專利名稱：電力遠程抄表通信裝置以及數(shù)據(jù)匯聚設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力遠程抄表通信裝置以及數(shù)據(jù)匯聚設備，屬于遠程抄表通信技術 領域。
背景技術：
電力遠程抄表系統(tǒng)是目前配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的一項重要內容，也是目前配電網(wǎng)自動化系 統(tǒng)中最為活躍的部分。該系統(tǒng)主要是通過現(xiàn)場通信和遠程通信兩大技術完成數(shù)據(jù)采集和傳輸 ，使得各家各戶的電能量數(shù)據(jù)可以在遠程實現(xiàn)監(jiān)控，并通過上下信道完成采集、監(jiān)測、控制 、分析和決策功能，是實現(xiàn)自動抄表和自動停送電功能的主要載體。目前在現(xiàn)場通信環(huán)節(jié)許 多設備商相繼開發(fā)出各種通信方式來滿足需要，例如載波、無線射頻、485現(xiàn)場總線等技 術。但是在遠程通信方面，現(xiàn)有技術還不成熟，往往需要付出巨大的通信成本來完成數(shù)量較 少的數(shù)據(jù)接入工作?，F(xiàn)有的通信技術，往往只是在理論上可以實現(xiàn)，但是其安裝使用的成本 過高，普通群眾無法承受，而且其通信技術通常是依靠一種通信介質，設備單一，針對不同 的安裝環(huán)境，以及對不同的通信介質的選擇上，無法達到滿意的效果，存在現(xiàn)場安裝復雜、 使用設備冗余、通信手段單一等問題。同時在一些地區(qū)，由于沒有專用設備、技術以及統(tǒng)一 的規(guī)劃，紛紛采用光纜直聯(lián)等方式進行數(shù)據(jù)采集傳輸，這樣使得遠程系統(tǒng)的建設成本大幅提 高，無法進行遠程抄表系統(tǒng)的普及工作，同時，由于過去的通信結構擴展能力非常有限，無 法為配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)提供統(tǒng)一可靠的通信平臺，端口擴展能力太弱使得目前的配電網(wǎng)自動 化系統(tǒng)和遠程抄表系統(tǒng)的普及始終存在一個通信瓶頸。
發(fā)明內容
本實用新型的目的在于提供一種電力遠程抄表通信裝置以及數(shù)據(jù)匯聚設備，其運行成 本低，安裝方便，適合于各種使用環(huán)境以及通信介質。
本實用新型的電力遠程抄表通信結構，它包括集中器l，集中器1連接至數(shù)據(jù)采集單元2 ，數(shù)據(jù)采集單元2通過現(xiàn)場通信介質7傳輸至數(shù)據(jù)匯聚設備3上，數(shù)據(jù)匯聚設備3通過遠程通信 介質8傳輸至數(shù)據(jù)接收解析單元4，數(shù)據(jù)接收解析單元4連接數(shù)據(jù)解析分配單元5，數(shù)據(jù)解析分 配單元5連接數(shù)據(jù)中心6。
上述的電力遠程抄表通信結構，在至少2個數(shù)據(jù)匯聚設備3之間連接有遠程通信介質8， 數(shù)據(jù)匯聚設備3組成匯聚層。上述的電力遠程抄表通信結構，遠程通信介質8為電纜、光纜或無線通信，采用其中2種 或3種遠程通信介質8組成復合通道。
本實用新型電力遠程抄表通信結構所用的數(shù)據(jù)匯聚設備，它包括箱體9，在箱體9內設有 用于與數(shù)據(jù)采集單元2連接的數(shù)據(jù)接口10，與數(shù)據(jù)接口10連接的電力調制解調器11和光口交 換機12，以及與電力調制解調器11連接的電纜配線架13和與光口交換機12連接的光纜配線架 15;以及提供電源的空氣開關配線架17;在箱體9下方設有光/電纜井道16。
上述的電力遠程抄表通信結構所用的數(shù)據(jù)匯聚設備，在箱體9側面上方設有鯊魚腮排氣 片18。
上述的電力遠程抄表通信結構所用的數(shù)據(jù)匯聚設備，在箱體9內設有近距離無線通信路 由器14;現(xiàn)場通信介質7采用無線通信，集中器1通過協(xié)議轉換器21后連接近距離無線收發(fā)單 元27，近距離無線收發(fā)單元27將數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇嚯x無線通信路由器14。
上述的電力遠程抄表通信結構所用的數(shù)據(jù)匯聚設備，在箱體9內設有電纜配線架13和光 纜配線架15，光/電纜井道16;在箱體9內還設有卡接安裝口20。
