一種基于塑料光纖的抄表系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于塑料光纖的抄表系統(tǒng)及方法，所述抄表系統(tǒng)包括集中器、局端側(cè)通信單元和至少一個(gè)用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)；所述集中器用于將電信號(hào)抄表指令發(fā)送給局端側(cè)通信單元；所述局端側(cè)通信單元用于將所述電信號(hào)抄表指令轉(zhuǎn)換為光信號(hào)抄表指令，并通過塑料光纖發(fā)送出去；所述至少一個(gè)用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)包括通過塑料光纖環(huán)型串聯(lián)連接的多個(gè)用戶側(cè)通信單元，所述用戶側(cè)通信單元用于將接收到的光信號(hào)抄表指令轉(zhuǎn)換為電信號(hào)抄表指令，并將電信號(hào)抄表指令發(fā)送給用戶記錄表。該抄表系統(tǒng)及方法能夠滿足系統(tǒng)的可靠性需求，系統(tǒng)的成本也低，有利于廣泛推廣使用。
【專利說明】一種基于塑料光纖的抄表系統(tǒng)及方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能電網(wǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于塑料光纖的抄表系統(tǒng)及方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，原有的人工手動(dòng)抄表的方式已經(jīng)發(fā)展為遠(yuǎn)程智能抄表。通過現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)就可以在遠(yuǎn)端完成電表的數(shù)據(jù)采集工作。目前電力用戶信息采集系統(tǒng)的通信機(jī)制分為遠(yuǎn)程通信和本地通信兩部分，遠(yuǎn)程通信通常采用GPRS無線公網(wǎng)等通信技術(shù)，即可滿足系統(tǒng)對(duì)可靠性，實(shí)時(shí)性方面的要求。
[0003]本地通信通常采用電力載波，RS-485總線，微功率無線通信等方式，這些通信方式存在可靠性相對(duì)不高，實(shí)時(shí)性相對(duì)較低，抗干擾能力較弱等缺點(diǎn)。相比較而言，目前電力用戶信息采集系統(tǒng)中本地通信采用的光纖方案是基于EPON技術(shù)的石英光纖接入方案，可靠性高，實(shí)時(shí)性高，抗干擾。但在電力用戶信息采集系統(tǒng)中也存在如下缺點(diǎn):功耗大，布線難度大，端接成本高，通信單元成本偏高，制約其大規(guī)模推廣。
[0004]塑料光纖(Plastic Optical Fiber, P0F)是一種新型通信介質(zhì)，除了擁有石英光纖的上述優(yōu)點(diǎn)外，還具有功耗小，布線簡(jiǎn)單，端接簡(jiǎn)單，通信單元成本低等優(yōu)點(diǎn)。以塑料光纖作為本地通信傳輸介質(zhì)的電力抄表系統(tǒng)及通信單元是一種新型的電力用戶采集系統(tǒng)本地通信解決方案。
[0005] 目前關(guān)于塑料光纖的抄表系統(tǒng)及方法的研究有:
[0006]申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110241440.2，名稱為《一種塑料光纖電力抄表系統(tǒng)》的發(fā)明專利，公開了一種塑料光纖電力抄表系統(tǒng)，該抄表系統(tǒng)包括電表、數(shù)據(jù)集中器和數(shù)據(jù)處理中心，該抄表系統(tǒng)還包括抄表模塊、塑料光纖和數(shù)據(jù)匯接器，所述抄表模塊和所述數(shù)據(jù)匯接器均包括RS232接口、TTL電平驅(qū)動(dòng)芯片、光接收模塊、光發(fā)送模塊和無源元器件。該技術(shù)方案提高了抄表系統(tǒng)的抗電磁干擾能力，性能可靠。
[0007]申請(qǐng)?zhí)枮镃N201120566144.5，名稱為《一種基于POF塑料光纖自愈雙環(huán)網(wǎng)的電力抄表模塊及系統(tǒng)》的實(shí)用新型專利，公開了一種基于POF塑料光纖自愈雙環(huán)網(wǎng)的電力抄表模塊，該技術(shù)方案采用了雙環(huán)網(wǎng)互聯(lián)，并具有自愈功能，提高了通信的可靠性。
[0008]在對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的研究和實(shí)踐過程中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn):現(xiàn)有技術(shù)方案雖然都提高了可靠性，但是系統(tǒng)的成本依然偏高，無法廣泛推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于塑料光纖的抄表系統(tǒng)及方法，能夠滿足系統(tǒng)的可靠性需求，系統(tǒng)的成本也低，有利于廣泛推廣使用。
[0010]本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于塑料光纖的抄表系統(tǒng)，所述抄表系統(tǒng)包括集中器、局端側(cè)通信單元和至少一個(gè)用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)；
[0011]所述集中器用于將電信號(hào)抄表指令發(fā)送給局端側(cè)通信單元；
[0012]所述局端側(cè)通信單元用于將所述電信號(hào)抄表指令轉(zhuǎn)換為光信號(hào)抄表指令，并通過塑料光纖發(fā)送出去；
