[發明專利]一種網絡自組織式用電信息集中系統和方法

有效

• 申請號: 201710478150.7
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107274649B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 陳洪拎;劉桂禮;孫克在;孟相君;楊雨欣;管天培;張澤源;陳明;韓靜;關濤
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司諸城市供電公司;國家電網公司
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;H04W48/16;H04W84/18;G05D1/00
• 代理公司: 濰坊正信致遠知識產權代理有限公司 37255
• 代理人: 劉新子

本發明公開了一種網絡自組織式用電信息集中系統和方法。本發明采用了多個電表、多個采集器、一架無人機和一臺主站，其中無人機包括主機模塊、鋁空氣電池模塊、集中器模塊，其中主機模塊包括無人機控制模塊、驅動模塊、機身模塊、攝像頭模塊和導航模塊，鋁空氣電池模塊包括外殼、鋁合金陽極、隔膜、空氣陰極和陽極選擇開關，鋁合金陽極包括多個鋁合金片，天線包括主天線和輔助天線，輔助天線包括多個鋁合金片。本發明采用無人機進行用電信息的集中，采用鋁空氣電池的新型金屬陽極作為輔助天線對采集器進行網絡自組織，不但提高了天線的覆蓋范圍，而且有效地延長了無人機的采集時間，擴大了采集的范圍，進而提高了數據集中的效率。

技術領域

本發明涉及電力領域，具體為一種用電信息的集中系統和方法。

背景技術

目前國網用電信息集中系統及其方法中，遠程通信技術主要采用光纖專網、租用移動運營商信道(GPRS/3G/4G)、自建無線等通信方式等。但是其主要缺陷有：(1)長期、大規模應用產生大量的租用費用，且數據流量統計不透明；(2)業務應用依賴于運營商提供的網絡資源，應用水平和推廣進度受制于公網建設程度；(3)公網通信首先滿足公共用戶業務應用，無法保障實時性、時延等服務質量要求；(4)存在公網系統升級換代風險；(5)網絡覆蓋區域與供電區域不完全一致，有可能導致漫游費用；(6)用電信息采集終端安裝位置存在無線公網覆蓋盲點。

例如對于光纖專網而言，光纖專網雖然具有速率高，可靠性好的優點，但是由于配電網分支通信點多面廣的特點，采用全光纖通信方式，投資巨大，主要表現在：(1)建設成本高：特別是城市密集區，光纖敷設成本非常高；另外，光纖敷設還需要支付昂貴的市政規費。(2)運維成本高：一旦光纖損壞，維護成本非常高；城市改造，配電線路變更導致光纖線路變更成本非常高；需設置專人維護。線路維護需專業團隊。(3)時間成本高：在光纖敷設時，市政申請、挖溝破路、管線挖埋、光纖中繼設計等都需要耗費大量的時間和人力成本，造成通信系統建設工期較長。

例如對于租用移動運營商信道(GPRS/3G/4G)而言，雖然具有實施簡單的優點，但是存在下述不足：(1)長期租用信道的高成本，公共信道安全性隱患高；(2)公網繁忙時穩定性、實時性和可靠性較差；(3)不能自行管理與維護信道；(4)低通信速率，不能滿足配電網“五遙”通信需求。

例如對于自建無線而言，其雖然存在投資小、維護簡單的優點，但是也存在下述不足：(1)易受建筑遮擋，傳輸距離受限，難以實現端到端的可靠通信；(2)易受天氣環境等影響，可靠性差；(3)配電網設備需要更換相應的通信模塊才能與基站通信，需要和所有設備廠商進行設備聯調，工作量很大；(4)無線覆蓋規劃、實施難度大；(5)難于管理和維護。

此外，目前城鄉電網改造、配網自動化系統中集中器/終端上行通信主要通過GPRS方式與主站進行通信。但一些城區地下配電室及邊遠山區無GPRS信號覆蓋，導致集中器/終端無法抄讀回數據，無法上傳到主站，影響用電采集“全覆蓋”的實現。

發明內容

為此，本發明提出一種網絡自組織式用電信息集中系統和方法，非常適合于偏遠農村、舊城區域和別墅等電表分散地區，可以實現高效率、長時間地集中用戶的用電信息。

本發明的研究人員發現，采用新型鋁合金片可以提高無人機的天線的覆蓋范圍，提高數據集中效率，還可以延長無人機的滯空時間，這兩種因素產生了協同效應，擴大了無人機的采集范圍。

本發明的研究人員還發現，采用新研發的網絡自組織式集中方法，可以有效地進行采集器的網絡自組織，降低了施工成本，提高了對偏遠、分散地區的數據集中效率。

由此，本發明采用如下技術方案：

一種網絡自組織式用電信息集中系統，包括多個電表、多個采集器、一架無人機和一臺主站，多個電表與多個采集器一一對應，其中，