基于北斗导航系统的电力采集系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于北斗导航系统的电力采集系统，由通讯耦合的用户层和北斗通讯传输层组成，其中用户层设有用户公用能耗负载和与之连接的采集终端，北斗通讯传输层设有：定位设备，用于定位所述采集终端；用户指挥机，其具有与所述采集终端进行双向通讯的专用协议处理芯片；以及监控设备，连接所述用户指挥机进行电力采集数据监控，其中所述定位设备选用北斗卫星，通过北斗短报文通信方式与所述用户指挥机连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统电力采集技术，更特定言之，本专利技术实施例涉及一种基于北斗卫星导航技术实现的电力采集系统。
技术介绍
随着近年来国家对用电信息采集系统的大力建设，无线GPRS通信网络在电力行业得到广泛应用。而在一些偏远山区，无线GPRS网络尚未覆盖，因此这些地区的用电数据目前还无法采集到计算机系统，因此需要做出改进。
技术实现思路
本专利技术的技术方案解决前述缺陷，设计一种基于北斗导航技术的电力信息采集系统，尤其是基于北斗卫星导航技术的电力信息采集系统，能够通过北斗导航系统技术对一定目标地理区域内的电力采集终端进行精确定位来实现电力信息的有效采集。为了实现此目的，本专利技术技术方案的一方面为:基于北斗导航系统的电力采集系统，由通讯耦合的用户层和北斗通讯传输层组成，其中用户层设有用户公用能耗负载和与之连接的采集终端，北斗通讯传输层设有:定位设备，用于定位所述采集终端；用户指挥机，其具有与所述采集终端进行双向通讯的专用协议处理芯片；以及监控设备，连接所述用户指挥机进行电力采集数据监控，其中所述定位设备选用北斗卫星，通过北斗短报文通信方式与所述用户指挥机连接。作为对所述基于北斗导航技术的电力信息采集系统的改进，对每一采集终端，尤其是电力采集终端设计一种检测电路，能够对采集终端内的采集端的输出功率和采集效率进行有效控制和计算。在一方面，设置多个传感检测信号来判断采集端的采集效率，若这多个传感信号之间的关系满足或超出预设范围，则通过后级控制电路进行有效限制。在另一方面，对这些传感信号所在的电路给予多次增益信号，以激励这些电路按照(例如)时序或控制关系上的顺序对采集端的功率输出进行判断和控制。例如，在功率过大时进行限制以及在功率不足时根据限制所得的多余功率进行补偿，以确保采集端电路的功率输出稳定。为了实现此改进目的，本专利技术技术方案的另一方面为:每一采集终端包括:采集端，用于连接外部电流模拟信号源以获取电流信号；检测电路，耦合于所述采集端并且接出至负载电路，用于根据控制信号输出一个调制电压，其中所述检测电路进一步设置有:第一传感电路，连接所述采集端且用于根据采集端输出的电流信号来获取一个第一控制电压信号；第二传感电路，连接所述采集端且用于根据采集端输出的电流信号来获取一个第二控制电压信号；以及功率控制电路，连接于所述第一、第二传感电路之间且用于将控制电压信号限定在一个预设值范围内。进一步地，所述检测电路设计用以:获取和检测第一、第二控制电压信号；根据一个第一控制状态电压来控制所述采集端输出一个第一调整电压；又根据一个第二控制状态电压(或者暂态改变所述采集端的输出电压)来控制所述采集端输出一个第二调整电压。在另一个实施例中，所述检测电路设计用以:根据所述第一调整电压和第二调整电压来判断两者间的差值，以此来获得一个第三控制电压，此电压是根据所述采集端与负载电路之间的电压幅值比例来决定的。在一个实施例中，所述检测电路设计用以:根据第一、第二控制电压信号，利用所得到的第三控制电压来获得一个补偿电压。根据前述实施例，在所述负载旁路上设置电容器，以使得在所述采集端在第一控制电压与第二控制电压状态下进行工作状态转换时作为一个低阻抗器件，且使得所述第一调整电压与第二调整电压之间的差值仅由采集端与负载电路之间的电气元件的阻抗来判定。作为改进，进一步设置一个连接所述采集端与功率控制电路之间的切换开关，根据固态状态机的控制状态增益信号来周期性地对功率控制电路输出控制信号，其中所述切换开关通过引线接触至一个反馈运放，从而控制采集端的占空比以保持输入至反馈放大器中的输入电压恒定。