塊給其它模塊供電，本實施例中，主控芯片可選用單片機芯片。主控芯片上還連接有紅外通信模塊，本實施例中的紅外通信模塊為支持國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的紅外通信模塊，其用于通過紅外掌抄機查看或者設(shè)置終端參數(shù)(如終端通訊參數(shù)，測量點參數(shù)，數(shù)據(jù)查詢及終端配置參數(shù)等)，主控芯片上還連接有GPRS模塊，可通過GPRS模塊與主站實現(xiàn)GPRS無線通信，GPRS模塊負責(zé)將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)化成GPRS無線信號通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)進行發(fā)送給主站或者將接收到的主站發(fā)送過來的GPRS數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包傳輸給主控芯片，主控芯片上還連接有電カ線載波模塊，其用于將數(shù)據(jù)載波到電カ線中，通過電カ線與帶有載波模塊的采集器進行數(shù)據(jù)交互，載波模塊實現(xiàn)了通過電カ線傳輸數(shù)據(jù)的功能，本實施例中，主控芯片上還連接外部存儲模塊，可用于存儲各種集中器的參數(shù)數(shù)據(jù)，出錯信息數(shù)據(jù)和大量的電能表的歷史數(shù)據(jù)(包括日凍結(jié)，月凍結(jié)月凍結(jié)S. 12. 20Yany files同時發(fā)生及曲線凍結(jié)數(shù)據(jù)等)。請參看附圖2，實用新型中的電表系統(tǒng)，即本實用新型中的集中器的具體應(yīng)用系統(tǒng)包括主站、本實用新型中的集中器、OLT、分光器、帶有ONU光模塊的采集器(本實施例中，ONU光模塊設(shè)置在采集器內(nèi)部，具體實施吋，ONU光模塊與采集器也可以分開獨立設(shè)置，ONU光模塊與采集器之間通過RS-485等接ロ形式連接)和電表，集中器的上行網(wǎng)ロ(即上行以太網(wǎng)接ロ)直接通過以太網(wǎng)接ロ與主站連接，或者集中器由上行以太網(wǎng)ロ接到交換機并通過以太網(wǎng)與主站進行數(shù)據(jù)交互，集中器與主站之間進行的是Q/GDW376. I協(xié)議的通信，集中器的下行網(wǎng)ロ(即下行以太網(wǎng)接ロ)通過以太網(wǎng)接ロ與OLT連接，OLT通過光纖與分光器連接，分光器與多個采集器中的ONU光模塊連接，集中器通過下行光纖網(wǎng)絡(luò)與帶有ONU光模塊的采集器進行數(shù)據(jù)交互，從 而實現(xiàn)下行抄表的光纖通信應(yīng)用。本實施例中，每個采集器上連接有多個電表，本實施例中，集中器與采集器之間的通信方式采用是DL/T645協(xié)議，本實用新型中的集中器實現(xiàn)了 Q/GDW376. I與DL/T645協(xié)議間的轉(zhuǎn)換，本實用新型的電表系統(tǒng)有別于傳統(tǒng)的集中器與采集器間采用的376. 2協(xié)議的通信方式，采用本實用新型簡化了多種協(xié)議間的轉(zhuǎn)換，提高了數(shù)據(jù)交互的效率。本實用新型通過光纖通信的引入，使得抄表系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性以及速度得到了很大的提高，為新一代智能電網(wǎng)的實現(xiàn)提供了硬件基礎(chǔ)。而采用本實施例中的電表系統(tǒng)，可以盡可能保存現(xiàn)有的抄表系統(tǒng)的硬件設(shè)備，只需要加入少量采集器ONU光模塊，就能實現(xiàn)光纖通信的引入，是ー個很有效的光纖通信過渡方案。本實用新型中的集中器既與主站同在一個網(wǎng)段中而又與采集器或者電能表同在一個網(wǎng)段中，集中器作為兩個網(wǎng)段間數(shù)據(jù)交互的橋梁，必須引入了雙IP技術(shù)，請參看附圖3，集中器上行網(wǎng)ロ與上行主站采用同一個網(wǎng)段內(nèi)的IP(本實施例中，分別為192. 168. 1.236和192. 168. I. 11)，集中器作為客戶端連接主站的服務(wù)器，類似的，集中器下行網(wǎng)ロ與下行表端(采集器或者電表)也采用同一個網(wǎng)段內(nèi)的IP (本實施例中，分別為192. 168. 2. 236和192. 168. 2. 200)，集中器作為服務(wù)器與表端的客戶端連接，集中器的兩個以太網(wǎng)ロ間保持鏈路的暢通。由于跟電能表之間是通過網(wǎng)絡(luò)通信，本實用新型采用epoll技術(shù)，從而保證能夠提供足夠的TCP連接給下行表端并且支持所有TCP連接能夠正常進行數(shù)據(jù)交互。根據(jù)國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，每個集中器最多控制2040個電表，本實用新型支持與2040個電能表進行直接的TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信，從而實現(xiàn)電能表的抄讀和數(shù)據(jù)存儲。