CN110557171A - 一种hplc通信***及通信方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及宽带电力线载波技术领域，且公开了一种HPLC通信***，包括供电公司终端和物业管理中心终端，所述供电公司终端与物业管理中心终端通过互联网交互连接，所述供电公司终端与物业管理中心终端通过光纤通信连接有集中器，所述集中器通过导线连接有耦合器，所述耦合器的断口处连接有电力线。输送至控制器，再经过控制器判断设备是否处于合格范围内，使得设备的漏电量和元器件的老化程度，跟随耗电量形成对比，从而根据宽带电力线载波判断设备是否处于合格，同时通过报警模块***，对设备进行实时检测，若发生故障时，及时对设备进行报修，从而减小电力***中故障的出现，同时减小电力***用电量的波动，维持电网处于相对稳定的状态。

Description

一种HPLC通信***及通信方法
技术领域
本发明涉及宽带电力线载波技术领域，具体为一种HPLC通信***及通信方法。
背景技术
HPLC是高速电力线载波，也称为宽带电力线载波，是在低压电力线上进行数据传输的宽带电力线载波技术。
现有宽带电力线载波通信网络则是以电力线作为通信媒介，实现低压电力用户用电信息汇聚、传输、交互的通信网络，宽带电力线载波主要采用了正交频分复用(OFDM)技术，频段使用2MHz-12MHz，与传统的低速窄带电力线载波技术而言，HPLC技术具有带宽大、传输速率高，可以满足低压电力线载波通信更高的需求，而HPLC通信***在使用中，只能根据设备的使用量将耗电量传输至电力表上，再通过电力线将数据传输至供电公司，整个电力***只能对设备的耗电量进行实时传输，无法判断设备耗电量是否处于标准范围内，若设备因漏电或元器件老化的原因，造成耗电量缓慢增加，电力***无法检测，导致设备用电量越来越多，用户用电量不断上升，导致电网***需要分配更多的电量输送到用户终端，从而增加电力***的负荷，同时设备在电力***使用中，无法根据设备的每小时耗电量做出设备的损耗量，导致各种设备在使用时，只能传输至整个电力表中，进一步降低设备的分析，造成整个宽带电力线载***处于未知的范围内，导致电气损坏时，整个宽带电力线载***也会出现电力变化，致使电网出现波动，影响正常的电力***电力传输。
发明内容
针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种HPLC通信***及通信方法，具备减小电力***负荷、智能分析的优点，解决了背景技术提出的问题。
本发明提供如下技术方案：一种HPLC通信***，包括供电公司终端和物业管理中心终端，所述供电公司终端与物业管理中心终端通过互联网交互连接，所述供电公司终端与物业管理中心终端通过光纤通信连接有集中器，所述集中器通过导线连接有耦合器，所述耦合器的断口处连接有电力线，所述电力线的一端连接有变压器，所述电力线的另一端连接有采集器，所述采集器的断口处通过导线连接有用户箱，所述用户箱内安装有电压表，所述电力线的另一端连接有智能双向电表，所述智能双向电表中配备通信模块，通信模块中配备超级直流电容，所述通信模块包括，停电上报功能、漏电提醒功能、相位识别、电能表自动注册、台区信号的发送、模块通信组网、台区区分功能，所述智能双向电表的断口处分别连接有逆变器、交换机、电力猫，所述智能双向电表的端口处通过导线连接有智能交互终端，所述智能交互终端通过电力通信连接有智能遥控装置，所述智能双向电表通过导线连接有控制器。
