[發明專利]一種基于雙模通信的用電信息采集系統及其方法

在審

• 申請號: 201610009552.8
• 申請日: 2016-01-07
• 公開（公告）號: CN105788206A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 徐晴;劉建;祝宇楠;田正其;周超;臧志斌;林大朋
• 申請（專利權）人: 江蘇省電力公司電力科學研究院;國家電網公司;深圳市國電科技通信有限公司
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;G08C19/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 姚蘭蘭;董建林

技術領域

本發明涉及一種基于雙模通信的用電信息采集系統及其方法，屬 于通訊技術領域。

背景技術

低壓電力線載波通信和微功率無線通信在電力系統都有廣泛應 用，各自有優勢和缺點。低壓電力線載波通信屬于有線通信技術，其 信道特征是受配電網網絡結構、用電負荷大小、干擾和噪聲等因素影 響；而無線通信技術受到地理環境、天氣因素影響較大，因此，二者 信道特征具有互補特性。電力線載波與無線融合通信技術研究，利于 電力線載波與無線雙信道部署或者異構組網部署方式，優化組網結構， 擴大覆蓋范圍，消除通信盲點，提高通信網的可靠性。

國內現有雙模通信技術使用的是主輔模式，即其中一種通信方式 為主信道、以另外一種通信方式為“橋”，只在個別節點替換雙模通 信模塊，應用雙模通信技術，施工技術性要求較高、需要人工指定橋 接節點，這勢必會提高現場工程實施成本；國內現有雙模通信自組網 應用場景與現有典型用電信息組網形式存在明顯差異，同一臺區下同 時安裝載波通信模塊、微功率通信模塊、雙模通信模塊混合通信應用 管理難度較大，這會影響電力部門的設備安裝、調試、維護效率；雖 然目前已有相關的通信產品，各產品技術方案差別較大、產品性能良 莠不齊、信號相互竄擾，且沒有形成統一的用電信息采集雙模通信技 術標準、模塊之間無法互聯互通，這將限制雙模通信模塊的市場推廣。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明目的是提供一種基于雙模通信 的用電信息采集系統及其方法，根據信道質量，選擇最佳的通信方式， 雙模通信模塊同時兼容載波通信和微功率無線通信，避免了單獨采用 微功率無線模塊或電力線模塊發生故障時而產生的通信問題，也有利 于降低雙模通信芯片消耗的功率，最大程度保證了通信的可靠性。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：

本發明的一種基于雙模通信的用電信息采集系統，結合電力線載 波和微功率無線兩種通信技術，互相協調，互為備份，自動切換，構 成復合通信技術，實現資源與優勢互補，包括

遠端主站，通過各種有線或無線通信信道實現對系統電力用戶用 電信息的采集和管理，通過遠程通信模塊與集中器進行數據交互；

集中器，設有雙模通信模塊，通過雙模通信模塊采集智能電能表 數據信息和運行狀態，實現用電信息的本地采集和監控，通過遠程通 信模塊將本地電表數據信息上傳到遠端主站；

和智能電能表，設有雙模通信模塊，負責用電信息的計量、數據 處理、實時監測、自動控制和信息交互；

所述集中器通過遠程通信模塊與遠端主站進行通信，根據當前電 力線的工作環境，選擇電力線載波通信信道或者微功率無線通信通道 定時采集智能電能表數據并存儲到本地，同時將數據按設定周期通過 遠程通信模塊傳輸至遠端主站。

上述遠端主站包括業務應用模塊、數據采集模塊、前置通信管理 模塊、后臺數據庫管理模塊，所述業務應用模塊實現電力公司各種實 際應用。

上述數據采集模塊采集各種終端的用電信息，前置通信管理模塊 管理各種終端遠程通信方式，并負責協議解析，后臺數據庫管理模塊 實現數據的存儲和采集數據的分析與計算遠程通信模塊，提供主站和 集中器設備信息交互的鏈路。

上述智能電能表是通過電力線載波通信信道或者微功率無線通 信信道響應集中器對用戶用電所有信息的采集，召回。

上述集中器是設有電力線載波通信信道與微功率無線通信信道 都可以通信的通信模塊。

智能電能表設有的雙模通信模塊是具備電力線載波通信與微功 率無線通信功能的模塊。

集中器設有的雙模通信模塊與智能電能表設有的雙模通信模塊 并非同一模塊，同為電力線載波通信與微功率無線通信并存模塊，但 外形結構與通信傳輸數據并不相同。

上述用電信息采集系統的采集方法，集中器設有雙模通信模塊， 智能電表設有雙模通信模塊，集中器與智能電能表打破了傳統的單一 通信方式通信，而是采用雙模通信模塊，采用優缺點互補的兩種通信 方式，無縫切換完成交互通信，為智能電能表提供一種新的數據通信 采集應用方式，實現集中器與智能電能表之間實時、高效的雙向通信， 進而保證遠端主站系統的采集成功率與系統可靠性，具體包括以下幾 個步驟：