CN110060456A - 基于无线和高速载波的数据传输方法、装置及相关*** - Google Patents

基于无线和高速载波的数据传输方法、装置及相关*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于无线和高速载波的数据传输方法、装置及相关***,该方法包括:采集CT、PT及多种传感器的相关电参数;所述相关电参数包括:门状态、温度控制数据、开关状态、电压、电流、功率和故障状态数据;将所述相关电参数,实时虚拟为双通道数据;将所述双通道数据,通过无线和高速载波形成的双通道,向双模综控网关传输;所述无线和高速载波形成的双通道是在链路层预先配置的。该方法,可解决泛在电力物联网中载波和无线网络和计量传感器的融合及载波和无线网络和电力线连接物理拓扑的融合处理。实现数据从链路层实现正在双通道,从而实现精准计量传感器与双通道网络的融合互联。

Description

基于无线和高速载波的数据传输方法、装置及相关***
技术领域
本发明涉及电力行业技术领域,特别涉及一种基于无线和高速载波的数据传输方法、装置及相关***。
背景技术
目前,为了加强低压电力台区线损管理,减少跑冒滴漏,提升企业效益,实现营调配一体化,实现智能运维、精细营销等泛在电力物联网的需求。以精益化管理提升自动低压线路用户监测全覆盖、台区户变档案自动校正。实现台区线损准确分析、计量闭环运维质量、反窃电诊断查处四个能力的技术支撑为重点,实现台区降损增效目标的工作思路。
解决目前用电信息采集及运检监控***存在现状方案的不足之处:
第一:目前用电信息采集***下行信道基本上是无法互联互通的窄带低速电力线载波以及部分微功率无线方式,通信速率低、受带宽的限制导致抗干扰能力弱,基本上只能满足采集日冻结正向有功电能数据及部分重点户的电压、电流整点数据,无法满足台区故障主动上报的智能运维、精确营销等精细化管理要求;
第二:由于台区档案来自营销***,与台区下真实档案存在一定差异,台区电能表档案归属问题无法在技术上彻底解决,只能通过人工的排查,工作量巨大;
第三:由于台区档案归属错误、电能表运行一段时间后时钟误差不断增大甚至时钟异常、台区物理拓扑不清晰等原因,导致台区线损合格率低,治理困难;
第四:窃电、关系户无法有效治理也是线损居高不下的原因;
第五:台区停电、分支线路停电、计量箱停电、用户空开跳闸等停电故障无法及时主动上报,导致停电抢修被动;
第六:电能表运行一段时间后,部分电能表计量误差超差无法远程及时发现;
至此,如何能提供一种很好的解决方式,是同行从业人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种基于无线和高速载波的数据传输方法,通过具有双活的双路双模通信功能,可以保证采集数据永远双路实时在线,线路故障准实时上报。
第一方面,本发明实施例提供一种基于无线和高速载波的数据传输方法,包括:
采集CT、PT及多种传感器的相关电参数;所述相关电参数包括:门状态、温度控制数据、开关状态、电压、电流、功率和故障状态数据;
将所述相关电参数,实时虚拟为双通道数据;
将所述双通道数据,通过无线和高速载波形成的双通道,向双模综控网关传输;所述无线和高速载波形成的双通道是在链路层预先配置的。
在一个实施例中,将所述相关电参数,实时虚拟为双通道数据,包括:将所述相关电参数,根据双通道冲突识别规避及空闲检测,链路层双通道配置完成及双通道数据准备。
第二方面,本发明实施例还提供一种基于无线和高速载波的数据传输装置,包括:
采集模块,用于采集CT、PT及多种传感器的相关电参数;所述相关电参数包括:门状态、温度控制数据、开关状态、电压、电流、功率和故障状态数据;
虚拟模块,用于将所述相关电参数,实时虚拟为双通道数据;
发送模块,用于将所述双通道数据,通过无线和高速载波形成的双通道,向双模综控网关发送;所述无线和高速载波形成的双通道是在链路层先前配置的。
在一个实施例中,所述虚拟模块,具体用于将所述相关电参数,实时虚拟为双通道数据,包括:将所述相关电参数,根据双通道冲突识别规避及空闲检测,链路层双通道配置完成及双通道数据准备。
第三方面,本发明实施例还提供一种基于无线和高速载波的数据传输***,包括:
采集装置、用电管理终端、双模综控网关、通信交换机及主站云服务器;
所述采集装置包括:CT、PT及多种传感器;
所述用电管理终端为如上述实施例任一项所述的基于无线和高速载波的数据传输装置;
所述CT、PT及多种传感器通过RJ45接口、RS-485接口和/或无线通信方式与所述传输装置通讯;
