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      一種用于電力LTE230網(wǎng)絡(luò)的多功能車載裝置的制作方法

      文檔序號:11205665閱讀:594來源:國知局
      一種用于電力LTE230網(wǎng)絡(luò)的多功能車載裝置的制造方法

      本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)通信技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種用于電力lte230網(wǎng)絡(luò)的多功能車載裝置。



      背景技術(shù):

      智能電網(wǎng)是當(dāng)今世界電力控制系統(tǒng)的發(fā)展方向與趨勢,在配用電無線通信方面,我國主要采用公網(wǎng)通信,存在組網(wǎng)能力弱、實時性差、數(shù)據(jù)的安全性較差等缺點,隨著建設(shè)智能電網(wǎng)時代的到來,建設(shè)電力無線專網(wǎng)符合電力系統(tǒng)的發(fā)展方向。無線通信技術(shù)中,我國擁有td-lte技術(shù)體系的知識產(chǎn)權(quán),電力lte230網(wǎng)絡(luò)可以滿足電力系統(tǒng)當(dāng)前及未來一定時期的業(yè)務(wù)發(fā)展需求,未來還可以向5g演進,極具發(fā)展?jié)摿Α?/p>

      中國專利公告號cn105336145a,公開日2016年2月17日,公開了一種無線智能表抄表系統(tǒng),包括智能表、子網(wǎng)中繼器、采集器、集中器和主站服務(wù)器。智能表采集智能表用戶用量數(shù)據(jù)并發(fā)送;子網(wǎng)中繼器轉(zhuǎn)發(fā)抄讀管理指令及智能表用戶用量數(shù)據(jù);采集器建立子網(wǎng)、收集智能表用戶用量數(shù)據(jù),并轉(zhuǎn)發(fā)抄讀管理指令;子網(wǎng)中繼器對超短管理指令及智能表用量用戶轉(zhuǎn)發(fā);集中器建立主網(wǎng)、收集智能表用戶用量數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)抄讀管理指令;主站服務(wù)器產(chǎn)生抄讀管理指令并發(fā)送;接收智能表用戶用量數(shù)據(jù),并進行分析管理。本發(fā)明子網(wǎng)中繼器能夠在智能表數(shù)量龐大時,對智能表發(fā)送的智能表用戶用量數(shù)據(jù)進行中繼轉(zhuǎn)發(fā),有效解決了子網(wǎng)中相對于采集器較遠的智能表所發(fā)送的智能表用戶用量數(shù)據(jù)容易丟失的問題,具有系統(tǒng)可靠性強的優(yōu)點。但是,該無線智能表抄表系統(tǒng)在lte230網(wǎng)絡(luò)信號弱或者信號干擾嚴(yán)重的情況下,無法實現(xiàn)智能抄表,本發(fā)明基于230mhz頻段td-lte無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計了一種用于電力lte230網(wǎng)絡(luò)的多功能車載裝置,解決了lte230網(wǎng)絡(luò)信號弱或者信號干擾嚴(yán)重的情況下智能抄表的問題,同時可以實現(xiàn)信號強度測試和無線信號干擾排查的功能,并在發(fā)生緊急事故時提供應(yīng)急車載式lte230熱點。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是在lte230網(wǎng)絡(luò)信號弱或者信號干擾嚴(yán)重的情況下無法實現(xiàn)智能抄表,同時可以實現(xiàn)信號強度測試和無線信號干擾排查的功能,并在發(fā)生緊急事故時提供應(yīng)急車載式lte230熱點。