优选的，所述逆变器包括热水器，所述交换机包括电视和电话，所述电力猫包括电脑，所述热水器、电视、电话和电脑产生的电力总成显示在智能双向电表上，所述台区区分功能包括能实现对自身台区归属的识别，通过日常抄表任务将跨台区电能表的信息上报至采集主站，确定电能表自身的台区归属及变更情况，所述停电上报功能包括重要事件和一般事件，所述重要事件内容可通过电能表的通信单元主动上报，所述一般事件通过集中器主动查询方式进行上报，所述对于非对等网络，所有异常事件均通过集中器主动查询方式进行上报，所述上报主站时间不大于90秒，上报正确率不小于90％，所述事件分为停电事件上报和上电事件上报，所述模块节点判断停电发生，随机一个等待时间，单位：ms，等待时间到期，生成停电报文，采用本地广播方式发送，待本地停电报文发送完毕后，等待T秒时间进行数据汇集工作，在等待期间内每收到停电报文都进行解析，解析结果与已存储信息取并集更新成最新结果，每次发送时机到期以最新结果生成停电报文，所述未停电模块节点接收到第一帧停电信息报文后开始等待30s，在等待期间内接收到的所有停电信息均解析且取并集中操作，等待时间到期后最终结果生成报文单播上报到CCO，每个未停电节点接收到停电报文后都进行相同的处理，不做区分；所述相位识别包括，通信单元应能准确识别其所属电表的供电相位，为现场台区及客户对于分相线损治理、供电线路优化等工作提供准确的依据，所述电能表自动注册包括，通信单元根据自身台变关系主动上报采集器下485表或者智能电能表通信地址、规约及相位的功能,不可收集到非本台区电能表信息，所述台区信号的发送包括，收到集中器路由模块的命令后，指定的电表通信单元节点发送台区定位信息，所述模块通信组网包括，响应集中器主模块的载波组网命令。HPLC模块支持智能组网和组网智能优化，组网时间不超过15min。同时子节点模块支持智能中继。
优选的，所述智能遥控装置分别包括空调、电饭煲、冰箱和洗衣机，所述智能交互终端的端口处连接有无线终端，所述无线终端包括水表和气表。
优选的，所述控制器外通过导线连接有控制面板，所述控制器包括设备分类项目、设备耗电量阈值设置，和自动报警模块，所述电气设备分类项目包括每个设备每小时运行运量和设备运行参数，所述设备每小时用电量超出预先设置阈值后自动报警，报警后投放到控制面板上并提示超出用电量的设备，根据耗电量详情选择报修或继续使用，设备未超区阈值，将耗电量传输数据库，然后生成报表，可自定义选择设备报表详情。
一种HPLC通信方法，预先设置空调、电饭煲、冰箱、洗衣机、电脑、电视、电话和热水器每小时耗电量的最大阈值，根据用户使用量自定义设置，当设备在使用时，产生的电量通过电力线作为信息传输媒介传输至智能双向电表中，产生的耗电量再通过电力线传输至控制器上，然后控制器根据预先设置的阈值对比实时使用的设备每小时耗电量，并根据设备的不同对比每个设备，若设备耗电量超出预先设置的阈值通过自动报警模块自动报警，并通过控制器分析设备耗电量，再将超出的设备投放到控制面板上，用户点击控制面板即可得到超出设备的耗电量详情，判断设备是否处于漏电或元器件老化造成的用电量增加，然后用户手动选择是否报修，若设备未超出预先设置的阈值，控制器将设备耗电量传输至数据库，对后续耗电量进行对比，然后将耗电量生成表格并记录每个设备的耗电详情，然后用户手动选择是否投放到控制面板上；
设备产生的电量，再通过电力线输送到预先安装的电力表上，然后通过采集器经过耦合器放大信号传输至集中器上，然后集中器通过光纤通道输送到供电公司终端和物业管理中心，若其中出现故障时，供电公司终端或物业管理中心终端可通过互联网，自动调控电压表参数。
本发明具备以下有益效果：
1、该HPLC通信***及通信方法，通过控制器对设备进行分类，使得设备在使用中产生不同的耗电量，然后再根据预先设置的标准阈值和实时产生的耗电量进行对比，使得宽带电力线载波可以根据设备的耗电量以传输信号的方式，输送至控制器，再经过控制器判断设备是否处于合格范围内，使得设备的漏电量和元器件的老化程度，跟随耗电量形成对比，从而根据宽带电力线载波判断设备是否处于合格，同时通过报警模块***，对设备进行实时检测，若发生故障时，及时对设备进行报修，从而减小电力***中故障的出现，同时减小电力***用电量的波动，维持电网处于相对稳定的状态。