[0013]所述至少一個(gè)用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)包括通過塑料光纖環(huán)型串聯(lián)連接的多個(gè)用戶側(cè)通信單元，所述用戶側(cè)通信單元用于將接收到的光信號(hào)抄表指令轉(zhuǎn)換為電信號(hào)抄表指令，并將電信號(hào)抄表指令發(fā)送給用戶記錄表；所述用戶側(cè)通信單元還用于將用戶記錄表反饋的電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)，發(fā)給所述用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)的下一個(gè)用戶側(cè)通信單元；所述用戶側(cè)通信單元還用于轉(zhuǎn)發(fā)接收到的光信號(hào)抄表指令或者光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)。
[0014]進(jìn)一步，所述抄表系統(tǒng)進(jìn)一步包括塑料光纖分/合路器，所述塑料光纖分/合路器設(shè)置于集中器和用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)之間，所述塑料光纖分/合路器的上行鏈路與所述集中器通過塑料光纖通信連接，所述塑料光纖分/合路器的下行鏈路與至少一個(gè)用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)通過塑料光纖通信連接，所述塑料光纖分/合路器用于將局端側(cè)通信單元發(fā)出的光信號(hào)抄表指令分發(fā)給至少一個(gè)用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)，并且將至少一個(gè)用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)返回的光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給局端側(cè)通信單元。
[0015]進(jìn)一步，所述用戶側(cè)通信單元進(jìn)一步包括光接收模塊和光發(fā)送模塊，所述光接收模塊用于接收光信號(hào)抄表指令或者光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)，并將光信號(hào)抄表指令或者光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)抄表指令或者電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)，所述光發(fā)送模塊用于將接收到的電信號(hào)抄表指令或者電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)抄表指令或者光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)并發(fā)送。
[0016]進(jìn)一步，所述用戶側(cè)通信單元進(jìn)一步包括電發(fā)送模塊、電接收模塊和收發(fā)指示單元，所述電發(fā)送模塊用于將光接收模塊發(fā)來的電信號(hào)抄表指令發(fā)給用戶記錄表，所述電接收模塊用于從用戶記錄表接收抄表數(shù)據(jù)，并發(fā)給光發(fā)送模塊，所述收發(fā)指示單元用于根據(jù)光接收模塊發(fā)出的電信號(hào)抄表指令和電接收模塊發(fā)出的電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)進(jìn)行收發(fā)指示。
[0017]進(jìn)一步，所述集中器進(jìn)一步包括自環(huán)數(shù)據(jù)阻隔器，所述自環(huán)數(shù)據(jù)阻隔器設(shè)置在光接收模塊和協(xié)議轉(zhuǎn)換器之間，其用于阻隔所述用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)或者塑料光纖分/合路器返回的抄表指令。
[0018]進(jìn)一步，所述塑料光纖分/合路器進(jìn)一步包括故障檢測(cè)/有效鏈路保護(hù)單元，所述故障檢測(cè)/有效鏈路保護(hù)單元設(shè)置在下行光接收模塊和上行光發(fā)送模塊之間，所述故障檢測(cè)/有效鏈路保護(hù)單元用于鏈路故障監(jiān)測(cè)和鏈路保護(hù)。
[0019]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種基于塑料光纖的抄表方法，包括步驟:
[0020]局端側(cè)通信單元接收集中器發(fā)送的電信號(hào)抄表指令；
[0021]所述局端側(cè)通信單元將所述電信號(hào)抄表指令轉(zhuǎn)換為光信號(hào)抄表指令，并通過塑料光纖發(fā)送出去；
[0022]用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)通過塑料光纖接收光信號(hào)抄表指令，所述用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)由多個(gè)用戶側(cè)通信單元通過塑料光纖串聯(lián)連接而成；
[0023]所述用戶側(cè)通信單元通過塑料光纖接收光信號(hào)抄表指令，將接收到的光信號(hào)抄表指令轉(zhuǎn)換為電信號(hào)抄表指令，將電信號(hào)抄表指令發(fā)送給用戶記錄表；
[0024]用戶側(cè)通信單元將所述光信號(hào)抄表指令轉(zhuǎn)發(fā)給下一個(gè)用戶側(cè)通信單元；
[0025]用戶側(cè)通信單元接收用戶記錄表反饋的電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換成光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)發(fā)給下一個(gè)用戶側(cè)通信單元，直至用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)的最后一個(gè)用戶側(cè)通信單元將光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)發(fā)給局端側(cè)通信單元；[0026]所述局端側(cè)通信單元將接收到的光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)發(fā)給所述集中器。