      本發(fā)明為解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:一種用于電力lte230網(wǎng)絡(luò)的多功能車載裝置,包括微基站單元、電表控制單元、信號強度測試單元、干擾排查單元和服務(wù)器單元,其特征在于:所述的微基站單元,用于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送;所述的電表控制單元,通過微基站直接或者間接向智能電表發(fā)送采集數(shù)據(jù)的控制指令,與微基站單元電連接;所述的信號強度測試單元,實時顯示搭載車輛所處位置的信號強度,通過微基站將信號強度數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶诵木W(wǎng),與微基站單元電連接;所述的干擾排查單元,對干擾信號進行實時測量,通過微基站單元將干擾信號的頻率和位置數(shù)據(jù)發(fā)送到核心網(wǎng),與微基站單元電連接;所述的服務(wù)器單元,控制微基站單元、電表控制單元、信號強度測試單元和干擾排查單元,處理各單元的數(shù)據(jù),規(guī)劃搭載車輛的行駛路徑。服務(wù)器單元是整個裝置的數(shù)據(jù)運算和存儲中心,微基站單元、電表控制單元、信號強度測試單元和干擾排查單元都受服務(wù)器單元控制,電表控制單元、信號強度測試單元和干擾排查單元都與微基站單元電連接,整個車載裝置通過微基站單元與外界裝置通信連接,外界裝置包括各種電力終端和lte基站,電力終端包括智能電表終端、配電自動化終端、ⅰ型集中器終端、ⅱ型集中器終端、負荷控制終端、配變監(jiān)測終端和故障指示器終端。

      作為優(yōu)選,所述的電表控制單元通過微基站單元將智能電表采集數(shù)據(jù)的控制指令直接或者間接發(fā)送到智能電表終端,所述的智能電表終端在微基站信號覆蓋范圍之內(nèi);控制指令發(fā)出后,服務(wù)器單元會判斷微基站是否與智能電表終端通信連通,如果判斷為是時,通過微基站單元直接向智能電表終端直接發(fā)送采集數(shù)據(jù)的控制指令,如果判定為否時,電表控制單元通過智能電表終端所在位置的附近基站間接向智能電表終端發(fā)送采集數(shù)據(jù)的控制指令,這種間接發(fā)送指令是以區(qū)域基站為中繼的,微基站先將控制指令傳送到區(qū)域基站,然后通過區(qū)域基站把控制指令傳送到智能電表終端,智能電表終端所采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絽^(qū)域基站,再通過區(qū)域基站把采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶诵木W(wǎng)中,完成流動抄表。這種流動抄表可以在lte230網(wǎng)絡(luò)信號弱或者信號干擾嚴(yán)重的情況下實現(xiàn)智能抄表,提高了智能抄表的可靠性。

      作為優(yōu)選,所述的微基站單元的信號覆蓋范圍是以搭載車輛為圓心800m為半徑的圓形區(qū)域,作為應(yīng)急車載式lte230熱點,在發(fā)生緊急事故時實現(xiàn)應(yīng)急通信,對lte230網(wǎng)絡(luò)信號強度低于-110dbm的區(qū)域或者信號干擾大的電力終端進行臨時信號覆蓋。當(dāng)lte230基站遇到火災(zāi)、臺風(fēng)、恐怖襲擊等不可控因素時,會發(fā)生故障,可能使得部分區(qū)域lte230網(wǎng)絡(luò)癱瘓,使用本發(fā)明所提及的電力lte230多功能車載裝置作為應(yīng)急車載式lte230熱點,可以靈活的解決此類問題,并可以為搶修提供視頻、音頻等信息資源。

      作為優(yōu)選,所述的信號強度測試單元測量電力lte230網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的信號強度,評估lte230網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量,信號強度數(shù)據(jù)為lte230網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化提供參數(shù)。lte230網(wǎng)絡(luò)是一個不斷優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò),本裝置所測得的信號強度數(shù)據(jù)會為lte網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供參考數(shù)據(jù),在流動抄表的過程中同時測量lte230網(wǎng)絡(luò)信號強度,最大化利用了本裝置的資源,這些數(shù)據(jù)會實時上傳電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,為電力系統(tǒng)大數(shù)據(jù)分析提供可靠的數(shù)據(jù)資源。

