基于双模通信的用电信息采集系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于双模通信的用电信息采集系统，包括：电表，其包括第一处理单元和第一双模通信单元，第一处理单元用于对用户用电信息的计量和数据处理，以得到用户用电数据信息；第一双模通信单元设有无线通信与宽带载波通信两种通信方式，以实现传输用户用电数据信息；集中器，其通过无线通信或宽带载波通信与电表通信，以实现向电表发送采集任务并采集电表的用户用电数据信息；根据控制策略对无线通信或宽带载波通信进行动态切换；对接收到的用户用电数据信息进行处理并存储到本地；并将处理后的用户用电数据信息进行上传到服务器。通过高速宽带载波和高速无线通讯实现数据传输，以实现取长补短、相互融合的双模通信方式。以实现取长补短、相互融合的双模通信方式。以实现取长补短、相互融合的双模通信方式。

【技术实现步骤摘要】
基于双模通信的用电信息采集系统


[0001]本专利技术涉及通信的
，特别涉及一种基于双模通信的用电信息采集系统。

技术介绍

[0002]随着全球能源互联网建设的发展，特别是智能电网对于接入网通信技术要求的不断提高，现有单一的电力线载波和微功率无线通信在覆盖范围、带宽速率、通信时延、系统稳定性等方面已无法满足需求。现有的载波传输方式容易受复杂电力线环境影响，特别是在某些特殊场景和业务下通信性能下降明显；而无线通信传输因发射功率和楼宇阻挡等环境限制，无法保障恒定的传输性能。因此，采用单种通信技术可能存在通信“孤岛”的问题，会使得数据采集的可靠性无法得到保障。