請參看附圖4，本實用新型還可以采用集中器與帶ONU光模塊的電能表直接通過光纖網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)交互，其中電能表帶上ONU光模塊并通過分路器連接到OLT上，另外ー端，本實用新型直接通過下行網(wǎng)ロ連接到OLT上，從而構(gòu)成光纖通信網(wǎng)絡(luò)，上述的帶ONU光模塊的電能表也可以用新一代的智能光纖電表代替。集中器與主站連接方式與上述實施例中相同。采用這種方案，傳統(tǒng)抄表系統(tǒng)中的采集器完全被省略了，本實用新型和電能表之間直接通過光纖網(wǎng)絡(luò)進行穩(wěn)定可靠的DL/T645協(xié)議的數(shù)據(jù)交互，無需經(jīng)過中間的采集器和376. 2協(xié)議，硬件設(shè)備和軟件協(xié)議上都得到了簡化，大大節(jié)約了抄表系統(tǒng)的成本。以上所述僅是本申請的具體實施方式
，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應(yīng)視為本申請的保護范圍。本實用新型第一次將光纖通信引入集中器的下行抄表系統(tǒng)中，解決了抄表距離較短，傳輸干擾大，抄表速度慢，抄表狀態(tài)不穩(wěn)定等問題；本實用新型可以直接或者間接的和最多2040個電表進行數(shù)據(jù)交互(2040是國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最大電表數(shù)，光通信技術(shù)上沒有這個限制)，由于采用光纖通信，不用考慮電能表過多引起的數(shù)據(jù)傳輸慢的問題，充分利用了集中器的帶電表的能力；本實用新型可以直接跟2040個帶ONU光模塊的電能表進行穩(wěn)定快速的數(shù)據(jù)交互，省略了傳統(tǒng)抄表系統(tǒng)中的采集器，從而在硬件設(shè)備和軟件協(xié)議方面進行了 簡化，大大節(jié)約了抄表系統(tǒng)的成本。
權(quán)利要求1.ー種新型電カ抄表的集中器，其特征是所述的集中器包括主控芯片、兩個以太網(wǎng)接口和電源模塊，兩個以太網(wǎng)接ロ分別連接在主控芯片上，電源模塊給其它模塊供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型電カ抄表的集中器，其特征是所述的集中器還包括紅外通信模塊，紅外通信模塊連接在主控芯片上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型電カ抄表的集 中器，其特征是所述的集中器還包括電力線載波模塊，電カ線載波模塊連接在主控芯片上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型電カ抄表的集中器，其特征是所述的集中器還包括GPRS模塊，GPRS模塊連接在主控芯片上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型電カ抄表的集中器，其特征是所述的集中器還包括外部存儲模塊，外部存儲模塊連接在主控芯片上。
6.一種米用如權(quán)利要求I至5中任意一項所述的新型電カ抄表的集中器的電表系統(tǒng)，其特征是所述的電表系統(tǒng)包括主站、集中器、OLT、分光器、帶有ONU光模塊的采集器和電表，集中器與主站連接，OLT與集中器連接，OLT通過光纖與分光器連接，分光器通過光纖與采集器的ONU光模塊連接，采集器與電表連接。
7.一種采用如權(quán)利要求I至5中任意一項所述的新型電カ抄表的集中器的電表系統(tǒng)，其特征是所述的電表系統(tǒng)包括主站、集中器、0LT、分光器、ONU光模塊、米集器和電表,集中器與主站連接，OLT與集中器連接，OLT通過光纖與分光器連接，分光器通過光纖與ONU光模塊連接，ONU光模塊與采集器連接，采集器與電表連接。
8.一種采用如權(quán)利要求I至5中任意一項所述的新型電カ抄表的集中器的電表系統(tǒng)，其特征是所述的電表系統(tǒng)包括主站、集中器、0LT、分光器、和帶有ONU光模塊的電表,集中器與主站連接，OLT與集中器連接，OLT通過光纖與分光器連接，分光器通過光纖與電表的ONU光模塊連接。
9.一種采用如權(quán)利要求I至5中任意一項所述的新型電カ抄表的集中器的電表系統(tǒng)，其特征是所述的電表系統(tǒng)包括主站、集中器、0LT、分光器、和智能光纖電表，集中器與主站連接，OLT與集中器連接，OLT通過光纖與分光器連接，分光器通過光纖與智能光纖電表連接。
專利摘要本實用新型公開一種新型電力抄表的集中器及采用該集中器的電表系統(tǒng)，集中器包括主控芯片、兩個以太網(wǎng)接口和電源模塊，兩個以太網(wǎng)接口分別連接在主控芯片上，電源模塊給其他模塊供電。電表系統(tǒng)包括主站、集中器、OLT、分光器、電表，主站與集中器連接，集中器與OLT連接，OLT通過光纖與分光器連接，分光器通過光纖與采集器連接，或直接與電表連接。本實用新型第一次將光纖通信引入集中器的下行抄表系統(tǒng)中，解決了抄表距離較短，傳輸干擾大，抄表速度慢，抄表狀態(tài)不穩(wěn)定等問題。
文檔編號G08C17/00GK202404748SQ20112055359
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者況艷, 彭斌 申請人:深圳市開銳光通信技術(shù)有限公司