      作為優(yōu)選,所述的干擾排查單元進行無線信號干擾排查,通過微基站單元對223~235mhz的信號進行掃描,偵測電力lte230網(wǎng)絡(luò)占用頻率的干擾電波,從而確定干擾源的位置。由于搭載車輛是在整個電力lte230網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)行駛,當(dāng)干擾源出現(xiàn)時,服務(wù)器單元可以準(zhǔn)確計算出干擾源的具體位置、頻段位置和干擾信號強度,及時同時lte基站調(diào)配其它頻段資源來應(yīng)對干擾,通知網(wǎng)絡(luò)維護人員對干擾源進行清理和協(xié)調(diào)。

      作為優(yōu)選,所述的多功能車載裝置在進行流動抄表、信號強度測試和無線信號干擾排查的作業(yè)前,服務(wù)器單元進行路徑規(guī)劃,規(guī)劃的效果是使搭載車輛行駛過程中微基站單元信號覆蓋范圍掃過整個電力lte230網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍,并且當(dāng)lte230網(wǎng)絡(luò)信號強度低于-110dbm的區(qū)域或者有干擾信號區(qū)域時服務(wù)器單元會增加規(guī)劃路徑的密度。

      作為優(yōu)選,所述的搭載車輛行駛速度設(shè)定有限制,保證智能電表接入微基站信號,在通過住宅小區(qū)內(nèi)外道路時行駛速度低于20km/h,在通過商業(yè)辦公區(qū)內(nèi)外道路時行駛速度低于30km/h,在通過工業(yè)區(qū)內(nèi)外街道時行駛速度低于40km/h。服務(wù)器單元安裝有北斗定位系統(tǒng),可以準(zhǔn)確獲取搭載車輛的位置和速度信息,當(dāng)搭載車輛超過不同區(qū)域的限定速度時,會提醒駕駛員降低車速。

      作為優(yōu)選,所述的搭載車輛后方100m內(nèi)會跟隨輔助車輛,輔助車輛的配置和搭載車輛相同,與搭載車輛協(xié)同工作,同時接收智能電表采集的數(shù)據(jù),輔助車輛可以在搭載車輛遺漏智能電表采集的數(shù)據(jù)時進行補測,并與搭載車輛收集數(shù)據(jù)進行對比。輔助車輛作為容余配置來使用,其補測功能可以提高電表數(shù)據(jù)的采集成功率,其對比功能可以提高電表數(shù)據(jù)的采集準(zhǔn)確率。

      作為優(yōu)選,所述的智能電表終端安裝有電力系統(tǒng)嵌入式通信模塊,當(dāng)水表、暖表、氣表上安裝電力系統(tǒng)嵌入式通信模塊,實現(xiàn)電表、水表、暖表和氣表的四表數(shù)據(jù)采集。通過安裝電力系統(tǒng)嵌入式通信模塊會使得多種電表都可以接入lte230網(wǎng)絡(luò),會顯著提高整個網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍,降低采集數(shù)據(jù)的成本。

      本發(fā)明的實質(zhì)性效果是:本發(fā)明所述的一種用于電力lte230網(wǎng)絡(luò)的多功能車載裝置可以實現(xiàn)lte230網(wǎng)絡(luò)信號弱或者信號干擾嚴(yán)重的情況下智能抄表,同時可以實現(xiàn)信號強度測試和無線信號干擾排查的功能,并在發(fā)生緊急事故時提供應(yīng)急車載式lte230熱點。

      附圖說明

      圖1是本發(fā)明一種用于電力lte230網(wǎng)絡(luò)的多功能車載裝置示意圖。

      圖2是本發(fā)明電表控制單元向智能電表傳送采集數(shù)據(jù)的控制指令的流程圖。

      圖中:1、微基站單元,2、電表控制單元,3、信號強度測試單元,4、干擾排查單元,5、服務(wù)器單元,6、搭載車輛。

      具體實施方式

      下面通過具體實施例,并結(jié)合附圖,對本發(fā)明的具體實施方式作進一步具體說明。

      實施例:

      一種用于電力lte230網(wǎng)絡(luò)的多功能車載裝置示意圖(參見附圖1),包括微基站單元1,電表控制單元2,信號強度測試單元3,干擾排查單元4,服務(wù)器單元5,搭載車輛6。服務(wù)器單元5是整個裝置的數(shù)據(jù)運算和存儲中心,微基站單元1、電表控制單元2、信號強度測試單元3和干擾排查單元4都受服務(wù)器單元5控制,電表控制單元2、信號強度測試單元3和干擾排查單元4都與微基站單元1電連接,整個車載裝置通過微基站單元1與外界裝置通信連接,外界裝置包括各種電力終端和lte基站,電力終端包括智能電表終端、配電自動化終端、ⅰ型集中器終端、ⅱ型集中器終端、負荷控制終端、配變監(jiān)測終端和故障指示器終端。外界裝置還可以安裝非電力終端,如路燈控制終端、應(yīng)急音頻終端、應(yīng)急視頻終端,這些非電力終端可以承擔(dān)社會責(zé)任,在需要時為社會公共利益服務(wù)。

      所述的電表控制單元2通過微基站單元1將智能電表采集數(shù)據(jù)的控制指令直接或者間接發(fā)送到智能電表終端,所述的智能電表終端在微基站信號覆蓋范圍之內(nèi);控制指令發(fā)出后,服務(wù)器單元5會判斷微基站是否與智能電表終端通信連通,如果判斷為是時,通過微基站單元1直接向智能電表終端直接發(fā)送采集數(shù)據(jù)的控制指令,如果判定為否時,電表控制單元2通過智能電表終端所在位置的附近基站間接向智能電表終端發(fā)送采集數(shù)據(jù)的控制指令,這種間接發(fā)送指令是以區(qū)域基站為中繼的,微基站先將控制指令傳送到區(qū)域基站,然后通過區(qū)域基站把控制指令傳送到智能電表終端,智能電表終端所采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絽^(qū)域基站,再通過區(qū)域基站把采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶诵木W(wǎng)中,完成流動抄表。這種流動抄表可以在lte230網(wǎng)絡(luò)信號弱或者信號干擾嚴(yán)重的情況下實現(xiàn)智能抄表,提高了智能抄表的可靠性。

      所述的微基站單元1的信號覆蓋范圍是以搭載車輛6為圓心800m為半徑的圓形區(qū)域,作為應(yīng)急車載式lte230熱點,在發(fā)生緊急事故時實現(xiàn)應(yīng)急通信,對lte230網(wǎng)絡(luò)信號強度低于-110dbm的區(qū)域或者信號干擾大的電力終端進行臨時信號覆蓋。當(dāng)lte230基站遇到火災(zāi)、臺風(fēng)、恐怖襲擊等不可控因素時,會發(fā)生故障,可能使得部分區(qū)域lte230網(wǎng)絡(luò)癱瘓,使用本發(fā)明所提及的電力lte230多功能車載裝置作為應(yīng)急車載式lte230熱點,可以靈活的解決此類問題,并可以為搶修提供視頻、音頻等信息資源。

      所述的信號強度測試單元3測量電力lte230網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的信號強度,評估lte230網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量,信號強度數(shù)據(jù)為lte230網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化提供參數(shù)。lte230網(wǎng)絡(luò)是一個不斷優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò),本裝置所測得的信號強度數(shù)據(jù)會為lte網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供參考數(shù)據(jù),在流動抄表的過程中同時測量lte230網(wǎng)絡(luò)信號強度,最大化利用了本裝置的資源,這些數(shù)據(jù)會實時上傳電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,為電力系統(tǒng)大數(shù)據(jù)分析提供可靠的數(shù)據(jù)資源。