申請人在多年的現(xiàn)場實踐當中，總結和探索出一整套遠程抄表數(shù)據(jù)通信方面的技術，該 技術將各家各戶的電能量數(shù)據(jù)通過集中器收集，通過集中器將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集單元，對 數(shù)據(jù)進行標準化處理，然后由數(shù)據(jù)匯聚設備進行遠程傳輸?？梢詫⒁粋€區(qū)域內的電能量數(shù)據(jù) 收集起來后再傳輸，提高了傳輸效率，改變了現(xiàn)有單一點對點光纖直接連到用戶家里的數(shù)據(jù) 傳輸方式，降低了遠程抄表的成本。如果采用單一點對點的傳輸方式，安裝及使用費用將達 到3000多元，而采用本實用新型的方案， 一個小區(qū)1000戶住戶，可采用一條光纖傳輸全部數(shù) 據(jù)，平均每戶的安裝及使用費用僅為0.3元。而且針對現(xiàn)有的各種通信介質，如電纜、光纜 或無線通信，本實用新型提供一種全新的數(shù)據(jù)匯聚設備，可以將現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)進行轉換， 方便與各種通信介質進行連接，而不必針對每一種通信介質采購、安裝所需的設備，適應性 更強，安裝更加方便。因此在安裝時，可以針對安裝地區(qū)的特點，靈活的選擇不同的數(shù)據(jù)通 信介質，安裝簡單、設備簡化。


附圖l為本實用新型的結構示意附圖2為本實用新型實施例2的結構示意附圖3為本實用新型實施例3的結構示意附圖4為本實用新型實施例4的結構示意附圖5為本實用新型實施例5的結構示意圖；附圖6為本實用新型數(shù)據(jù)匯聚設備的結構示意圖； 附圖7為附圖6中數(shù)據(jù)匯聚設備的側視附圖8為本實用新型數(shù)據(jù)匯聚設備的另一種結構示意圖。
附圖標記l-集中器、2-數(shù)據(jù)采集單元、3-數(shù)據(jù)匯聚設備、4-數(shù)據(jù)接收解析單元、5-數(shù) 據(jù)解析分配單元、6-數(shù)據(jù)中心、7-現(xiàn)場通信介質、8-遠程通信介質、9-箱體、10-數(shù)據(jù)接口 、11-電力調制解調器、12-光口交換機、13-電纜配線架、14-近距離無線通信路由器、15-光纜配線架、16-光/電纜井道、17-空氣開關配線架、18-鯊魚腮排氣片、19-底座、20-卡接 安裝口、 21-協(xié)議轉換器、22-光纖收發(fā)器、23-交換設備、24-現(xiàn)場網(wǎng)線、25-串口電纜、26-現(xiàn)場網(wǎng)線、27-近距離無線收發(fā)單元、28-光纖、29-電纜配線架、30-遠距離無線通道、31-無線路由器、32-多路串口協(xié)議處理器、33-電纜調制解調器、34-串口電纜、35-電纜、36-光纖、37-電纜。
具體實施方式
本實用新型的實施例l:本實用新型的電力遠程抄表通信結構，如圖1所示，它采用集中 器l將每戶的電表數(shù)據(jù)收集起來，集中器1采用現(xiàn)有的485集中器，將集中器l連接至數(shù)據(jù)采集 單元2，數(shù)據(jù)采集單元2將采集的數(shù)據(jù)通過現(xiàn)場通信介質7傳輸至數(shù)據(jù)匯聚設備3上，數(shù)據(jù)匯聚 設備3通過遠程通信介質8傳輸至數(shù)據(jù)接收解析單元4，數(shù)據(jù)接收解析單元4連接數(shù)據(jù)解析分配 單元5，數(shù)據(jù)解析分配單元5連接數(shù)據(jù)中心6。根據(jù)現(xiàn)場情況選擇不同的遠程通信介質8，可以 選擇電纜、光纜(也稱為光纖)或無線通信。為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼＃?個或2個以上數(shù) 據(jù)匯聚設備3之間連接有遠程通信介質8，將數(shù)據(jù)匯聚設備3組成匯聚層。
本實用新型將整個遠程抄表過程分為五個部分，從圖1左起，分別為數(shù)據(jù)接入部分、數(shù) 據(jù)匯聚部分、數(shù)據(jù)傳輸部分、數(shù)據(jù)解析部分和數(shù)據(jù)分配部分。工作時，將各家各戶的遠程抄 表數(shù)據(jù)通過集中器l收集，通過集中器1將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集單元2，數(shù)據(jù)采集單元2對數(shù)據(jù) 進行標準化處理，以符合所用通信介質的傳輸協(xié)議，然后將標準化的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)匯聚設 備3上，由數(shù)據(jù)匯聚設備3進行遠程傳輸，將匯聚的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)接收解析單元4上，數(shù)據(jù) 接收解析單元4將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)解析分配單元5，由數(shù)據(jù)解析分配單元5對數(shù)據(jù)進行分配， 將分配好的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心6。通過數(shù)據(jù)中心6就可以掌握整個供電區(qū)域的全部電能用戶 的情況。
