[發明專利]光纖采集單元及電表數據采集方法

在審

• 申請號: 201611246886.3
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106788737A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 海波
• 申請（專利權）人: 四川創能海博科技有限公司
• 主分類號: H04B10/25
• 分類號: H04B10/25;G08C23/06
• 代理公司: 成都泰合道知識產權代理有限公司51231
• 代理人: 向晟

技術領域

本發明涉及一種用電數據采集單元，尤其是一種光纖采集單元。

背景技術

用電信息采集系統對電力企業運營和資產管理有著重要的意義，具有采集范圍廣、數量多、時效性強等特點，應滿足實時、穩定、高效、可靠等基本要求。而目前傳統的用電信息采集系統使用采集器和集中器進行電表數據采集：采集器使用單路RS485與表箱內數十個電表連接，將抄讀的數據通過電力載波發送至集中器，再由集中器將數據通過2G/3G/4G/有線的方式回傳至采集系統主站。由于RS485總線不能夠做總線的自動仲裁，也就是不能夠同時發送數據以避免總線競爭，單個RS485的通信效率必然低下；同時，電力載波也有傳輸速率低、易受干擾等缺陷，這就導致了用電采集系統的數據傳輸實時性和可靠性較差、數據采集效率低下的現狀，已嚴重制約了低壓電力數據采集的應用和發展。

目前的智能電表是以供電企業為主體而設置，其功能都沒有考慮用電用戶的體驗及需求；由于受到安裝地點位置的限制、以及安全預防及防竊電等一系列客觀因素影響，用戶對智能電表的查詢和操作都顯得極為不便，而在用戶戶內安裝可直接對智能電表進行查詢和操作的智慧電能終端極大地改善這一現狀。顯然，利用目前已有的電力線路、通過電力載波傳輸智能電表數據至用戶戶內是平衡成本投入與實用效果的最佳解決方案，但隨著電表查詢和操作設備的增加，若任由智慧電能終端無序地隨意發起通訊，電力載波沖突的可能性將不斷增大，數據傳輸的效率將不斷降低，用戶體驗也將越來越差，導致這一解決方案無法得到很好的推廣和應用。

隨著經濟社會發展對電能的依賴程度日益增強，社會需要更加優質、安全、穩定、可靠、經濟的電能，對電力企業的規劃建設、運營管理和營銷服務提出了更高的要求，這就使得為電力企業提供分析決策的數據支撐變得越發重要。針對傳統用電信息采集系統的薄弱環節，依靠現代信息、通信和控制技術積極發展低壓用電數據采集系統，實現海量、實時、穩定、高效、可靠的低壓電力數據采集，已成為電力行業積極應對未來挑戰的共同選擇。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明所提供了一種光纖采集單元，上行至主站采用高速光纖的傳輸方式，下行至電表將RS485總線增至多路，每路485都可互不干擾的獨立并行運行，上行下行傳輸通道的改造使得數據采集的能力大幅提升。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種光纖采集單元，包括：

微控制單元，用于運行程序指令，控制其他部件工作；

至少2路RS485電路，每路RS485電路分別與所述微控制單元相連，用于將微控制單元傳輸的數據，轉換成標準的RS485信號，使電表識別接收，同時將電表返回的標準RS485信號，轉換成微控制單元能識別的數據包；

光通信電路，與所述微控制單元相連，用于在微控制單元與外部光纖設備之間建立通訊硬件鏈路，讓微控制單元與外部網絡可相互通訊；

存儲芯片，與所述微控制單元相連，用于存儲該光纖采集單元RS485端口上連接的電表號、設備參數和事件記錄；

電源模塊，與所述微控制單元相連，用于給該光纖采集單元供電。

更優的，所述每路RS485電路包括RS485通信芯片和隔離保護電路。

更優的，所述隔離保護電路包括光耦芯片。

更優的，所述光通信電路包括光通信芯片和光模塊。

更優的，該光纖采集單元還包括：

網口電路，與所述微控制單元相連，用于在微控制單元與外部網口設備之間建立通訊硬件鏈路，讓微控制單元與外部網絡可相互通訊；

紅外收發電路，與所述微控制單元相連，用于將微控制單元傳輸的數據轉換成標準的紅外光信號，使手抄器識別接收；同時將手抄器返回的標準紅外光信號，轉換成微控制單元能識別的數據包；

指示燈電路，與所述微控制單元相連，用于實時顯示該光纖采集單元的工作狀況；

時鐘芯片，與所述微控制單元相連，用于計時。

更優的，該光纖采集單元還包括載波模塊，所述載波模塊與所述微控制單元相連，用于將微控制單元傳輸的數據轉換為標準的載波信號，使智慧電能終端識別接收；同時將智慧電能終端返回的標準載波信號，轉換成微控制單元能識別的數據包；

所述電源模塊還與載波模塊相連，用于給載波模塊供電。

更優的，所述電源模塊包括EMC防護電路。