[0027]進(jìn)一步包括步驟:
[0028]所述局端側(cè)通信單元將所光信號(hào)抄表指令發(fā)給塑料光纖分/合路器；
[0029]所述塑料光纖分/合路器將局端側(cè)通信單元發(fā)出的光信號(hào)抄表指令分發(fā)給至少一個(gè)用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)。
[0030]進(jìn)一步包括步驟:所述集中器阻隔所述用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)或者塑料光纖分/合路器返回的抄表指令。
[0031]進(jìn)一步包括步驟:所述塑料光纖分/合路器監(jiān)測(cè)所述至少一個(gè)用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)的鏈路，并在所述用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)故障時(shí)，隔離所述用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)。
[0032]上述技術(shù)方案可以看出，由于本發(fā)明實(shí)施例增加了用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)，通過用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)上串聯(lián)的用戶側(cè)通信單元數(shù)量來控制系統(tǒng)的可靠性，通過塑料光纖串聯(lián)降低系統(tǒng)連接成本，并通過用戶側(cè)通信單元透明收發(fā)，降低用戶側(cè)通信單元的復(fù)雜度和單元成本，進(jìn)而有利于降低系統(tǒng)成本，方便廣泛推廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0034]圖1是本發(fā)明實(shí)施例塑料光纖抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖2是本發(fā)明實(shí)施例局端側(cè)通信單元示意圖；
[0036]圖3是本發(fā)明實(shí)施例塑料光纖分/合路器示意圖；
[0037]圖4是本發(fā)明實(shí)施例用戶側(cè)通信單元的示意圖；
[0038]圖5是本發(fā)明實(shí)施例基于塑料光纖的抄表方法的流程圖；
[0039]圖6是本發(fā)明實(shí)施例基于塑料光纖的抄表消息處理方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]本發(fā)明實(shí)施例提出一種基于塑料光纖的抄表系統(tǒng)及方法，能低成本，高可靠的實(shí)現(xiàn)用戶信息采集系統(tǒng)的本地通信。
[0041]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案為:
[0042]一種基于塑料光纖的抄表系統(tǒng)，包括與集中器連接的塑料光纖局端側(cè)通信單元，塑料光纖分/合路器，與用戶記錄表連接的塑料光纖用戶側(cè)通信單元，所述系統(tǒng)中塑料光纖用戶側(cè)通信單元串聯(lián)連接，以N (N>=1)個(gè)環(huán)路形成抄表信息傳輸通道，即N個(gè)用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)。每個(gè)環(huán)路的收發(fā)節(jié)點(diǎn)通過單根塑料光纖連接，即單纖多環(huán)。抄表信息在每個(gè)收發(fā)節(jié)點(diǎn)都為物理層透明收發(fā)，節(jié)省塑料光纖資源。該抄表系統(tǒng)通過用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)上串聯(lián)的用戶側(cè)通信單元數(shù)量來控制系統(tǒng)的可靠性，通過塑料光纖串聯(lián)降低系統(tǒng)連接成本，并通過用戶側(cè)通信單元透明收發(fā)，降低用戶側(cè)通信單元的復(fù)雜度和單元成本，進(jìn)而有利于降低系統(tǒng)成本，方便廣泛推廣。[0043]低成本的塑料光纖局端側(cè)通信單元:
[0044]塑料光纖局端側(cè)通信單元通過UART通信接口與集中器的本地通信接口相連接。塑料光纖局端側(cè)通信單元的光發(fā)送模塊和光接收模塊通過塑料光纖和塑料光纖分/合路器或塑料光纖用戶側(cè)通信單元連接。塑料光纖局端側(cè)通信單元具有通信協(xié)議轉(zhuǎn)換、收發(fā)信息指示、自環(huán)數(shù)據(jù)阻隔、光-電或電-光轉(zhuǎn)換功能。塑料光纖局端側(cè)通信單元使用低成本塑料光纖收發(fā)器。
[0045]低成本塑料光纖分/合路器:
[0046]塑料光纖分/合路器具有上，下行塑料光纖接口，上行塑料光纖接口與局端側(cè)塑料光纖通信單元通過塑料光纖連接。下行塑料光纖接口與塑料光纖用戶側(cè)通信單元通過塑料光纖連接。采用透明傳輸，光-電-光轉(zhuǎn)換機(jī)制。使用低成本塑料光纖收發(fā)器。
[0047]低成本塑料光纖用戶側(cè)通信單元:
[0048]塑料光纖用戶側(cè)通信單元通過UART通信接口與電表的本地通信接口連接。塑料光纖收發(fā)接口連接環(huán)路上的塑料光纖。提供收發(fā)信息指示，提供光-電、電-光轉(zhuǎn)換，光信號(hào)收/發(fā)、轉(zhuǎn)發(fā)功能。用戶側(cè)通信單元不含CPU，時(shí)鐘電路，功耗低，可靠性高，成本低。