2、该HPLC通信***及通信方法，通过台区区分功能，使得电能表能实现对自身台区归属的识别，使得电能表能自动识别自身所属的区域，通过停电上报功能，使得通信模块根据耗电量的变化，判断停电发生，并生成停电报文，用本地广播的方式发送，使得报文在发送时的准确率不小于90％，使得主站及时得到停电，同时对所属停电区域及时维修，通过相位识别，使得通信模块根据所属区域的不同，自动识别电能表的供电相位，便于对线路进行优化，通过电能表自动注册，使得电能表避免了计量自动化***管理的混乱和用电档案的漏洞，使得整个电网更加智能，通过电力线即可实现对电表所属区域进行规划和优化，增加电网和用电的稳定性。
附图说明
图1为本发明流程示意图；
图2为本发明报警模块流程示意图；
图3为电气设备分类流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，一种HPLC通信***，包括供电公司终端和物业管理中心终端，所述供电公司终端与物业管理中心终端通过互联网交互连接，所述供电公司终端与物业管理中心终端通过光纤通信连接有集中器，所述集中器通过导线连接有耦合器，所述耦合器的断口处连接有电力线，所述电力线的一端连接有变压器，所述电力线的另一端连接有采集器，所述采集器的断口处通过导线连接有用户箱，所述用户箱内安装有电压表，所述电力线的另一端连接有智能双向电表，所述智能双向电表中配备通信模块，所述通信单元采用工频交流电源或直流电源，正常工作电压允许额定值偏差±1V，交流单相或三相四线电源供电时，应有抗三相四线配电网单相接地故障的能力，耐受1.9倍标称电压4h，工作状态下所产生的交流磁通密度小于0.5mT，波通信单元能够耐受的长期过压能力为相线和零线能承受420V过压不小于4小时，通信模块中配备超级直流电容，所述通信模块包括，停电上报功能、漏电提醒功能、相位识别、电能表自动注册、台区信号的发送、模块通信组网、台区区分功能，所述台区区分包括，电能表通信模块应能实现对自身台区归属的识别，通过日常抄表任务将跨台区电能表的信息上报至采集主站，确定电能表自身的台区归属及变更情况，所述通信模块还包括L/N互易和逆相序，所述L/N互易和逆相序包括，对现场电表可能存在的L/N互易、逆向序等异常情况的监测功能，要求三相表通信单元可以对三相表逆相序的问题进行监测，所述智能双向电表的断口处分别连接有逆变器、交换机、电力猫，所述智能双向电表的端口处通过导线连接有智能交互终端，所述智能交互终端通过电力通信连接有智能遥控装置，所述智能双向电表通过导线连接有控制器。
优选的，所述逆变器包括热水器，所述交换机包括电视和电话，所述电力猫包括电脑，所述热水器、电视、电话和电脑产生的电力总成显示在智能双向电表上，所述台区区分功能包括能实现对自身台区归属的识别，通过日常抄表任务将跨台区电能表的信息上报至采集主站，确定电能表自身的台区归属及变更情况，所述停电上报功能包括重要事件和一般事件，所述重要事件内容可通过电能表的通信单元主动上报，所述一般事件通过集中器主动查询方式进行上报，所述对于非对等网络，所有异常事件均通过集中器主动查询方式进行上报，所述上报主站时间不大于90秒，上报正确率不小于90％，所述事件分为停电事件上报和上电事件上报，所述模块节点判断停电发生，随机一个等待时间，单位：ms，等待时间到期，生成停电报文，采用本地广播方式发送，待本地停电报文发送完毕后，等待T秒时间进行数据汇集工作，在等待期间内每收到停电报文都进行解析，解析结果与已存储信息取并集更新成最新结果，每次发送时机到期以最新结果生成停电报文，所述未停电模块节点接收到第一帧停电信息报文后开始等待30s，在等待期间内接收到的所有停电信息均解析且取并集中操作，等待时间到期后最终结果生成报文单播上报到CCO，每个未停电节点接收到停电报文后都进行相同的处理，不做区分；所述相位识别包括，通信单元应能准确识别其所属电表的供电相位，为现场台区及客户对于分相线损治理、供电线路优化等工作提供准确的依据，所述电能表自动注册包括，通信单元根据自身台变关系主动上报采集器下485表或者智能电能表通信地址、规约及相位的功能,不可收集到非本台区电能表信息，所述台区信号的发送包括，收到集中器路由模块的命令后，指定的电表通信单元节点发送台区定位信息，所述模块通信组网包括，响应集中器主模块的载波组网命令。HPLC模块支持智能组网和组网智能优化，组网时间不超过15min。同时子节点模块支持智能中继。