技术实现思路

[0003](一)专利技术目的
[0004]本专利技术的目的是提供一种基于双模通信的用电信息采集系统，在集中器和电表之间通过高速宽带载波和高速无线通讯两种通信方式实现数据传输，以实现取长补短、相互融合的双模通信方式，并能够根据具体环境择优选择相应通信方式。
[0005](二)技术方案
[0006]本专利技术的实施例提供了一种基于双模通信的用电信息采集系统，包括：电表，其包括第一处理单元和第一双模通信单元，所述第一处理单元用于对用户用电信息的计量和数据处理，以得到用户用电数据信息；所述第一双模通信单元设有无线通信与宽带载波通信两种通信方式，以实现传输用户用电数据信息；集中器，其通过无线通信或宽带载波通信与所述电表通信，以实现向所述电表发送采集任务并采集所述电表的用户用电数据信息；根据控制策略对无线通信或宽带载波通信进行动态切换；对接收到的用户用电数据信息进行处理并存储到本地；并将处理后的用户用电数据信息进行上传到服务器。
[0007]进一步地，所述第一双模通信单元包括：无线通信模块，其用于提供微功率高速无线通信方式；宽带载波通信模块，其用于提供电力线高速宽带载波通信方式；所述第一处理单元与所述无线通信模块和宽带载波通信模块分别连接，以实现通过无线信号和载波信号传输用户用电数据信息和采集任务。
[0008]进一步地，所述无线通信模块包括：第一滤波器、收发切换模块、低噪声放大器、信号解调模块、信号调制模块、射频功率放大器和第一数据缓冲区；其中，当所述集中器向所述电表发送采集任务时，由内置天线接收到的无线信号经由所述第一滤波器进行滤波处理，通过收发切换模块发送至低噪声放大器，由低噪声放大器将接收到的无线信号进行放大，通过信号解调模块进行解调，将接收到的无线信号解调为数据，并进入第一数据缓冲区进行缓冲，通过第一控制总线进入第一处理单元进行处理和存储；第一处理单元将待发送的数据通过第一控制总线进入第一数据缓冲区，通过信号调制模块进行调制将待发送的数据转换为待发送的无线信号，经由射频功率放大器进行信号放大，通过收发切换模块发送
至第一滤波器进行滤波处理，由内置天线将待发送的无线信号发射出去。
[0009]进一步地，所述宽带载波通信模块包括：载波收发耦合电路、第二滤波器、信号解调电路、信号调制电路、放大器和第二数据缓冲区；其中，当所述集中器向所述电表发送采集任务时，载波收发耦合电路将接收到的载波信号通过第二滤波器进行宽带滤波处理，信号解调电路将接收到的载波信号进行解调处理为数据，并进入第二数据缓冲区缓冲，通过第二控制总线发送到第一处理单元进行处理和存储；第一处理单元将待发送的数据通过第二控制总线传输到第二数据缓冲区缓冲，经由信号调制电路，将待发送的数据调制为待发送的载波信号，将待发送的载波信号经过放大器进行信号放大，通过第二滤波器进行滤波处理，由载波收发耦合电路将待发送的载波信号发送并耦合到电网当中。
[0010]进一步地，所述第一处理单元对由第一控制总线接收到的数据与从第二控制总线接收到的数据进行对比，若重复则丢弃；若不同，则执行数据处理。
[0011]进一步地，所述集中器包括主集中器和若干分集中器，所述分集中器与所述电表连接，用于向所述电表发送采集任务并采集所述电表的用户用电数据信息；所述主集中器与若干所述分集中器连接，用于对若干所述分集中器上传的用户用电数据信息进行打包汇聚处理，并对所述分集中器唤醒所述采集任务。
[0012]进一步地，所述主集中器包括第二处理单元、第二双模通信单元和远程通信单元；所述分集中器包括第三处理单元和第三双模通信单元；所述第三双模通信单元用于所述分集中器与所述电表的通信，以实现向所述电表发送采集任务并采集电表的用户用电数据信息；所述第三处理单元用于对接收到的用户用电数据信息进行打包汇聚处理并存储；所述第二双模通信单元用于所述分集中器与所述主集中器的通信；所述第二处理单元用于对所述分集中器上传的用户用电数据信息进行打包汇聚处理并存储；所述远程通信单元用于对处理后的用户用电数据信息进行上传到服务器。
[0013]进一步地，确定一个主集中器对应分集中器的个数，包括：基于所述第二双模通信单元与所述第三双模通信单元通信传输距离与所述分集中器覆盖距离，得到二者的距离比值；取所述距离比值的整数部分为一个主集中器对应分集中器的个数。
[0014]进一步地，在所选定的对应分集中器中，计算每个分集中器到其他所有集中器的距离之和，将距离之和最小的分集中器设为目标主集中器。
[0015]进一步地，所述第三处理单元包括控制模块，所述控制模块用于对采集电表的用户用电数据信息过程中判断当前电力线信道的工作环境，并基于当前电力线的工作环境将所述第三双模通信单元是否切换为无线通信的方式；根据检测到的第一设定时间内宽带载波通信情况判断当前电力线信道的工作环境，当电力线信道丢包率高于第一设定阈值或信噪比小于预设阈值时，则将所述第三双模通信单元由宽带载波通信方式切换为无线通信方式；当将所述第三双模通信单元切换为无线通信方式后，每间隔第二设定时间检测当前电力线信道的工作环境；根据检测到的第三设定时间内电力线信道丢包率低于第二设定阈值时，则将所述第三双模通信单元由无线通信方式切换到宽带载波通信方式；其中，所述第一设定阈值大于所述第二设定阈值；所述第一设定时间小于所述第三设定时间。
[0016](三)有益效果
[0017]本专利技术的上述技术方案至少具有如下有益的技术效果：
[0018]1、本专利技术实施例中，集中器和电表通过双模通信的方式实现数据传输，即以高速
宽带载波和高速无线通讯两种通信方式取长补短、相互融合，根据具体环境择优选择相应通信方式，可有效解决采用单种通信技术时可能存在的通信“孤岛”问题，数据采集的可靠性可得到有效保障，并可实现高频次采集，实现分钟级的电力信息采集冻结、秒级数据采集，助力实现大数据分析，为实现更多电力业务和数据分析提供技术保障。
[0019]2、本专利技术实施例通过增设主集中器的方式，使电表不再严格与分集中器对应，而与主集中器对应即可，电表可以根据信道情况选择不同的分集中器上传，打破逻辑树的对应方式，这样增大区域采集数据的灵活性；并且主集中器可按照一定的时间间隔唤醒分集中器进行采集任务。
[0020]3、本专利技术实施例通过主集中器和分集中器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双模通信的用电信息采集系统，其特征在于，包括：电表，其包括第一处理单元和第一双模通信单元，所述第一处理单元用于对用户用电信息的计量和数据处理，以得到用户用电数据信息；所述第一双模通信单元设有无线通信与宽带载波通信两种通信方式，以实现传输用户用电数据信息；集中器，其通过无线通信或宽带载波通信与所述电表通信，以实现向所述电表发送采集任务并采集所述电表的用户用电数据信息；根据控制策略对无线通信或宽带载波通信进行动态切换；对接收到的用户用电数据信息进行处理并存储到本地；并将处理后的用户用电数据信息进行上传到服务器。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一双模通信单元包括：无线通信模块，其用于提供微功率无线通信方式；宽带载波通信模块，其用于提供宽带载波通信方式；所述第一处理单元与所述无线通信模块和宽带载波通信模块分别连接，以实现通过无线信号和载波信号传输用户用电数据信息和采集任务。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述无线通信模块包括：第一滤波器、收发切换模块、低噪声放大器、信号解调模块、信号调制模块、射频功率放大器和第一数据缓冲区；其中，当所述集中器向所述电表发送采集任务时，由内置天线接收到的无线信号经由所述第一滤波器进行滤波处理，通过收发切换模块发送至低噪声放大器，由低噪声放大器将接收到的无线信号进行放大，通过信号解调模块进行解调，将接收到的无线信号解调为数据，并进入第一数据缓冲区进行缓冲，通过第一控制总线进入第一处理单元进行处理和存储；第一处理单元将待发送的数据通过第一控制总线进入第一数据缓冲区，通过信号调制模块进行调制将待发送的数据转换为待发送的无线信号，经由射频功率放大器进行信号放大，通过收发切换模块发送至第一滤波器进行滤波处理，由内置天线将待发送的无线信号发射出去。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述宽带载波通信模块包括：载波收发耦合电路、第二滤波器、信号解调电路、信号调制电路、放大器和第二数据缓冲区；其中，当所述集中器向所述电表发送采集任务时，载波收发耦合电路将接收到的载波信号通过第二滤波器进行宽带滤波处理，信号解调电路将接收到的载波信号进行解调处理为数据，并进入第二数据缓冲区缓冲，通过第二控制总线发送到第一处理单元进行处理和存储；第一处理单元将待发送的数据通过第二控制总线传输到第二数据缓冲区缓冲，经由信号调制电路，将待发送的数据调制为待发送的载波信号，将待发送的载波信号经过放大器进行信号放大，通过第二滤波器进行滤波处理，由载波收发耦合电路将待发送的载波信号发送并耦合到电网当中。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄童，邓风平，王立业，邱佳，于志东，曹冬华，贺鑫，杨亮，刘宗征，
申请(专利权)人：北京国网普瑞特高压输电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：