本實用新型的數(shù)據(jù)匯聚設備3，先制作底座19，底座19上安裝箱體9，在箱體9內安裝用 于與數(shù)據(jù)采集單元2連接的數(shù)據(jù)接口 10，數(shù)據(jù)接口 IO連接用于數(shù)據(jù)轉換的電力調制解調器l 1 和光口交換機12，安裝與數(shù)據(jù)接口10連接的電力調制解調器11和光口交換機12。還安裝有提供電源的空氣開關配線架17，用于完成設備電源的接入。在箱體9下方制作有光/電纜井道16 ，用于纜線的進出。連接數(shù)據(jù)采集單元2的通信纜線連接至數(shù)據(jù)接口10，根據(jù)連接數(shù)據(jù)采集 單元2的通信纜線的不同，分別連接電力調制解調器11或光口交換機12，對數(shù)據(jù)進行轉換， 以適合不同的傳輸介質和傳輸協(xié)議，然后再連接至電纜配線架13或光纜配線架15，將數(shù)據(jù)匯 聚以后通過l條光纜或電纜對數(shù)據(jù)進行遠程傳輸。
對于有源設備，在箱體9側面上方制作出鯊魚腮排氣片18，完成內部與外部的熱量交換 ，防止箱體9內過熱，鯊魚腮排氣片18的形狀還可以防止雨水或小蟲進入箱體9內。在箱體9 內安裝卡接安裝口20，用于捆扎通信纜線。在箱體9內還應安裝接地單元，以防雷擊。
在通常情況下，采用有線(光纜、電纜)傳輸較好，為了滿足更多的需要，在箱體9內 安裝近距離無線通信路由器14;現(xiàn)場通信介質7采用無線通信，集中器1通過協(xié)議轉換器21后 連接近距離無線收發(fā)單元27，近距離無線收發(fā)單元27將數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇嚯x無線通信路由器14 ，完成對數(shù)據(jù)的現(xiàn)場采集。
本實用新型的數(shù)據(jù)匯聚設備3也可以采用無源匯聚設備的結構，在箱體9內安裝電纜配線 架13和光纜配線架15，在箱體9底部制作出光/電纜井道16;在箱體9內安裝卡接安裝口20， 用于捆扎通信纜線。數(shù)據(jù)采集單元2直接采用光纜或電纜，與電纜配線架13或光纜配線架15 連接，完成對數(shù)據(jù)的匯聚。其結構更加簡單，成本更低，但是由于沒有電力調制解調器ll和 光口交換機12，數(shù)據(jù)采集單元2以及數(shù)據(jù)傳輸距離都受到限制，而且無法組成匯聚層，因此 擴展性能不好。
下面分別說明通過對不同通信介質的選擇，而采用的具體設備及結構。 本實用新型的實施例2:如圖2所示，每個集中器1的端口通過串口電纜25連接協(xié)議轉換 器21，將現(xiàn)場內部通信方式改為基于TCP/IP協(xié)議的方式。通過光纖收發(fā)器22進行數(shù)據(jù)的接入 ，將數(shù)據(jù)通過現(xiàn)場通信介質7傳輸?shù)綌?shù)據(jù)匯聚設備3，多個數(shù)據(jù)匯聚設備3之間通過遠程通信 介質8連接，組成匯聚層，數(shù)據(jù)匯聚設備3通過遠程通信介質8連接中央機房交換設備23，交 換設備23通過現(xiàn)場網(wǎng)線24連接數(shù)據(jù)中心6。本實施例采用光纜為主要通信介質，協(xié)議轉換器 21和光纖收發(fā)器22完成數(shù)據(jù)采集單元2的作用，對數(shù)據(jù)進行標準化處理，然后發(fā)送到數(shù)據(jù)匯 聚設備3，協(xié)議轉換器21和光纖收發(fā)器22之間通過現(xiàn)場網(wǎng)線26連接，光纖收發(fā)器22通過光纖 連接數(shù)據(jù)接口IO，數(shù)據(jù)接口10連接光口交換機12，光口交換機12通過光纖連接光纜配線架15 ，光纜配線架15將所有數(shù)據(jù)匯聚成1條光纖后，通過l條光纖進行數(shù)據(jù)遠程傳輸。
現(xiàn)場通信介質7和遠程通信介質8均采用光纖，中央機房交換設備23實現(xiàn)數(shù)據(jù)接收解析單 元4和數(shù)據(jù)解析分配單元5的作用，對收到的數(shù)據(jù)進行解析和分配，然后傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心6。本實用新型的實施例3:如圖3所示，采用光纖作為主要通信介質時，對于用戶較少的地 區(qū)，也可采用單個數(shù)據(jù)匯聚設備3完成數(shù)據(jù)的傳輸，其結構和設備與實施例2中相同，只是數(shù) 據(jù)匯聚設備3沒有組成匯聚層。