其中，所述智能遥控装置分别包括空调、电饭煲、冰箱和洗衣机，智能遥控装置通过无线信号与空调、电饭煲、冰箱和洗衣机进行连接，从而控制空调、电饭煲、冰箱和洗衣机的开合，实现智能家居，同时对空调、电饭煲、冰箱和洗衣机进行实时监控，判断空调、电饭煲、冰箱和洗衣机是否处于合格范围内，从而对电网中空调、电饭煲、冰箱和洗衣机的耗电量实时评测，保证电网的稳定性，所述智能交互终端的端口处连接有无线终端，所述无线终端包括水表和气表，通过无线终端可以控制水表和气表数传输至供电公司或物业管理中心终端上，无需人工上门即可抄送表数，同时通过设备使用时间可以记录用户的用电特征、用电习惯、负荷曲线记录、需求量预测和远程切断技术，使得电网可以预先分配一定量的电量，供设备使用，使得电网后续电量分配更加便捷化，进一步增加电网在运行中的稳定性。
其中，所述控制器外通过导线连接有控制面板，所述控制器包括设备分类项目、设备耗电量阈值设置，阈值的设置为设备在正常环境运行下的最大耗电量，同时根据用户的用电习惯和用电特征进行实时设置，每个设备均有不同的阈值分别记录在控制器内，便于控制器对每个设备进行实时分析，每个电气设备通过电力线与控制器连接，和自动报警模块，所述电气设备分类项目包括每个设备每小时运行运量和设备运行参数，所述设备每小时用电量超出预先设置阈值后自动报警，报警后投放到控制面板上并提示超出用电量的设备，根据耗电量详情选择报修或继续使用，设备未超区阈值，将耗电量传输数据库，然后生成报表，可自定义选择设备报表详情，当设备出现大幅度超出阈值时，可远程切断设备的供电***，使得整个运行的电力***保持一定的稳定性，同时预先对设备的损坏程度进行报警，避免设备出现着火、短路的现象，减小设备维修的劳动力，同时增加电网在运行时的稳定性。
一种HPLC通信方法，预先设置空调、电饭煲、冰箱、洗衣机、电脑、电视、电话和热水器每小时耗电量的最大阈值，根据用户使用量自定义设置，当设备在使用时，产生的电量通过电力线作为信息传输媒介传输至智能双向电表中，产生的耗电量再通过电力线传输至控制器上，然后控制器根据预先设置的阈值对比实时使用的设备每小时耗电量，并根据设备的不同对比每个设备，若设备耗电量超出预先设置的阈值通过自动报警模块自动报警，并通过控制器分析设备耗电量，再将超出的设备投放到控制面板上，用户点击控制面板即可得到超出设备的耗电量详情，判断设备是否处于漏电或元器件老化造成的用电量增加，然后用户手动选择是否报修，若设备未超出预先设置的阈值，控制器将设备耗电量传输至数据库，对后续耗电量进行对比，然后将耗电量生成表格并记录每个设备的耗电详情，然后用户手动选择是否投放到控制面板上；
设备产生的电量，再通过电力线输送到预先安装的电力表上，然后通过采集器经过耦合器放大信号传输至集中器上，然后集中器通过光纤通道输送到供电公司终端和物业管理中心，若其中出现故障时，供电公司终端或物业管理中心终端可通过互联网，自动调控电压表参数。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种HPLC通信***，其特征在于：包括供电公司终端和物业管理中心终端，所述供电公司终端与物业管理中心终端通过互联网交互连接，所述供电公司终端与物业管理中心终端通过光纤通信连接有集中器，所述集中器通过导线连接有耦合器，所述耦合器的断口处连接有电力线，所述电力线的一端连接有变压器，所述电力线的另一端连接有采集器，所述采集器的断口处通过导线连接有用户箱，所述用户箱内安装有电压表，所述电力线的另一端连接有智能双向电表，所述智能双向电表中配备通信模块，通信模块中配备超级直流电容，所述通信模块包括，停电上报功能、漏电提醒功能、相位识别、电能表自动注册、台区信号的发送、模块通信组网、台区区分功能，所述智能双向电表的断口处分别连接有逆变器、交换机、电力猫，所述智能双向电表的端口处通过导线连接有智能交互终端，所述智能交互终端通过电力通信连接有智能遥控装置，所述智能双向电表通过导线连接有控制器。
