一种数据采集装置、数据发送装置及数据通信系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种数据采集装置、数据发送装置及数据通信系统，其中，所述数据通信系统包括数据采集装置和数据发送装置，所述数据采集装置通过其上的全部端口与多个所述数据发送装置上的全部/部分端口组建形成一通信网络，所述通信网络为包括多条路径的半网状网络拓扑结构，所述数据请求和数据响应在所述通信网络的路径上为单向传输，本发明专利技术可以保证即便是在通信网络出现单点或部分多点故障的情况下仍能实现对绝大多数外部设备上数据的正常采集。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电力通信网络，尤其涉及一种数据采集装置、数据发送装置及数据通信系统。
技术介绍
当前，电力系统的电表终端抄表方式有窄带电力线载波抄表、RS485铜线通信方式抄表、无线抄表和宽带载波抄表实现电表终端的抄表等方式，但这些抄表方式均存在各自的缺陷，不能完全满足对电表终端抄表的各项指标要求。窄带载波抄表系统设备容易受电磁干扰，在用电高峰表现出载波抄表系统不稳的问题。而且，目前很多公司都无法解决载波抄表系统的通信能力不稳定的问题。其中继通过组网来实现，而组网过程费时较长，造成配电网电源污染。同时，通信速率偏低，无法实现实时通信。RS485抄表由于在室外布线使用金属通信导线，容易受到各种空间感应的干扰，遇有强电或雷击的环境很容易造成大面积电子器件的损坏。失去抄表功能，故障排除困难。无线抄表也需通过组网和中继来完成抄表，且对空间，环境等因素的变化反应敏感，无法实现实时抄表功能。宽带载波抄表在电力线上传输距离过短，实用性较差，大规模推广不现实。石英光纤通信具有安全可靠、保密性高等特点，但是目前用于电力EPON抄表应用的通信模块价格偏高、功耗大，技术异常复杂。另一方面，随着技术进步，光纤数据通信的应用越来越广泛，安全的数据传输和实时在线的特点，使光纤通信在工业控制、道路交通等行业的应用具有无可比拟的性价比优势，传统的电表终端抄表通信介质使用的是铜线线缆，容易受到电磁场、电磁波等干扰，使通信质量严重下降，在雷雨天气还容易遭受雷击。塑料光纤作为一种新型的有线通信材料，完全不受电磁干扰、无线电干扰和噪音的影响，不产生辐射，且数据通信的可靠性高。目前塑料光纤的传输速度已经超过125Mbps，能够满足现在和未来很长一段时间内高速数据通信的需求。塑料光纤采用聚合物成熟的简单拉制工艺，故而成本低廉，质地柔软、坚韧，接续损耗较低，且塑料光纤的连接器件和安装成本也比较低，可以有效降低系统成本。目前关于塑料光纤的抄表系统及方法的研究有：申请号为CN2013100454724，名称为《一种电表终端抄表方法、系统及塑料光纤分合路器》的专利技术专利，公开了一种电表终端抄表方法。所述方法包括以下步骤：接收局端侧发送的光信号抄表指令；将所述光信号抄表指令转换为相同的多路光信号抄表指令；将所述多路 光信号抄表指令发送至用户侧；接收用户侧发送的根据接收到的光信号抄表指令确定的抄表信息；将所述抄表信息发送至局端侧。专利技术还公开了用于实现所述方法的包括局端侧、塑料光纤分合路器和用户侧，并通过塑料光纤相互连接的系统。该技术方案克服了石英光纤抄表系统单点信号传输的缺点，降低系统造价，同时具有高性能、实时性和低功耗的特点。申请号为CN201120566144.5，名称为《一种基于POF塑料光纤自愈双环网的电力抄表模块及系统》的技术专利，公开了一种基于POF塑料光纤自愈双环网的电力抄表模块，该技术方案采用了双环网互联，并具有自愈功能，提高了通信的可靠性。申请号为CN201410018906，名称为《一种基于塑料光纤的抄表系统及方法》的专利技术专利，公开了一种基于塑料光纤的抄表系统及方法，所述抄表系统包括集中器、局端侧通信单元和至少一个用户侧塑料光纤通信环。该技术方案能够满足系统的一定可靠性需求。上述现有抄表方案还至少存在以下的不足：第一，光纤分合路器与集中器间单端口连接，存在单点失效而中断下挂全部电表通信的风险；第二，光纤分合路器需要单独取电，不易解决，且增加了成本和故障点，一旦故障影响全部通信；第三，光纤分合路器与下挂的子环间单点连接，单点故障即会导致子环上电表通信全部中断；第四，抄表网络故障点多，一旦故障就很难快速准确分析和定位，网络恢复时间长，不满足数分钟间隔的数据采集要求；第五，环上电表掉电、维护或更换通信模块，则全部电表数据采集中断，无法实现高频度数据采集的大数据应用或精确费控。总的来说，现有的抄表方案在出现单点故障后的故障检修以及后期维护上存在一定的不足，会导致故障定位麻烦，维护成本高，中断时间长等情况出现。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种数据采集装置、数据发送装置及数据通信系统，用于解决现有抄表技术存在故障定位麻烦、维护成本高、中断时间长等问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供以下技术方案：一种数据采集装置，包括：第一数据发送端口；第一数据接收端口；第二数据发送端口；第二数据接收端口；第一控制装置，包括：数据请求发送模块，通过第一数据发送端口和第二数据发送端口在通信网络中所接入的路径来同时发送数据请求；数据响应接收模块，通过第一数据接收端口和第二数据接收端口在所述通信网络中所接入的路径来同时接收由连接在所述通信网络上的外部设备于接收到所述数据请求后所响应发送的数据响应。