[實用新型]基于電力線寬帶載波用電采集上行通信裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420771172.4
• 申請日: 2014-12-09
• 公開（公告）號: CN204272111U
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅義釗;俞煌;陳清雷
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;福建網(wǎng)能科技開發(fā)有限責(zé)任公司
• 主分類號: H04B3/54
• 分類號: H04B3/54
• 代理公司: 福州智理專利代理有限公司 35208
• 代理人: 王義星

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及基于電力線寬帶載波用電采集上行通信裝置。

背景技術(shù)

隨著電力用電信息采集系統(tǒng)應(yīng)用的不斷深化，對用電信息采集系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋、帶寬、可靠性和安全性提出了高要求。但目前包括光纖通信、電力線窄帶載波通信、GPRS/CDMA和230M無線通信等方式都不完全滿足要求。其中，光纖等有線網(wǎng)絡(luò)具有較高帶寬、可靠性和較好安全性，但受成本等條件的限制，網(wǎng)絡(luò)覆蓋面較小，一般適用在變電站或大型小區(qū)；電力線窄帶載波技術(shù)目前主要用于集中器和電能表之間通信，但同樣受電力網(wǎng)絡(luò)的阻抗特性及其衰減的影響制約信號的傳輸距離，噪聲的干擾也決定著數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量，因此該通信技術(shù)帶寬和可靠性有待提高，技術(shù)還需進(jìn)一步完善；GPRS/CDMA是借用公網(wǎng)資源進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的一種方式，雖然前期投資小，但主要存在網(wǎng)絡(luò)通道建設(shè)、穩(wěn)定性、安全性、可用性及通信質(zhì)量完全依賴運營商，且后期運營成本高等問題。230M數(shù)傳電臺在安全性和覆蓋方面有很大的優(yōu)勢，但230M數(shù)傳電臺數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)獨占一個頻率資源，在同一頻點上同時只能有一個設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，一般采用中心對遠(yuǎn)端多點的通信分配方式，采用輪詢方式查詢數(shù)據(jù)，數(shù)傳速率低(300bps～19.2kbps)，瞬間發(fā)射功率十幾瓦到幾十瓦，對終端電源提出較高要求，也無法滿足用電采集應(yīng)用。因此，在用電信息采集系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)搭建上，建設(shè)具備雙向性、實時性、可靠性、安全性特征的智能通信網(wǎng)是一個重要問題，特別是如何在現(xiàn)有通信資源條件下，充分利用先進(jìn)的通信技術(shù)升級改造現(xiàn)有通信方式，進(jìn)一步挖掘潛力是當(dāng)前亟待解決的問題。隨著HomePulg寬帶載波技術(shù)的發(fā)展，利用其OFDM調(diào)制及IP技術(shù)，結(jié)合光纖及現(xiàn)有低壓用電采集通信資源，能可靠的解決抄表領(lǐng)域的幾大難題。首先，本通信裝置采用分布式架構(gòu)，在光纖端是BPLC?OCC路由網(wǎng)關(guān)裝置，在集中器端是BPLC?STA裝置，從而大大的減少了GPRS/CDMA或光纖承擔(dān)的用戶數(shù)，進(jìn)而減少了所需要管理的光纖設(shè)置及集中器的遠(yuǎn)程模塊而直接減少了成本要求。其次，本通信裝置采用了OFDM的調(diào)制方式，不會發(fā)生碼間互相干擾的現(xiàn)象，從而極大地提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕軡M足用電信息采集數(shù)據(jù)量日益增長的要求。還有，由于寬帶載波是在原有的電力線路上進(jìn)行通信，不存在類似GPRS/CDMA等無線通信在地下變電房無信號問題。當(dāng)然，寬帶載波也同樣跟窄帶載波一樣受電力網(wǎng)絡(luò)的阻抗特性及其衰減的影響制約信號的傳輸距離，有時需要增加中繼來提高其傳輸距離。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于，針對上述缺點，提供一種基于電力線寬帶載波用電采集上行通信裝置，它能夠?qū)崟r連接客戶端采集設(shè)備和電力用電信息采集系統(tǒng)，實現(xiàn)電力用電信息采集系統(tǒng)與集中器、采集器、智能電表的對接，保證信息采集系統(tǒng)通訊鏈路可靠性和經(jīng)濟性，能為客戶提供對用電信息采集的全覆蓋、全采集、全費控的要求。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，所述的基于電力線寬帶載波用電采集上行通信裝置，包括ARM微處理器、寬帶載波處理器、寬帶載波信號耦合單元、寬帶載波信號放大單元、以太網(wǎng)、串口UART和電平轉(zhuǎn)換接口，其特征在于所述ARM微處理器連接有以太網(wǎng)、?寬帶載波處理器、串口UART和電平轉(zhuǎn)換接口；寬帶載波處理器連接有寬帶載波信號耦合單元和寬帶載波信號放大單元。

所述ARM微處理器與寬帶載波處理器、串口UART、以太網(wǎng)和電平轉(zhuǎn)換接口進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊連接。

寬帶載波處理器與寬帶載波信號耦合單元和寬帶載波信號放大單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊連接。

所述ARM微處理器通過通訊串口鏈路與客戶端采集設(shè)備進(jìn)行通訊。

所述ARM微處理器通過通訊寬帶載波鏈路與寬帶載波路由網(wǎng)關(guān)單元進(jìn)行通訊。

所述ARM微處理器通過以太網(wǎng)或光纖鏈路與電力用電信息采集系統(tǒng)進(jìn)行通訊。

所述ARM微處理器通過通訊鏈路與客戶端采集設(shè)備和電力用電信息采集系統(tǒng)進(jìn)行交互，實現(xiàn)實時性抄收、實時監(jiān)控；同時在客戶端采集設(shè)備或集中器能夠自動與附近的寬帶載波路由網(wǎng)關(guān)裝置實現(xiàn)自動注冊，并驗證信息，寬帶載波路由網(wǎng)關(guān)裝置自動記錄客戶端的通信鏈路信息，實時知道客戶端的通信情況及增減設(shè)備信息。

ARM微控制器將從串口UART或以太網(wǎng)接收到的信號移交給寬帶載波微處理器處理，寬帶載波微處理器把處理的數(shù)據(jù)調(diào)制成OFDM編碼信號，寬帶載波信號放大單元將調(diào)制后的OFDM信號進(jìn)行放大，放大后的信號經(jīng)耦合電路耦合到電力線中，從而完成串口UART或以太網(wǎng)到寬帶載波PLC的通信。