[發明專利]基于電力線實現遠程抄表的方法及裝置

無效

• 申請號: 200910243467.8
• 申請日: 2009-12-23
• 公開（公告）號: CN101751766A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 劉冬;高衛東;鄧羽;張侖
• 申請（專利權）人: 北京格林偉迪科技有限公司;北京格林威爾科技發展有限公司
• 主分類號: G08C19/00
• 分類號: G08C19/00;H04L27/26
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 王一斌;王琦

技術領域

本發明涉及遠程通信技術，特別涉及一種基于電力線實現遠程抄表的方法及裝置。

背景技術

水、電、燃氣是人們生活必需的三大能源，能源管理公司通過在各用戶家中安裝相應的計量表，并通過工作人員定期上門手工抄表進行費用收繳，這樣，使得人力資源開銷大，需要用戶定期留在家中等候進行繳費，也給用戶帶來不便。

隨著遠程通信技術的發展，各種遠程抄表技術也逐漸成熟并得到廣泛應用，手工抄表方式也轉向了自動化、智能化方向發展，其中，基于電力線通信(PLC，Power?Line?Communication)的遠程抄表(AMR，Automatic?MeterReading)技術，由于可以直接利用現有電力線路，采用擴頻調制通信方式，在1.6m到30m頻帶范圍傳輸信號，在電力系統得到了廣泛應用。具體來說，在發送端，即用戶端，預先在電表設置采集器實時或定時采集計量表數據，通過調制技術將計量表數據進行調制，然后在電力線上進行傳輸，在接收端，先經過濾波器將調制信號濾出，再經過解調，就可得到原計量表數據。這樣，可以極大提高抄表工作的效率，還可以對大量實時抄回的各種數據進行統計分析，提供指定時間段內的用戶負荷曲線、負荷平衡率、供電指標監測等重要數據，為決策及管理者提供可靠依據，從而提高供電系統的運行水平和供電可靠性。

但現有的基于PLC的AMR技術，大多采用窄帶頻移鍵控(FSK，Frequency?Shift?Keying)技術，數據傳輸速率較低，一般最大只有9600比特/秒(b/s)，由于傳輸速率限制，遠程抄表系統運行穩定性不高、成本相對較高；而且，對電力線噪聲的抗干擾能力差，在有些位置因受供電網干擾信號影響，可能導致無法通信，其傳輸可靠性較低。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種基于電力線實現遠程抄表的方法，提高傳輸速率以及傳輸可靠性。

本發明的第二目的在于提供一種基于電力線實現遠程抄表的發送端裝置，提高傳輸速率以及傳輸可靠性。

本發明的第三目的在于提供一種基于電力線實現遠程抄表的接收端裝置，提高傳輸速率以及傳輸可靠性。

為達到上述目的，本發明提供的一種基于電力線實現遠程抄表的方法，該方法包括：

發送方將獲取的計量表數據依次進行編碼、加擾、子載波調制；

在子載波調制數據中插入導頻并對插入導頻的子載波調制數據進行逆快速傅立葉變換；

為逆快速傅立葉變換后的數據設置循環前綴和保護間隔，進行數模轉換，通過電力線傳輸；

接收方對接收的信號進行濾波、模數轉換，將模擬調制信號轉換為數字信號；

對數字信號進行碼元同步、提取碼元數據并對提取的碼元數據進行快速傅立葉變換；

對快速傅立葉變換變換后的碼元數據依次進行信道估計、子載波解調、解擾以及解碼得到計量表數據。

發送方采用循環冗余校驗碼以及RS碼對所述計量表數據進行編碼。

采用偽隨機碼對所述編碼后的計量表數據加擾。

采用二相相移鍵控調制方式進行子載波調制，每個子載波傳送1比特數據。

所述在子載波調制數據中插入導頻的步驟包括：在子載波調制數據中，每3比特數據插入一個導頻。

所述進行碼元同步、提取碼元數據的步驟包括：對相鄰的1k點數據進行自相關檢測，判斷其中峰值，確定峰值最大處為對應的碼元位置，并提取出碼元數據。

所述碼元長度為8毫秒，所述保護間隔為0.125k赫茲。

一種基于電力線實現遠程抄表的發送方裝置，該發送方裝置包括：編碼模塊、加擾模塊、子載波調制模塊、導頻處理模塊、逆快速傅立葉變換模塊、循環前綴和保護間隔處理模塊以及數模轉換模塊，其中，

編碼模塊，用于將獲取的計量表數據進行編碼，輸出至加擾模塊；

加擾模塊，用于對編碼后的計量表數據進行加擾，輸出至子載波調制模塊；

子載波調制模塊，用于對加擾數據進行子載波調制，輸出至導頻處理模塊；

導頻處理模塊，用于在子載波調制數據中插入導頻，輸出至逆快速傅立葉變換模塊；

逆快速傅立葉變換模塊，用于對插入導頻的子載波調制數據進行逆快速傅立葉變換，輸出至循環前綴和保護間隔處理模塊；

循環前綴和保護間隔處理模塊，用于為逆快速傅立葉變換后的數據設置循環前綴和保護間隔，輸出至數模轉換模塊；

數模轉換模塊，用于將接收的數據進行數模轉換，耦合至電力線進行傳輸。