多表合一信息采集通信模拟试验系统技术方案

本发明专利技术涉及一种多表合一信息采集通信模拟试验系统,包括系统控制模块以及与所述系统控制模块相连的多个单台区模拟模块，其中所述系统控制模块包括路由器以及与所述路由器相连的工控机，所述单台区模拟模块包括多个通信节点，所述通信节点通过集线器与所述路由器相连至所述工控机，通过所述工控机控制所述通信节点的连接。本发明专利技术可以模拟现场环境，避免现场通信试验扰乱居民用电环境，降低居民用电投诉量，可在更加真实、更大规模的环境下对多表合一通信技术进行仿真试验，验证多表合一通信技术各类底层参数合理性，为多表合一通信技术的互联互通验证奠定基础。

Multi table and one information acquisition and communication simulation test system

The invention relates to a multi table one information acquisition communication simulation test system, which includes a system control module and a plurality of single area simulation modules connected with the control module of the system. The system control module includes a router and an industrial control machine connected with the router. The single area simulation module includes a plurality of passages. The communication node is connected with the router through the hub and connected to the industrial computer, and controls the connection of the communication nodes through the industrial control computer. The invention can simulate the field environment, avoid the field communication test to disturb the residents' electricity environment, reduce the residents' electricity complaint, and can simulate the multi table and one communication technology in a more real and more large-scale environment, and verify the rationality of the various underlying parameters of the multi table and one communication technology, and it is a multi table and one communication technology. The interconnection and interoperability validation lays the foundation.