[0049]圖1是本發(fā)明實(shí)施例塑料光纖抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不意圖,所述系統(tǒng)100包括主站110,集中器120，塑料光纖局端側(cè)通信單元130，塑料光纖分/合路器140，塑料光纖用戶側(cè)通信單元150及電表160。所述主站110或集中器120用于下發(fā)抄表指令，通過所述集中器120的本地通信接口將指令以TTL電平信號(hào)(下文簡(jiǎn)稱“電信號(hào)”)傳送給所述塑料光纖局端側(cè)通信單元130，所述集中器用于將抄表指令發(fā)送給局端側(cè)通信單元或者接收局端側(cè)通信單元發(fā)來的抄表數(shù)據(jù)，所述塑料光纖局端側(cè)通信單元130將接收到的電信號(hào)處理后，傳送給所述集中器120的塑料光纖發(fā)送模塊，所述塑料光纖發(fā)送模塊將光信號(hào)發(fā)給所述塑料光纖分/合路器140的上行光接收模塊，所述塑料光纖分/合路器140將光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)，同時(shí)發(fā)給所述塑料光纖分/合路器140的所有下行光發(fā)送模塊。
[0050]其中，第I下行光發(fā)送模塊將光信號(hào)通過塑料光纖傳送給用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)I的第I個(gè)用戶側(cè)通信單元的光接收模塊，此光接收模塊將信號(hào)通過電表的本地通信接口轉(zhuǎn)給電表，同時(shí)也轉(zhuǎn)給光發(fā)送模塊。此光發(fā)送模塊通過塑料光纖將光信號(hào)又轉(zhuǎn)給用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)I的第2個(gè)用戶側(cè)通信單元的光接收模塊。此光接收模塊將信號(hào)通過電表的本地通信接口轉(zhuǎn)給電表，同時(shí)也轉(zhuǎn)給光發(fā)送模塊。依次接收轉(zhuǎn)發(fā)，直到環(huán)末端的光發(fā)送模塊，通過塑料光纖將光信號(hào)傳回給所述塑料光纖分/合路器140的第I下行光接收模塊。所述第I下行光接收模塊將光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)，并傳給所述塑料光纖分/合路器140的上行光發(fā)送模塊，所述上行光發(fā)送模塊通過塑料光纖將光信號(hào)傳給局端側(cè)通信單元的光接收模塊，經(jīng)過局端側(cè)通信單元處理后，將信號(hào)通過集中器的本地通信接口傳給集中器。環(huán)路中任何一個(gè)用戶側(cè)通信單元如果從其電表的本地接口接收到數(shù)據(jù)，也將通過其光發(fā)送模塊傳送到環(huán)路上，并被下一個(gè)通信單元接收并轉(zhuǎn)發(fā)，當(dāng)傳回給所述塑料光纖分/合路器140后，由所述塑料光纖分/合路器140上報(bào)給所述集中器120，再由所述集中器120上報(bào)給主站110。所述塑料光纖分/合路器140的每個(gè)下行接口都可以同時(shí)與多個(gè)電表或用戶側(cè)通信單元形成環(huán)路，因此該塑料光纖抄表系統(tǒng)可以通過增加塑料光纖分/合路器140的下行接口進(jìn)行擴(kuò)容，隨著用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)的數(shù)量的增加而成倍增長(zhǎng)。同時(shí)，每個(gè)用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)獨(dú)立通信，避免了單個(gè)用戶側(cè)通信單元的故障影響整個(gè)系統(tǒng)。[0051]圖2是本發(fā)明實(shí)施例局端側(cè)通信單元示意圖，所述局端側(cè)通信單元的本地通信方式用POF塑料光纖取代了原來的載波通信方式，解決載波通信容易受到設(shè)備的電磁干擾，在用電高峰出現(xiàn)載波通信不穩(wěn)的問題，所述局端側(cè)通信單元可以滿足智能電網(wǎng)對(duì)高速、可靠以及低成本的要求。
[0052]所述局端側(cè)通信單元130包括本地通信接口 131、協(xié)議轉(zhuǎn)換單元132，光發(fā)送單元133，光接收單元134、自環(huán)數(shù)據(jù)阻隔單元135及收發(fā)信息指示單元136。所述本地通信接口131為電信號(hào)接口，所述本地通信接口 131接收來自集中器120的抄表指令，在所述協(xié)議轉(zhuǎn)換單元132中完成協(xié)議轉(zhuǎn)換、速率轉(zhuǎn)換后，將電信號(hào)傳送給光發(fā)送單元133，由所述光發(fā)送單元133將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，通過塑料光纖傳送給下級(jí)設(shè)備。在所述光發(fā)送單元133發(fā)送信號(hào)時(shí)，所述自環(huán)數(shù)據(jù)阻隔單元135阻隔所述光接收單元134發(fā)送給所述協(xié)議轉(zhuǎn)換單元132的電信號(hào)。在所述光發(fā)送單元133沒有發(fā)送信號(hào)的時(shí)間段，如果所述光接收單元134接收到光信號(hào)，所述光接收單元134將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，送入?yún)f(xié)議轉(zhuǎn)換單元，經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換、速率轉(zhuǎn)換后，通過所述本地通信接口 131發(fā)送給所述集中器120。
[0053]局端側(cè)通信單元130的光發(fā)送模塊133中的發(fā)光二極管(LED)建議選用共振腔發(fā)光二極管(Resonant Cavity Light Emitting Diode, RCLED),驅(qū)動(dòng)電流小于 20mA,中心波長(zhǎng)650nm(紅光)。650nm的RCLED價(jià)格比較低廉，發(fā)光功率大，而且在650nm波長(zhǎng)范圍，塑料光纖的損耗值也相對(duì)較低。發(fā)光二極管芯片尺寸選擇在1.0mmX 1.0mm左右，^ 1.0mmX 1.0mm較佳，與塑料光纖的直徑相當(dāng)，因此容易將光信號(hào)耦合到塑料光纖中。