作为改进，所述功率控制电路进一步包括差分放大器，将所述采集端与负载电路回路上的电压放大，通过状态机输出第一控制状态增益，所述的差分放大器输出一个表示负载电路的第一调整电压。作为改进，所述功率控制电路进一步包括减法器，接收第一、第二调整电压产生第三调整电压，以及第一、第二控制电压信号产生两者间之差值，将此差值与第三调整电压通过一个放大器产生所述的补偿电压。根据前述实施例，所述检测电路进一步包括一个次级检测电路，用以暂存第一控制电压值并控制所述采集端改变其输出电压以输出一个第二调整电压。或者，所述检测电路进一步包括一个比例调整电路，用于将所述的电压幅值比例调整成一个与负载电路的全压降成一定比例的电压值。在另一个较佳例子中，所述检测电路进一步包括一个硬件状态机，用于控制所述检测电路在第一与第二控制电压信号之间的工作状态的切换。本专利技术实施例的技术效果是显而易见的，一方面，可通过定位设备基于北斗导航系统的精确定位技术将某些施工和维护较为困难，或通讯连接信号较弱的预选地理区域内的电力采集终端进行定位和有效的无线通讯连接，从而高效地读取这些采集终端的数据。另一方面，通过测试采集端与负载之间回路上的阻抗来测试两个电压值，计算出电压增益的幅值比例来进行补偿电压的反馈，经过精确计算的电压能够对这个原本的总负载电压进行完全补偿，以避免采集端中的损耗和电压波动，并通过功率控制电路来限定电压上限。同时，本专利技术电路可以作为一个芯片加以集成，其中的电路原理亦可通过芯片的内部布线来实现小型化，成本较低，因此值得推广。【附图说明】本专利技术详尽技术方案将通过参照附图的方式加以详尽描述，其中:图1为本专利技术电力采集系统的主要结构功能原理框图；图2为基于北斗导航的电力采集系统的主要结构功能原理图；图3为本专利技术电力采集系统功率输出控制电路的主要功能结构电气图。【具体实施方式】参照图1，本专利技术电力采集系统的较佳实施例是用于自设置在不同的地理区域位置Ι、π内的采集终端600获取公用商品能耗信息，并将这些信息通过程式化表单或地图形式在一个监控设备603上加以可视化显示，其中所述地理区域位置包括已知地理区域801和未知地理区域802，其中包括:应用数据设备601，接收来自所述已知地理区域801内的采集终端600的公用商品能耗信息；定位设备602，根据应用数据设备601获取的公用商品能耗信息来确定在未知地理区域802内的采集终端以对其加以定位，其中所述定位设备602根据应用数据设备601的一个最大信号值来确定与所述应用数据设备601最接近的采集终端的定位信息，并反馈给应用数据设备601 ;监控设备603，连接于所述定位设备602并将所述公用商品能耗信息与各自相应的采集终端之间建立关联。所述关联是将公用商品能耗信息与采集终端的(例如)设备代码进行对应，从而将所述采集终端的地理位置信息和设备终端进一步建立对应关系，因此可以根据对采集终端的定位信息作为对其能耗数据进行获取的依据。在^实施例中，所述应用数据设备601是个可移动当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于北斗导航系统的电力采集系统，其特征在于：由通讯耦合的用户层和北斗通讯传输层组成，其中用户层设有用户公用能耗负载和与之连接的采集终端，北斗通讯传输层设有：定位设备，用于定位所述采集终端；用户指挥机，其具有与所述采集终端进行双向通讯的专用协议处理芯片；以及监控设备，连接所述用户指挥机进行电力采集数据监控，其中所述定位设备选用北斗卫星，通过北斗短报文通信方式与所述用户指挥机连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周建，朱亮，周安仁，郑松松，钦伟勋，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网浙江省电力公司湖州供电公司，国网浙江长兴县供电公司，浙江省长兴电气工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11