优选地，所述第一控制装置还包括：数据筛选模块，判断由连接在通信网络上的外部设备所发送的所述数据响应中是否包括多个具有相同唯一序列标志的数据响应：若有，则至多保留所述多个具有相同唯一序列标志的数据响应中的一个；其中，至少各所述外部设备发送的所述数据响应中包含有所述唯一序列标志。优选地，所述第一控制装置为可编程控制器。优选地，所述第一数据发送端口、第一数据接收端口、第二数据发送端口和第二数据接收端口均为串行总线端口。此外，本专利技术还提供了一种数据发送装置，包括：第三数据发送端口；第三数据接收端口；第四数据发送端口；第四数据接收端口；第二控制装置，包括：数据请求接收模块，通过所述第三数据接收端口或第四数据接收端口在通信网络中所接入的路径来接收数据请求；数据响应发送模块，通过所述第三数据发送端口和/或第四数据发送端口在所述通信网络中所接入的路径发送响应所述数据请求所得到的数据响应。优选地，所述数据请求接收模块中包括：监听单元，通过侦听是否在连续指定时间内从所述第三数据接收端口在所述通信网络中所接入路径上接收到数据请求，其中，所述数据请求为周期性发送的心跳报文：若是，则默认/恢复从所述第三数据接收端口上接收所述数据请求；若否，则从所述第四数据接收端口上接收所述数据请求。优选地，所述控制装置为可编程控制器。优选地，所述第三数据发送端口、第三数据接收端口、第四数据发送端口和第四数据接收端口均为串行总线端口。另外，本专利技术还提供了一种数据通信系统，包括上述任一方案中的数据采集装置和数据发送装置；所述数据采集装置通过其上的全部端口与多个所述数据发送装置上的全部/部分端口组建形成一通信网络，所述通信网络为包括多条路径的半网状网络拓扑结构，所述数据请求和数据响应在所述通信网络的路径上为单向传输。优选地，所述通信网络为光纤网络。如上所述，本专利技术至少具有以下有益效果：1、通过半网状网络连接方式，避免了单点失效风险，提高了网络在单点或部分多点故障下的生存能力；2、通过集中器和电表间直接连接，省却了独立的光纤分合路器设备，不用再考虑设备取电和安装的难题，也少了一个可能的故障点；3、故障出现后，网络保护倒换快(秒级)，不影响电表数据采集的实时采集(一般是至少间隔数分钟)；4、通过网络分段保护，在出现单点或部分多点故障时，网络拓扑仍然能在后台主站软件上显示出来，能够把故障点标识在某个网段内，提高了定位故障的速 度，可以快速恢复网络；5、由于具备分段保护能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据采集装置，其特征在于，包括：第一数据发送端口；第一数据接收端口；第二数据发送端口；第二数据接收端口；第一控制装置，包括：数据请求发送模块，通过第一数据发送端口和第二数据发送端口在通信网络中所接入的路径来同时发送数据请求；数据响应接收模块，通过第一数据接收端口和第二数据接收端口在所述通信网络中所接入的路径来同时接收由连接在所述通信网络上的外部设备于接收到所述数据请求后所响应发送的数据响应。

【技术特征摘要】
1.一种数据采集装置，其特征在于，包括：第一数据发送端口；第一数据接收端口；第二数据发送端口；第二数据接收端口；第一控制装置，包括：数据请求发送模块，通过第一数据发送端口和第二数据发送端口在通信网络中所接入的路径来同时发送数据请求；数据响应接收模块，通过第一数据接收端口和第二数据接收端口在所述通信网络中所接入的路径来同时接收由连接在所述通信网络上的外部设备于接收到所述数据请求后所响应发送的数据响应。2.根据权利要求1所述的数据采集装置，其特征在于，所述第一控制装置还包括：数据筛选模块，判断由连接在所述通信网络上的外部设备所发送的所述数据响应中是否包括多个具有相同唯一序列标志的数据响应：若有，则至多保留所述多个具有相同唯一序列标志的数据响应中的一个；其中，至少各所述外部设备发送的所述数据响应中包含有所述唯一序列标志。3.根据权利要求1所述的数据采集装置，其特征在于，所述第一控制装置为可编程控制器。4.根据权利要求3所述的数据采集装置，其特征在于，所述第一数据发送端口、第一数据接收端口、第二数据发送端口和第二数据接收端口均为串行总线端口。5.一种数据发送装置，其特征在于，包括：第三数据发送端口；第三数据接收端口；第四数据发送端口；第四数据接收端口；第二控制装置，包括：数据请求接收模块，通过所述第三数据接收端口或第四数据接收端口...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙祥均，刘海峰，李勇，谭学剑，
申请(专利权)人：重庆世纪之光科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50