[0054]圖3是本發(fā)明實(shí)施例塑料光纖分/合路器示意圖，如圖所示，塑料光纖分/合路器140包括:上行光收發(fā)單元141、下行光收發(fā)單元142、收發(fā)指示單元145和故障監(jiān)測(cè)及有效鏈路保護(hù)單元146。
[0055]所述塑料光纖分/合路器140作為系統(tǒng)中一部分，主要作用包括，光中繼，光分路，光合路，故障監(jiān)測(cè)及有效鏈路保護(hù)。
[0056]上行光收發(fā)單元141收到來自集中器120或上級(jí)分/合路器送來的光信號(hào)后，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再將電信號(hào)送給所述塑料光纖分/合路器140上的所有下行光收發(fā)單元142，所述下行光收發(fā)單元142將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，所述光信號(hào)將發(fā)送給電表160上的用戶側(cè)通信單元150或下級(jí)光分/合路器。任何一個(gè)下行光收發(fā)單元142接收到來自用戶側(cè)通信單元150或下級(jí)光分/合路器的光信號(hào)，先將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再將電信號(hào)送給所述上行光收發(fā)單元141，所述上行光發(fā)送單元141將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，送給集中器120的局端側(cè)通信單元130或上級(jí)光分/合路器。同時(shí)，故障監(jiān)測(cè)及有效鏈路保護(hù)單元146實(shí)時(shí)監(jiān)控下行光收發(fā)單元142收到的信號(hào)是否有故障，一旦下行光收發(fā)單元142中若干線路發(fā)生故障，所述故障監(jiān)測(cè)及有效鏈路保護(hù)單元146需要將其信號(hào)隔離，以免影響其它路光收發(fā)單元的正常接收。
[0057]—旦故障消失，所述故障監(jiān)測(cè)及有效鏈路保護(hù)單元146將解除隔離，恢復(fù)的電路上的信號(hào)。
[0058]圖4是本發(fā)明實(shí)施例用戶側(cè)通信單元的示意圖，如圖所示，所述用戶側(cè)通信單元150包括光收發(fā)單元151、電收發(fā)單元153、收發(fā)指示單元155、本地通信接口 157及轉(zhuǎn)發(fā)單元158。所述光收發(fā)單元151在接收到光信號(hào)后，將光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)，然后發(fā)送給所述電收發(fā)單元153， 所述電收發(fā)單元153通過本地通信接口 157將電信號(hào)發(fā)送給電表100。在所述電表100有反饋時(shí)，電表100會(huì)通過本地通信接口 157將電信號(hào)傳給用戶側(cè)通信單元150，用戶側(cè)通信單元150將接收到的電信號(hào)通過轉(zhuǎn)發(fā)單元158發(fā)送給光收發(fā)單元151，光收發(fā)單元151將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，通過塑料光纖將光信號(hào)發(fā)送給下一個(gè)用戶側(cè)通信單元或者塑料光纖分/合路器140 ;所述電信號(hào)包括電信號(hào)抄表指令和電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)；所述抄表指令和抄表數(shù)據(jù)統(tǒng)稱為抄表消息。
[0059]所述光收發(fā)單元151進(jìn)一步包括光發(fā)送模塊和光接收模塊，所述光接收模塊用于接收光信號(hào)抄表指令，并將光信號(hào)抄表指令轉(zhuǎn)換為電信號(hào)抄表指令；所述光發(fā)送模塊用于將電信號(hào)抄表指令和電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)抄表指令和光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)，并發(fā)送所述光信號(hào)抄表指令和光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)；
[0060]所述電收發(fā)單元153進(jìn)一步包括電發(fā)送模塊和電接收模塊，所述電發(fā)送模塊用于將光接收模塊發(fā)送的電信號(hào)抄表指令發(fā)送給用戶記錄表；所述電接收模塊用于從用戶記錄表接收電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)，并發(fā)給光發(fā)送模塊；
[0061]所述轉(zhuǎn)發(fā)單元158用于將光接收模塊發(fā)出的電信號(hào)抄表指令轉(zhuǎn)發(fā)給光發(fā)送模塊，并通過所述光發(fā)送模塊發(fā)送出去。
[0062]所述光接收模塊還用于接收光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)，并將光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)；所述轉(zhuǎn)發(fā)單元158還用于將光接收模塊發(fā)出的電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給光發(fā)送模塊，并通過所述光發(fā)送模塊發(fā)送出去。
[0063]所述收發(fā)指示單元155與光接收模塊和電接收模塊連接，根據(jù)所述光接收模塊和電接收模塊發(fā)出的電信號(hào)進(jìn)行指示。
[0064]隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的需求，市場(chǎng)對(duì)高速、可靠以及低成本的POF塑料光纖智能電力抄表應(yīng)用的需要。世界各國(guó)以及我國(guó)的企業(yè)正在研發(fā)基于POF塑料光纖通信技術(shù)。作為新興的塑料光纖通信技術(shù)正進(jìn)入智能電力抄表系統(tǒng)。
