一种用电信息采集系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用电信息采集系统及方法。由具有无线传感模块的采集终端通过无线传感器网络从具有无线传感模块的智能电表采集用电信息；所述采集终端通过宽带电力线将用电信息发送到所述采集网关。本发明专利技术中用户信息传输速率高、采集周期短、可靠性高、工程实施维护难度小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力
，具体地说，涉及一种基于先进无线传感器网络技术和电力线通信技术的用电信息采集技术，用于解决居民小区复杂环境下的稳定数据采集和可靠通信问题。
技术介绍
用电信息采集是电力系统中的一项重要业务，为实现用电能效分析、合理用电、电费激励政策提供基础数据。目前，该业务主要通过电力线通信技术和无线公网(GPRS、CDMA 等)通信方式实现。电力线通信技术包括窄带电力线通信和宽带电力线通信两种。窄带电力线通信技术是指载波信号频率范围< 500kHz的低压电力线载波通信技术，具有带宽低、双向传输、 适应性好、抗干扰性弱等特点，适用于电能表安装位置较分散、布线困难、用电负载变化较小的台区。宽带电力线通信技术是指载波信号频率范围> IMHz的低压电力线载波通信技术，具有带宽高，数据容量大，双向传输、抗干扰性强等特点，适用于用户电能表安装较为集中的台区。以GPRS为主的无线公网通信方式在用电信息采集业务中应用也较为普遍，依靠无线通信模块将采集的用电信息通过无线公网上传。在用电信息采集业务中单独采用以上传统通信方式有如下缺点如单独采用电力线通信技术，采集终端通常布放在表箱内，电能表与采集终端之间通过RS-485线缆相连并通信，由于表箱内布线空间有限，导致布线困难且杂乱，线缆接头易松动；公网通信设置语音数据具有优先权，GPRS等数据传输的实时性无法得到保证，数据上传带宽也极为有限。此外，由于信号覆盖因素，通信模块或终端的安装位置受到极大程度的限制。
技术实现思路
鉴于以上问题，本专利技术提出了。根据本专利技术的一方面，提供了一种用电信息采集系统，包括电表、采集终端和采集网关，其特征在于所述电表为具有无线传感模块的智能电表；所述采集终端具有无线传感模块，通过无线传感器网络从智能电表采集用电信息，并通过宽带电力线将用电信息发送到所述采集网关；所述采集网关通过宽带电力线接收用电信息。优选地，将现有的电表更换为具有无线传感模块的智能电表，或者通过在现有电表中内置或外置无线传感模块将其改造为所述智能电表。优选地，将现有的采集终端更换为具有无线传感模块的所述采集终端，或者通过在现有采集终端中内置或外置无线传感模块将其改造为所述采集终端。优选地，外置无线传感模块的方式为在现有的电表或采集终端上安装微型低功耗无线传感器。优选地，所述采集网关将用电信息汇集、处理、存储并上传至主站。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用电信息采集方法，用于从用电信息采集系统采集用电信息，所述用电信息采集系统包括电表、采集终端和采集网关，其特征在于由具有无线传感模块的采集终端通过无线传感器网络从具有无线传感模块的智能电表采集用电信息；通过宽带电力线将用电信息发送到所述采集网关。优选地，具有无线传感模块的智能电表是通过以下方式实现将现有的电表更换为具有无线传感模块的智能电表，或者通过在现有电表中内置或外置无线传感模块将其改造为所述智能电表。优选地，具有无线传感模块的采集终端是通过以下方式实现将现有的采集终端更换为具有无线传感模块的所述采集终端，或者通过在现有采集终端中内置或外置无线传感模块将其改造为所述采集终端。优选地，外置无线传感模块是通过以下方式实现在现有的电表或采集终端上安装微型低功耗无线传感器。优选地，将用电信息发送到所述采集网关之后，还包括由所述采集网关将用电信息汇集、处理、存储并上传至主站。本专利技术提出一种无线传感器网络(WSN)与宽带电力线通信(BPLC)相结合的用电信息采集系统。针对用电信息采集系统通信链路特点，分段采取WSN和BPLC通信技术，即智能电表的用电信息采集以及智能电表与采集终端之间的通信采用WSN技术，以避免繁复布线，并且近距离确保WSN通信稳定性；采集终端与采集网关之间的通信，即穿透表箱和建筑墙面采用BPLC技术。本专利技术中用户信息传输速率高、采集周期短、可靠性高、工程实施维护难度小、实用性好。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中图1示出本专利技术实施例中基于无线传感器网络与宽带电力线通信的用电信息采集方法流程图。图2示出本专利技术实施例中基于无线传感器网络与宽带电力线通信的用电信息采集系统架构示意图。具体实施例方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术4及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。图1示出本专利技术实施例中基于WSN与宽带电力线通信的用电信息采集方法流程图，用电信息采集方法用于从用电信息采集系统采集用电信息。图2示出了本专利技术实施例中用电信息采集系统，其包括电表、采集终端和采集网关。下面将结合图1和图2详细描述本专利技术。首先，在图1的步骤101中，由具有无线传感模块的采集终端通过无线传感器网络从具有无线传感模块的智能电表采集用电信息，用电信息包括电表示数、电压、电流、功率因素等信息。将现有的电表更换为具有无线传感模块的智能电表，或者在现有电表中内置或外置无线传感模块将其改造为智能电表。其中，外置无线传感模块可以是在电表或采集终端上安装微型低功耗无线传感器。将现有的采集终端更换为具有无线传感模块的所述采集终端，或者通过在现有采集终端中内置或外置无线传感模块将其改造为所述采集终端。采集终端根据现场情况和需要安装在表箱内、楼层或楼宇单元，通过无线传感器网络对同一表箱、同一楼层、同一楼宇单元或者同一楼宇的居民用户及非居民用户的所有智能电表用电信息进行采集。由于通过无线传感器网络进行传输，因此可以避免繁复布线，并且近距离确保WSN通信稳定性。接着，在图1的步骤102中，所述采集终端通过宽带电力线将用电信息发送到所述采集网关。利用已有BPLC(宽带电力线通信)作为通信介质并穿透表箱、建筑结构，所述建筑结构例如建筑墙面。采集网关将用电信息经协议转换和调制转化为宽带电力线载波信号，经电力线通信耦合模块(未示出)耦合到配电网络表箱入线上。电力线通信耦合模块设置在WSN/BPLC 采集网关中，其是电力线载波通信系统中的关键环节，用于耦合载波电压和电流，能够从电力线上接收信号，还能够以电压或者电流的形式向电力线输出信号，并且在发送和接收状态下具有不同的阻抗，可以使电力载波的调制解调器位于任何位置时都可以耦合到较强的通信信号，提高了通信的成功率。在台变、公变处、楼宇地下配电室或其他适宜信息汇集点安装WSN/BPLC采集网关，公变处是指直接由电力部门负责的电表设施，将WSN/BPLC采集网关放置在电表表箱内空余表位或合适位置。WSN/BPLC采集网关一般的工作环境条件要求标准工作温度为-25 V 55°C本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用电信息采集系统，包括电表、采集终端和采集网关，其特征在于：所述电表为具有无线传感模块的智能电表；所述采集终端具有无线传感模块，通过无线传感器网络从智能电表采集用电信息，并通过宽带电力线将用电信息发送到所述采集网关；所述采集网关通过宽带电力线接收用电信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李祥珍，刘建明，陈晰，甄岩，曾令康，欧清海，李瑞雪，
申请(专利权)人：国网信息通信有限公司，
类型：发明
国别省市：11