      所述的干擾排查單元4進行無線信號干擾排查,通過微基站單元1對223~235mhz的信號進行掃描,偵測電力lte230網(wǎng)絡(luò)占用頻率的干擾電波,從而確定干擾源的位置。由于搭載車輛6是在整個電力lte230網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)行駛,當(dāng)干擾源出現(xiàn)時,服務(wù)器單元5可以準(zhǔn)確計算出干擾源的具體位置、頻段位置和干擾信號強度,及時同時lte基站調(diào)配其它頻段資源來應(yīng)對干擾,通知網(wǎng)絡(luò)維護人員對干擾源進行清理和協(xié)調(diào)。電力lte230網(wǎng)絡(luò)使用的頻率資源為分散的頻率點,很容易與其他網(wǎng)絡(luò)的頻率資源發(fā)生重合,重合后會造成信號失真嚴(yán)重,所以至少應(yīng)該半個月進行一次無線干擾排查,也可以在流動抄表的同時進行干擾排查,提高該裝置的設(shè)備利用率。遇到不能移除的干擾頻率點,需要lte基站規(guī)避此類頻率點。遇到類似于工廠內(nèi)高頻熱封口機工作時產(chǎn)生的全頻段信號泄露的情況,應(yīng)該在進行l(wèi)te網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時考慮這種情況,同時與工廠進行協(xié)調(diào)工作。

      所述的多功能車載裝置在進行流動抄表、信號強度測試和無線信號干擾排查的作業(yè)前,服務(wù)器單元5進行路徑規(guī)劃,規(guī)劃的效果是使搭載車輛6行駛過程中微基站單元1信號覆蓋范圍掃過整個電力lte230網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍,并且當(dāng)lte230網(wǎng)絡(luò)信號強度低于-110dbm的區(qū)域或者有干擾信號區(qū)域時服務(wù)器單元5會增加規(guī)劃路徑的密度。路徑規(guī)劃時應(yīng)該充分考慮到區(qū)域內(nèi)的交通狀況,避開交通流量高峰地域,服務(wù)器單元5接入交通系統(tǒng)車流量網(wǎng),動態(tài)的規(guī)劃搭載車輛6行駛路徑。

      所述的搭載車輛6行駛速度設(shè)定有限制,保證智能電表接入微基站信號,在通過住宅小區(qū)內(nèi)外道路時行駛速度低于20km/h,在通過商業(yè)辦公區(qū)內(nèi)外道路時行駛速度低于30km/h,在通過工業(yè)區(qū)內(nèi)外街道時行駛速度低于40km/h。服務(wù)器單元5安裝有北斗定位系統(tǒng),可以準(zhǔn)確獲取搭載車輛6的位置和速度信息,當(dāng)搭載車輛6超過不同區(qū)域的限定速度時,會提醒駕駛員降低車速。

      所述的搭載車輛6后方100m內(nèi)會跟隨輔助車輛,輔助車輛的配置和搭載車輛6相同,與搭載車輛6協(xié)同工作,同時接收智能電表采集的數(shù)據(jù),輔助車輛可以在搭載車輛6遺漏智能電表采集的數(shù)據(jù)時進行補測,并與搭載車輛6收集數(shù)據(jù)進行對比。輔助車輛作為容余配置來使用,其補測功能可以提高電表數(shù)據(jù)的采集成功率,其對比功能可以提高電表數(shù)據(jù)的采集準(zhǔn)確率。輔助車輛的補測和對比功能也可以由一輛搭載車輛6的重復(fù)測量來實現(xiàn),當(dāng)搭載車輛6行駛完一個小區(qū)后,再重復(fù)行駛該小區(qū)內(nèi)路段,進行補測和對比測量。當(dāng)有智能電表終端數(shù)據(jù)缺失時,服務(wù)器單元5會記錄下這些終端,提醒輔助車輛進行補測,或者對此終端進行重復(fù)測量,或者安排人員進行人工抄表。

      所述的智能電表終端安裝有電力系統(tǒng)嵌入式通信模塊,當(dāng)水表、暖表、氣表上安裝電力系統(tǒng)嵌入式通信模塊,實現(xiàn)電表、水表、暖表和氣表的四表數(shù)據(jù)采集。通過安裝電力系統(tǒng)嵌入式通信模塊會使得多種電表都可以接入lte230網(wǎng)絡(luò),會顯著提高整個網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍,降低采集數(shù)據(jù)的成本。

      以上所述的實施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案,并非對本發(fā)明作任何形式上的限制,在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。

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