[0065]本發(fā)明實(shí)施例中塑料光纖抄表系統(tǒng)及通信單元的最大特點(diǎn)是成本低，具有普及和實(shí)用優(yōu)勢(shì)，符合國(guó)網(wǎng)公司網(wǎng)絡(luò)售電、分段電價(jià)通信要求及市場(chǎng)需求，非常滿足智能電力抄表系統(tǒng)的傳輸數(shù)據(jù)需求。
[0066]本發(fā)明實(shí)施例中塑料光纖抄表系統(tǒng)的本地通信傳輸鏈路采用單纖多環(huán)結(jié)構(gòu)，節(jié)省塑料光纖，系統(tǒng)中數(shù)量最大的塑料光纖用戶側(cè)通信單元的電路設(shè)計(jì)中，不含CPU，時(shí)鐘，而用簡(jiǎn)單的組合邏輯實(shí)現(xiàn)信號(hào)的處理和傳送，器件成本優(yōu)勢(shì)大，同時(shí)，系統(tǒng)的可靠性也增加。
[0067]本發(fā)明實(shí)施例中塑料光纖抄表系統(tǒng)的局端側(cè)通信單元具有協(xié)議轉(zhuǎn)換功能。塑料光纖分/合路器具有光中繼，光分路，光合路，故障監(jiān)測(cè)及有效鏈路保護(hù)功能。
[0068]本發(fā)明實(shí)施例中塑料光纖抄表系統(tǒng)的局端側(cè)通信單元和用戶側(cè)通信單元都具有光中繼功能，能有效延長(zhǎng)環(huán)路的距離。
[0069]圖5是本發(fā)明實(shí)施例基于塑料光纖的抄表方法的流程圖，該方法包括步驟:
[0070]步驟S501:局端側(cè)通信單元接收集中器發(fā)送的電信號(hào)抄表指令；
[0071]步驟S502:所述局端側(cè)通信單元將所述電信號(hào)抄表指令轉(zhuǎn)換為光信號(hào)抄表指令，并通過塑料光纖發(fā)送出去；
[0072]步驟S503:所述塑料光纖分/合路器將局端側(cè)通信單元發(fā)出的光信號(hào)抄表指令分發(fā)給至少一個(gè)用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)；所述塑料光纖分/合路器進(jìn)一步監(jiān)測(cè)所述至少一個(gè)用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)的鏈路，并在所述用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)故障時(shí)，隔離所述用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)；
[0073]步驟S504:用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)通過塑料光纖接收光信號(hào)抄表指令；所述用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)由多個(gè)用戶側(cè)通信單元通過塑料光纖串聯(lián)連接而成；
[0074]步驟S505:所述用戶側(cè)通信單元通過塑料光纖接收光信號(hào)抄表指令，將接收到的光信號(hào)抄表指令轉(zhuǎn)換為電信號(hào)抄表指令，將電信號(hào)抄表指令發(fā)送給用戶記錄表；并將所述光信號(hào)抄表指令轉(zhuǎn)發(fā)給下一個(gè)用戶側(cè)通信單元；在本發(fā)明實(shí)施例中，光信號(hào)抄表指令和光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)為落地轉(zhuǎn)發(fā)，即將光信號(hào)抄表指令和光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)抄表指令和電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)，再將電信號(hào)抄表指令和電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)抄表指令和光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)發(fā)給下一個(gè)用戶側(cè)通信單元；當(dāng)然，所述轉(zhuǎn)發(fā)也可以為光信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)，直接將接收到的光信號(hào)抄表指令和光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給下一個(gè)用戶側(cè)通信單元；
[0075]步驟S506:用戶側(cè)通信單元接收用戶記錄表反饋的電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換成光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)發(fā)給下一個(gè)用戶側(cè)通信單元，直至用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)的最后一個(gè)用戶側(cè)通信單元將光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)發(fā)給局端側(cè)通信單元；
[0076]步驟S507:所述局端側(cè)通信單元將接收到的光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)發(fā)給所述集中器；所述集中器同時(shí)阻隔所述用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)或者塑料光纖分/合路器返回的抄表指令。
[0077]圖6是本發(fā)明實(shí)施例基于塑料光纖的抄表消息處理方法的流程圖，該方法包括步驟:
[0078]步驟S601:光接收模塊接收光信號(hào)抄表指令，將光信號(hào)抄表指令轉(zhuǎn)換為電信號(hào)抄表指令；