【技术实现步骤摘要】
多表合一信息采集通信模拟试验系统
本专利技术涉及用电信息采集的
，尤其是指一种多表合一信息采集通信模拟试验系统。
技术介绍
目前面向用电信息采集的多表合一信息采集系统中常用的本地通信方式主要有低压电力线载波通信、微功率无线通信等多种通信技术。其中低压电力线载波通信技术是指利用220V工频配电网来传输高频弱电信号的通信技术；而微功率无线通信技术是指发射功率不超过50mW，覆盖范围数百米，采用470MHz-510MHz频段，具备自组网功能的无线通信技术，且微功率无线通信技术组网简单，通信速率可达10kbps。由于电力线网络和微功率无线网络分布广泛，因此使用电力线和微功率无线作为通信媒质无需在室内打孔布线重新构建通信网络，具有成本低廉，连接方便等优点，在智能电网和宽带接入方面受到越来越多的关注。通信信道是通信的基础，以上两种通信技术的性能主要受到其通信信道的制约。10kV以上的高压电力线信道环境较好，以中高压电力线作为信号传输通道的电力线载波电话已经得到了广泛的应用。而低压电力网不是为传输高速数据而设计的，其构成电力网的组件是按照输送电能的损失最小并保证可靠地传输低频电流而设计的，因此在低压线上进行信号传输时会面对很多的问题，比如：干扰噪声复杂、线路阻抗小、信号衰减强等。微功率无线信道是典型的无线信道，信号从发射天线到接收天线的传输过程中，会经历各种复杂的传播路径，包括直射路径、反射路径、衍射路径、散射路径以及这些路径的随机组合。同时，电波在各条路径的传播过程中，有用信号会受到各种噪声的污染，包括加性噪声(如高斯白噪声)、乘性噪声的污染，因而会出现不同情形的损伤，严重时，会使有用信号难以恢复。无线信号在传播时，不仅存在自由空间固有的传输损耗，还会受到由于建筑物、地形等的阻挡而引起信号功率的衰减，这种衰减还会由于信道环境的改变出现随机的变化。为了克服上述问题，现有中国专利技术专利（103346846A）公开了一种用电信息采集系统的通信信道仿真系统，该系统包括：主站计算机，用于与采集终端进行信号交互，根据信号交互结果确定用电信息采集系统的通信性能；远程通信信道仿真子系统，用于对主站计算机和采集终端之间传输的信号进行远程通信信道特征化处理；采集终端，用于与主站计算机进行信号交互，与电能表进行信号交互；本地通信信道仿真子系统，用于对采集终端和电能表之间传输的信号进行本地通信信道特征化处理；电能表，用于通过本地通信信道仿真子系统与采集终端进行信号交互；净化电源子系统，用于提供电能和匹配阻抗并隔离干扰噪声。上述虽然能够模拟用电信息采集系统通信信道的基本特征，为通信信道建设提供参考信息，但是其模拟通信信道的效果不准确导致与现场实际信息差别较大。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中模拟通信信道的效果差的问题从而提供一种效果良好且与现场实际信息差别较小的多表合一信息采集通信模拟试验系统。为解决上述技术问题，本专利技术的一种多表合一信息采集通信模拟试验系统，用于评估验证待测本地通信设备在特定仿真环境中的通信功能及性能指标，包括系统控制模块以及与所述系统控制模块相连的多个单台区模拟模块，其中所述系统控制模块包括路由器以及与所述路由器相连的工控机，所述单台区模拟模块包括多个通信节点，所述通信节点通过集线器与所述路由器相连至所述工控机，通过所述工控机控制所述通信节点的连接。在本专利技术的一个实施例中，所述多个单台区模拟模块之间通过衰减器相连。在本专利技术的一个实施例中，所述通信节点的主节点通过衰减器与第一级路由中的多个所述通信节点的从节点相连，所述第一级路由中的从节点通过所述衰减器与第二级路由中的从节点相连，根据所述单台区模拟模块的规模，依次顺序设置，直至所述第N级路由中的从节点通过所述衰减器与第N+1级路由中的从节点相连。在本专利技术的一个实施例中，所述第N级路由中的从节点与所述第N+1级路由中的从节点之间设有噪阻。在本专利技术的一个实施例中，所述主节点位于主节点模块接口板上，所述主节点模块接口板包括CCO模块接口、单相表模块接口以及三相表模块接口。在本专利技术的一个实施例中，所述从节点位于从节点模块接口板上，所述从节点模块接口板上包括多个从节点模块接口。在本专利技术的一个实施例中，所述通信节点包括屏蔽箱体、接口单元板、串行通信转接板、通信模块托盘，其中所述接口单元板、串行通信转接板、通信模块托盘均位于所述屏蔽箱体内。在本专利技术的一个实施例中，所述单台区模拟模块还包括载波信道仿真设备、微功率信道仿真设备。在本专利技术的一个实施例中，所述载波信道仿真设备包括工频隔离衰减设备、噪声注入隔离设备、负载阻抗切换设备、拓扑调节设备。在本专利技术的一个实施例中，所述微功率信道仿真设备包括射频衰减设备、射频开关、噪声注入隔离设备。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本专利技术所述的多表合一信息采集通信模拟试验系统，可以模拟现场的台区串扰、噪声干扰、信道衰减、负载变化特性及现场的多表合一信息采集业务特点，评估验证待测本地通信设备在特定仿真环境中的通信功能及性能指标，可实现台区串扰模型建立与串扰度调节、事件上报规模与频度调节、信道环境设置（路由层级、动态拓扑、噪声注入、负载阻抗变化、衰减量变化、多径环境）、模拟表计配置等系统功能；另外，可为开展面向用电信息采集的多表合一信息采集通信模拟试验奠定基础，促进面向用电信息采集的多表合一信息采集技术的发展和规范应用。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中图1是本专利技术多表合一信息采集通信模拟试验系统示意图；图2是本专利技术通信模拟试验系统多台区模型示意图；图3是本专利技术小规模台区模型示意图；图4是本专利技术中规模台区模型示意图；图5是本专利技术大规模台区模型示意图。具体实施方式如图1所示，本实施例提供一种多表合一信息采集通信模拟试验系统，用于评估验证待测本地通信设备在特定仿真环境中的通信功能及性能指标，包括：系统控制模块10以及与所述系统控制模块10相连的多个单台区模拟模块20，其中所述系统控制模块10包括路由器11以及与所述路由器11相连的工控机12，所述单台区模拟模块20包括多个通信节点，所述通信节点通过集线器21与所述路由器11相连至所述工控机12，通过所述工控机12控制所述通信节点的连接。本实施例所述多表合一信息采集通信模拟试验系统，用于评估验证待测本地通信设备在特定仿真环境中的通信功能及性能指标，包括：系统控制模块10以及与所述系统控制模块10相连的多个单台区模拟模块20，第一单台区模拟模块、第二单台区模拟模块…，通过所述多个单台区模拟模块20可以模拟现场各种环境，其中所述系统控制模块10包括路由器11以及与所述路由器11相连的工控机12，所述单台区模拟模块20包括多个通信节点，通信节点1、通信节点2、通信节点3…，通过所述通信节点可以模拟现场的台区串扰、噪声干扰、信道衰减、负载变化特性，所述通信节点通过集线器21与所述路由器11相连至所述工控机12，通过所述工控机12控制所述通信节点的连接，从而实现在实验室内有效模拟现场的各种环境，真实准确的反应了现场待测设备的通信功能及性能指标，为验证待测设备通信机制的一致性提供了高效的测试方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多表合一信息采集通信模拟试验系统，用于评估验证待测本地通信设备在特定仿真环境中的通信功能及性能指标，其特征在于：包括系统控制模块以及与所述系统控制模块相连的多个单台区模拟模块，其中所述系统控制模块包括路由器以及与所述路由器相连的工控机，所述单台区模拟模块包括多个通信节点，所述通信节点通过集线器与所述路由器相连至所述工控机，通过所述工控机控制所述通信节点的连接。

【技术特征摘要】
1.一种多表合一信息采集通信模拟试验系统，用于评估验证待测本地通信设备在特定仿真环境中的通信功能及性能指标，其特征在于：包括系统控制模块以及与所述系统控制模块相连的多个单台区模拟模块，其中所述系统控制模块包括路由器以及与所述路由器相连的工控机，所述单台区模拟模块包括多个通信节点，所述通信节点通过集线器与所述路由器相连至所述工控机，通过所述工控机控制所述通信节点的连接。2.根据权利要求1所述多表合一信息采集通信模拟试验系统，其特征在于：所述多个单台区模拟模块之间通过衰减器相连。3.根据权利要求1所述多表合一信息采集通信模拟试验系统，其特征在于：所述通信节点的主节点通过衰减器与第一级路由中的多个所述通信节点的从节点相连，所述第一级路由中的从节点通过所述衰减器与第二级路由中的从节点相连，根据所述单台区模拟模块的规模，依次顺序设置，直至所述第N级路由中的从节点通过所述衰减器与第N+1级路由中的从节点相连。4.根据权利要求3所述多表合一信息采集通信模拟试验系统，其特征在于：所述第N级路由中的从节点与所述第N+1级路由中的从节点之间设有噪阻。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宣，张海龙，李然，周晖，唐悦，郑国权，翟梦迪，刘岩，任毅，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国网福建省电力有限公司福州供电公司，
类型：发明
国别省市：北京,11