本實用新型的實施例4:如圖4所示，現(xiàn)場的通信介質采用近距離無線通信技術(WINMAX )，在每個集中器1的端口安裝協(xié)議轉換器21，然后通過現(xiàn)場網(wǎng)線26連接近距離無線收發(fā)單 元27，在數(shù)據(jù)匯聚設備3的箱體9內設有近距離無線通信路由器14;近距離無線收發(fā)單元27將 數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇嚯x無線通信路由器14，再由數(shù)據(jù)匯聚設備3匯聚數(shù)據(jù)后進行遠程傳輸，遠程 傳輸過程同實施例2。近距離無線通信技術可以將現(xiàn)場幾個甚至是幾十個分散的集中器l匯聚 到數(shù)據(jù)匯聚設備3內，適合用戶較分散的農村使用。
本實用新型的實施例5:在各種現(xiàn)場情況中，有一些情況比較特殊。由于一些居民數(shù)十 家分散在各處，無法通過簡單的方法將數(shù)據(jù)集中到集中器后再處理，或者在現(xiàn)場環(huán)境中，多 臺集中器的情況各不相同，無法采用單一的通信方式來匯聚數(shù)據(jù)。在這種情況下，采用多種 通信介質組成復合通道，進行傳輸。如圖5所示，左側上方的集中器l采用電纜作為通信介質 ，集中器1通過串口電纜34連接電纜調制解調器33，電纜調制解調器33通過電纜35連接數(shù)據(jù) 匯聚設備3，左側下方的集中器1采用光纖36作為通信介質，連接方式如實施例2。中間上方 的集中器l采用近距離無線通信技術作為通信介質，連接方式如實施例4。數(shù)據(jù)匯聚設備3之 間組成匯聚層，采用光纜和無線通信組成復合通道。在數(shù)據(jù)匯聚設備3與數(shù)據(jù)中心6之間的數(shù) 據(jù)傳輸中，分別采用遠距離無線通道30 (CDMA/GPRS)、電纜37和光纖28組成復合通道。遠 距離無線通道30是在數(shù)據(jù)匯聚設備3安裝遠距離無線通信模塊，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行恼镜臒o線 路由器31上，經(jīng)無線路由器31解析分配后，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心6。電纜37是通過電纜連 接中心站的電纜配線架29、以及電纜調制解調器33和多路串口協(xié)議處理器32 (MOXA)，然后 將數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇粨Q機23，最后傳輸至數(shù)據(jù)中心6。光纖28的連接方式如實施例2。
權利要求1.一種電力遠程抄表通信結構，它包括集中器(1)，其特征在于集中器(1)連接至數(shù)據(jù)采集單元(2)，數(shù)據(jù)采集單元(2)通過現(xiàn)場通信介質(7)傳輸至數(shù)據(jù)匯聚設備(3)上，數(shù)據(jù)匯聚設備(3)通過遠程通信介質(8)傳輸至數(shù)據(jù)接收解析單元(4)，數(shù)據(jù)接收解析單元(4)連接數(shù)據(jù)解析分配單元(5)，數(shù)據(jù)解析分配單元(5)連接數(shù)據(jù)中心(6)。
專利摘要本實用新型公開了一種電力遠程抄表通信裝置以及數(shù)據(jù)匯聚設備，它包括集中器(1)，集中器(1)連接至數(shù)據(jù)采集單元(2)，數(shù)據(jù)采集單元(2)通過現(xiàn)場通信介質(7)傳輸至數(shù)據(jù)匯聚設備(3)上，數(shù)據(jù)匯聚設備(3)通過遠程通信介質(8)傳輸至數(shù)據(jù)接收解析單元(4)，數(shù)據(jù)接收解析單元(4)連接數(shù)據(jù)解析分配單元(5)，數(shù)據(jù)解析分配單元(5)連接數(shù)據(jù)中心(6)。本實用新型將一個區(qū)域內的電能量數(shù)據(jù)收集起來后再傳輸，提高了傳輸效率，改變了現(xiàn)有單一點對點光纖直接連到用戶家里的數(shù)據(jù)傳輸方式，降低了遠程抄表的成本。本實用新型提供一種全新的數(shù)據(jù)匯聚設備，可以將現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)進行轉換，方便與各種通信介質進行連接。
文檔編號G08C17/00GK201149726SQ20082030021
公開日2008年11月12日 申請日期2008年2月5日 優(yōu)先權日2008年2月5日
發(fā)明者攀 陳 申請人:攀 陳