[0079]步驟S602:電發(fā)送模塊將所述電信號(hào)抄表指令發(fā)送給用戶記錄表；
[0080]步驟S603:轉(zhuǎn)發(fā)單元轉(zhuǎn)發(fā)所述電信號(hào)抄表指令給光發(fā)送模塊；
[0081]步驟S604:光發(fā)送模塊將所述電信號(hào)抄表指令轉(zhuǎn)換為光信號(hào)抄表指令，并發(fā)送出去;
[0082]步驟S605:電接收模塊從用戶記錄表接收電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)，并發(fā)送給所述光發(fā)送模塊；
[0083]步驟S606:光發(fā)送模塊將所述電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)，并發(fā)送出去；本步驟發(fā)送的抄表數(shù)據(jù)為本地用戶記錄表的抄表數(shù)據(jù)；
[0084]步驟S607:光接收模塊接收光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)，將光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)；
[0085]步驟S608:轉(zhuǎn)發(fā)單元轉(zhuǎn)發(fā)所述電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)給光發(fā)送模塊；
[0086]步驟S609:光發(fā)送模塊將所述電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)，并發(fā)送出去；步驟S607至S609處理的抄表數(shù)據(jù)為其他用戶記錄表的抄表數(shù)據(jù)，步驟S607至S609為轉(zhuǎn)發(fā)抄表數(shù)據(jù)；
[0087]步驟S610:根據(jù)所述光接收模塊和電接收模塊發(fā)出的電信號(hào)進(jìn)行收發(fā)指示。
[0088]雖然上面的步驟有標(biāo)號(hào)，但是上面的步驟不限定先后執(zhí)行順序，比如步驟S607至S609可以在步驟S601至S606之前。
[0089]需要說明的是，上述方法、裝置和系統(tǒng)不限于用于電力系統(tǒng)抄表，供水系統(tǒng)、天然氣系統(tǒng)及供油系統(tǒng)等皆可以使用，因此電表也可以是水表、氣表及油表等用戶記錄表。[0090]需要說明的是，上述方法、裝置和系統(tǒng)內(nèi)的各單元之間的信息交互、執(zhí)行過程等內(nèi)容，由于與本發(fā)明方法實(shí)施例基于同一構(gòu)思，具體內(nèi)容可參見本發(fā)明方法實(shí)施例中的敘述，此處不再贅述。
[0091]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實(shí)施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括:只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盤或光盤等。
[0092]以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種字符輸入方法及其裝置，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種基于塑料光纖的抄表系統(tǒng)，其特征在于:所述抄表系統(tǒng)包括集中器、局端側(cè)通信單元和至少一個(gè)用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)； 所述集中器用于將電信號(hào)抄表指令發(fā)送給局端側(cè)通信單元； 所述局端側(cè)通信單元用于將所述電信號(hào)抄表指令轉(zhuǎn)換為光信號(hào)抄表指令，并通過塑料光纖發(fā)送出去； 所述至少一個(gè)用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)包括通過塑料光纖環(huán)型串聯(lián)連接的多個(gè)用戶側(cè)通信單元，所述用戶側(cè)通信單元用于將接收到的光信號(hào)抄表指令轉(zhuǎn)換為電信號(hào)抄表指令，并將電信號(hào)抄表指令發(fā)送給用戶記錄表；所述用戶側(cè)通信單元還用于將用戶記錄表反饋的電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)，發(fā)給所述用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)的下一個(gè)用戶側(cè)通信單元；所述用戶側(cè)通信單元還用于轉(zhuǎn)發(fā)接收到的光信號(hào)抄表指令或者光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述抄表系統(tǒng)進(jìn)一步包括塑料光纖分/合路器，所述塑料光纖分/合路器設(shè)置于集中器和用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)之間，所述塑料光纖分/合路器的上行鏈路與所述集中器通過塑料光纖通信連接，所述塑料光纖分/合路器的下行鏈路與至少一個(gè)用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)通過塑料光纖通信連接，所述塑料光纖分/合路器用于將局端側(cè)通信單元發(fā)出的光信號(hào)抄表指令分發(fā)給至少一個(gè)用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)，并且將至少一個(gè)用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)返回的光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給局端側(cè)通信單J Li ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述用戶側(cè)通信單元進(jìn)一步包括光接收模塊和光發(fā)送模塊，所述光接收模塊用于接收光信號(hào)抄表指令或者光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)，并將光信號(hào)抄表指令或者光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)抄表指令或者電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)，所述光發(fā)送模塊用于將接收到的電信號(hào)抄表指令或者電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)抄表指令或者光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)并發(fā)送。`