所述传输装置通过微功率无线与所述双模综控网关通信;
所述双模综控网关通过通信交换机与所述主站云服务器实现数据的传输。
本发明的优点在于,本发明的提供的一种基于无线和高速载波的数据传输方法:
(1)解决泛在电力物联网中载波和无线网络和计量传感器的融合及载波和无线网络和电力线连接物理拓扑的融合处理。实现数据从链路层实现正在双通道,从而实现精准计量传感器与双通道网络的融合互联。
(2)安全性高,稳定性强
具有双活的双路双模通信功能,可以保证采集数据永远双路实时在线,线路故障准实时上报。设备在电源停电,故障或状态发生变化时,保障数据永远准实时在线,利于该泛在物联网技术实施智能运维,及时预测和发现故障。保障线路安全、稳定可靠运行。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明实施例提供的基于无线和高速载波的数据传输方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的基于无线及高速载波采集终端设备硬件的原理框图;
图3为本发明实施例提供的电力泛在物联网触点温度数据采集工作流程图;
图4为本发明实施例提供的基于无线和高速载波的数据传输装置框图;
图5为本发明实施例提供的异基于无线和高速载波的数据传输***示意图;
图6为本发明实施例提供的基于无线和高速载波的数据传输***的工作流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明实施例提供了一种基于无线和高速载波的数据传输方法,参照图1所示,包括:
S101、采集CT、PT及多种传感器的相关电参数;所述相关电参数包括:门状态、温度控制数据、开关状态、电压、电流、功率和故障状态数据;
S102、将所述相关电参数,实时虚拟为双通道数据;
S103、将所述双通道数据,通过无线和高速载波形成的双通道,向双模综控网关传输;所述无线和高速载波形成的双通道是在链路层先前配置的。
步骤S101中,电力***应用的高压互感器分为⒈电压互感器,电力行业惯称PT;⒉电流互感器,电力行业惯称CT。广泛应用于电力工业的测量及继电保护中。
电压互感器(PT):是将电力***的高电压变成一定标准的低电压(100V或100/√3V)的电气设备。电流互感器(CT):是将高压***中的电流或低压***中的大电流变成一定量标准的小电流(5A或1A)的电器设备。
本实施例中,基于无线和高速载波的数据传输方法,可运行在基于无线及高速载波采集终端设备上,如图2所示,该设备采用高速载波芯片与无线PHY芯片(RISC-V2主控MCUHZ3011)实现双模通信采集,并综合数字信号处理技术、数据融合虚拟技术将多种数据实时虚拟为双通道数据,通过双路双模高速载波和无线电路同时向的双模综控网关发送,同时无线也可用于低功耗电力触点温度传感器数据采集,实现泛在电力物联网传感器网关及双模并发通信。
可解决泛在电力物联网中载波和无线网络和计量传感器的融合及载波和无线网络和电力线连接物理拓扑的融合处理。实现数据从链路层实现真正双通道,从而实现精准计量传感器与双通道网络的融合互联。
以电力泛在物联网触点温度数据采集为例说明其工作流程:如图3所示;左侧部分:当载波和无线物理层都空闲时,才发数据。因为无线可能需要采集数据及网络维护,载波也需要网络维护。只有当两个通道都空闲时,才发送数据。这样保持双通道数据同步。右侧部分为双通道配置完成。
进一步与高速载波与无线双模综控网关通信,在通过GPRS/3G/4G或光纤网络向主站云服务平台发送采集电力参数及遥测数据,再由双活的双模双通道的数据进行加工处理。从而保障泛在电力物联网场景的传感器数据及参数通过双活通道实时在线。
其中,上述该基于无线及高速载波采集终端设备具有支持ModBus、TCPModBus、Q/GDW1376.1-2013、104规约、DL/T645-2007规约、TCP/IP、RS-485等规约的转换和双模在线。并保障数据在双模双通道中的一致性。利用这一技术及高速数字信号处理技术,可实现线损分析、故障预警、窃电预防等丰富的能效管理产品。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种基于无线和高速载波的数据传输装置,由于该装置所解决问题的原理与前述方法相似,因此该装置的实施可以参见前述方法的实施,重复之处不再赘述。
本发明实施例提供一种基于无线和高速载波的数据传输装置,参照图4所示,包括:
采集模块41,用于采集CT、PT及多种传感器的相关电参数;所述相关电参数包括:门状态、温度控制数据、开关状态、电压、电流、功率和故障状态数据;
虚拟模块42,用于将所述相关电参数,实时虚拟为双通道数据;
发送模块43,用于将所述双通道数据,通过无线和高速载波形成的双通道,向双模综控网关发送;所述无线和高速载波形成的双通道是在链路层先前配置的。
工作线路如图5所示:
该基于无线和高速载波的数据传输装置,安全性高,稳定性强;具有双活的双路双模通信功能,可以保证采集数据永远双路实时在线,线路故障准实时上报。设备在电源停电,故障或状态发生变化时,保障数据永远准实时在线,利于该泛在物联网技术实施智能运维,及时预测和发现故障。保障线路安全、稳定可靠运行。
本发明还提供一种基于无线和高速载波的数据传输***,如图5所示,包括:
采集装置、用电管理终端、双模综控网关、通信交换机及主站云服务器;
所述采集装置包括:CT、PT及多种传感器;
所述用电管理终端为如上述任一项实施例所述的基于无线和高速载波的数据传输装置;
所述CT、PT及多种传感器通过RJ45接口、RS-485接口和/或无线通信方式与所述传输装置通讯;
所述传输装置通过微功率无线与所述双模综控网关通信;
所述双模综控网关通过通信交换机与所述主站云服务器实现数据的传输。
其中,RS-485终端设备,比如未环境温湿度采集设备、有害气体采集设备,电压、电流采集设备及状态采集设备。RJ-45以太网终端,比如为电力采集录波及故障分析判断设备等。
如图6所示,本基于双活技术的双模双通道高速载波和微功率无线泛在电力物联网终端可以将通过RS-485接口及RJ45网络接口采集的数据及通过微功率无线采集的线路触点温度数据虚拟为双路数据通过双活的在链路层并存高速载波或微功率无线双通道分别并发送给它们对应的双模综控网关然后通过GPRS/3G/4G或光纤通道发送给主站云服务平台处理。
本实施例中,在台区加装无线和高速载波双模用电管理终端,可实现对台区内用户的供电关系及相序进行自动识别核查。识别率能达到95%以上。从而实现精细化的台区线损分析及其他问题的技术解决。
最后所应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,都不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种基于无线和高速载波的数据传输方法,其特征在于,包括:
采集CT、PT及多种传感器的相关电参数;所述相关电参数包括:门状态、温度控制数据、开关状态、电压、电流、功率和故障状态数据;
将所述相关电参数,实时虚拟为双通道数据;
将所述双通道数据,通过无线和高速载波形成的双通道,向双模综控网关传输;所述无线和高速载波形成的双通道是在链路层预先配置的。
2.如权利要求1所述的一种基于无线和高速载波的数据传输方法,其特征在于,将所述相关电参数,实时虚拟为双通道数据,包括:将所述相关电参数,根据双通道冲突识别规避及空闲检测,链路层双通道配置完成及双通道数据准备。
3.一种基于无线和高速载波的数据传输装置,其特征在于,包括:
采集模块,用于采集CT、PT及多种传感器的相关电参数;所述相关电参数包括:门状态、温度控制数据、开关状态、电压、电流、功率和故障状态数据;
虚拟模块,用于将所述相关电参数,实时虚拟为双通道数据;
发送模块,用于将所述双通道数据,通过无线和高速载波形成的双通道,向双模综控网关发送;所述无线和高速载波形成的双通道是在链路层先前配置的。
4.如权利要求3所述的一种基于无线和高速载波的数据传输装置,其特征在于,所述虚拟模块,具体用于将所述相关电参数,实时虚拟为双通道数据,包括:将所述相关电参数,根据双通道冲突识别规避及空闲检测,链路层双通道配置完成及双通道数据准备。
5.一种基于无线和高速载波的数据传输***,其特征在于,包括:
采集装置、用电管理终端、双模综控网关、通信交换机及主站云服务器;
所述采集装置包括:CT、PT及多种传感器;
所述用电管理终端为如权利要求3-4任一项所述的基于无线和高速载波的数据传输装置;
所述CT、PT及多种传感器通过RJ45接口、RS-485接口和/或无线通信方式与所述传输装置通讯;
所述传输装置通过微功率无线与所述双模综控网关通信;
所述双模综控网关通过通信交换机与所述主站云服务器实现数据的传输。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190726

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