2.根据权利要求1所述的一种HPLC通信***，其特征在于：所述逆变器包括热水器，所述交换机包括电视和电话，所述电力猫包括电脑，所述热水器、电视、电话和电脑产生的电力总成显示在智能双向电表上，所述台区区分功能包括能实现对自身台区归属的识别，通过日常抄表任务将跨台区电能表的信息上报至采集主站，确定电能表自身的台区归属及变更情况，所述停电上报功能包括重要事件和一般事件，所述重要事件内容可通过电能表的通信单元主动上报，所述一般事件通过集中器主动查询方式进行上报，所述对于非对等网络，所有异常事件均通过集中器主动查询方式进行上报，所述上报主站时间不大于90秒，上报正确率不小于90％，所述事件分为停电事件上报和上电事件上报，所述模块节点判断停电发生，随机一个等待时间，单位：ms，等待时间到期，生成停电报文，采用本地广播方式发送，待本地停电报文发送完毕后，等待T秒时间进行数据汇集工作，在等待期间内每收到停电报文都进行解析，解析结果与已存储信息取并集更新成最新结果，每次发送时机到期以最新结果生成停电报文，所述未停电模块节点接收到第一帧停电信息报文后开始等待30s，在等待期间内接收到的所有停电信息均解析且取并集中操作，等待时间到期后最终结果生成报文单播上报到CCO，每个未停电节点接收到停电报文后都进行相同的处理，不做区分；所述相位识别包括，通信单元应能准确识别其所属电表的供电相位，为现场台区及客户对于分相线损治理、供电线路优化等工作提供准确的依据，所述电能表自动注册包括，通信单元根据自身台变关系主动上报采集器下485表或者智能电能表通信地址、规约及相位的功能,不可收集到非本台区电能表信息，所述台区信号的发送包括，收到集中器路由模块的命令后，指定的电表通信单元节点发送台区定位信息，所述模块通信组网包括，响应集中器主模块的载波组网命令。HPLC模块支持智能组网和组网智能优化，组网时间不超过15min，同时子节点模块支持智能中继。
3.根据权利要求1所述的一种HPLC通信***，其特征在于：所述智能遥控装置分别包括空调、电饭煲、冰箱和洗衣机，所述智能交互终端的端口处连接有无线终端，所述无线终端包括水表和气表。
4.根据权利要求1所述的一种HPLC通信***，其特征在于：所述控制器外通过导线连接有控制面板，所述控制器包括设备分类项目、设备耗电量阈值设置，和自动报警模块，所述电气设备分类项目包括每个设备每小时运行运量和设备运行参数，所述设备每小时用电量超出预先设置阈值后自动报警，报警后投放到控制面板上并提示超出用电量的设备，根据耗电量详情选择报修或继续使用，设备未超区阈值，将耗电量传输数据库，然后生成报表，可自定义选择设备报表详情。
5.一种HPLC通信方法，其特征在于：预先设置空调、电饭煲、冰箱、洗衣机、电脑、电视、电话和热水器每小时耗电量的最大阈值，根据用户使用量自定义设置，当设备在使用时，产生的电量通过电力线作为信息传输媒介传输至智能双向电表中，产生的耗电量再通过电力线传输至控制器上，然后控制器根据预先设置的阈值对比实时使用的设备每小时耗电量，并根据设备的不同对比每个设备，若设备耗电量超出预先设置的阈值通过自动报警模块自动报警，并通过控制器分析设备耗电量，再将超出的设备投放到控制面板上，用户点击控制面板即可得到超出设备的耗电量详情，判断设备是否处于漏电或元器件老化造成的用电量增加，然后用户手动选择是否报修，若设备未超出预先设置的阈值，控制器将设备耗电量传输至数据库，对后续耗电量进行对比，然后将耗电量生成表格并记录每个设备的耗电详情，然后用户手动选择是否投放到控制面板上；
设备产生的电量，再通过电力线输送到预先安装的电力表上，然后通过采集器经过耦合器放大信号传输至集中器上，然后集中器通过光纤通道输送到供电公司终端和物业管理中心，若其中出现故障时，供电公司终端或物业管理中心终端可通过互联网，自动调控电压表参数。
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