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述用戶側(cè)通信單元進(jìn)一步包括電發(fā)送模塊、電接收模塊和收發(fā)指示單元，所述電發(fā)送模塊用于將光接收模塊發(fā)來的電信號(hào)抄表指令發(fā)給用戶記錄表，所述電接收模塊用于從用戶記錄表接收抄表數(shù)據(jù)，并發(fā)給光發(fā)送模塊，所述收發(fā)指示單元用于根據(jù)光接收模塊發(fā)出的電信號(hào)抄表指令和電接收模塊發(fā)出的電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)進(jìn)行收發(fā)指示。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述集中器進(jìn)一步包括自環(huán)數(shù)據(jù)阻隔器，所述自環(huán)數(shù)據(jù)阻隔器設(shè)置在光接收模塊和協(xié)議轉(zhuǎn)換器之間，其用于阻隔所述用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)或者塑料光纖分/合路器返回的抄表指令。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述塑料光纖分/合路器進(jìn)一步包括故障檢測(cè)/有效鏈路保護(hù)單元，所述故障檢測(cè)/有效鏈路保護(hù)單元設(shè)置在下行光接收模塊和上行光發(fā)送模塊之間，所述故障檢測(cè)/有效鏈路保護(hù)單元用于鏈路故障監(jiān)測(cè)和鏈路保護(hù)。
7.一種基于塑料光纖的抄表方法，包括步驟: 局端側(cè)通信單元接收集中器發(fā)送的電信號(hào)抄表指令； 所述局端側(cè)通信單元將所述電信號(hào)抄表指令轉(zhuǎn)換為光信號(hào)抄表指令，并通過塑料光纖發(fā)送出去； 用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)通過塑料光纖接收光信號(hào)抄表指令，所述用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)由多個(gè)用戶側(cè)通信單元通過塑料光纖串聯(lián)連接而成； 所述用戶側(cè)通信單元通過塑料光纖接收光信號(hào)抄表指令，將接收到的光信號(hào)抄表指令轉(zhuǎn)換為電信號(hào)抄表指令，將電信號(hào)抄表指令發(fā)送給用戶記錄表； 用戶側(cè)通信單元將所述光信號(hào)抄表指令轉(zhuǎn)發(fā)給下一個(gè)用戶側(cè)通信單元； 用戶側(cè)通信單元接收用戶記錄表反饋的電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換成光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)發(fā)給下一個(gè)用戶側(cè)通信單元，直至用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)的最后一個(gè)用戶側(cè)通信單元將光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)發(fā)給局端側(cè)通信單元； 所述局端側(cè)通信單元將接收到的光信號(hào)抄表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)抄表數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)發(fā)給所述集中器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括步驟: 所述局端側(cè)通信單元將所光信號(hào)抄表指令發(fā)給塑料光纖分/合路器； 所述塑料光纖分/合路器將局端側(cè)通信單元發(fā)出的光信號(hào)抄表指令分發(fā)給至少一個(gè)用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，進(jìn)一步包括步驟:所述集中器阻隔所述用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)或者塑料光纖分/合路器返回的抄表指令。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括步驟:所述塑料光纖分/合路器監(jiān)測(cè)所述至少一個(gè)用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)的鏈路，并在所述用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)故障時(shí)，隔離所述用戶側(cè)塑料光纖通信環(huán)。
【文檔編號(hào)】G08C23/06GK103714693SQ201410018906
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
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