CN110570638A - 一种基于电力线高速载波通信技术解决移动信号覆盖盲区的方法 - Google Patents

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董强
李典华
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Anhui Bochen Power Technology Co Ltd
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Abstract

本发明方法包括：将所述集中器移动到信号涵盖处；所述集中器的GPRS/4G模块之间数据通信交互通过电力线载波通信，本发明没有改变集中器采集中心的地理位置，然而能够保证采集智能电表的抄表成功率；通过中继的方式解决了天线延长距离受限的问题，以及天线延长线布线的工程和施工成本问题；解决了铺设通信专线的工程问题无额外布线的施工成本，而且无需对通信数据内容进行解析、实现方便。总的来说，就是在不影响集中器采集电表性能条件下，解决了移动信号覆盖问题。实现简单、方便施工、降低成本。

Description

一种基于电力线高速载波通信技术解决移动信号覆盖盲区的 方法
技术领域
本发明涉及电力领域，具体涉及一种基于电力线高速载波通信技术解决移动信号覆盖盲区的方法。
背景技术
电信息采集***是国家电网公司使用的，它的作用是通过本地信道(如：电力线载波、微功率无线或通信专业总线，如：485总线)来收集低压配电台区内的智能电表采集的用电信息，并通过远程信道(如：GPRS、4G或光纤)将汇总的数据传到自动抄表***主站。因为移动通信信号覆盖范围广，费用低廉，所以98％以上的集中器都采用GPRS或4G作为远程信道。但这样仍有大约5％的现场(如：小区地下配电房、深电井、屏蔽较好的箱变)移动信号覆盖不到或信号不好就会导致下面智能电表收集不上来，以集中器与智能电表安装配套比例1：200来估算，这样就大约有50万台集中器、1000万智能电表数据无法采集，严重影响了***的抄表成功率，最终导致电网公司投资/收益比例下降。线损缺失、造成电网公司的售电电能丢失、从而造成重大的经济损失。
为了解决这个难题，不少公司提出了各种解决方案，目前主要有三种解决方案：
第一种解决方案：将集中器外移。只需将整台集中器移到有信号的地点,加装表箱,配电源线即可。优点：原理简单,容易实现；缺点：集中器位置远离采集中心点，采集智能电表成功率将大大下降。
第二种解决方案：延长集中器天线。就是将现有的GPRS或4G 模块天线进行改造,通过增加线径及改善增益的办法,使GPRS或4G 模块天线长度由现在3m以内延长到50m。优点：原理相对简单,容易实现；缺点：天线延长距离受限,超过一定长度就不能实施。
第三种解决方案：将GPRS或4G模块模块外移，额外铺设通信专线，连接集中器和GPRS模块。采用计算机通信技术,将终端的 GPRS或4G模块模块由内置更换为外置，并整体外移到有信号的地方,通信模块与终端之间利用计算机网线和TCP/IP协议进行通信。优点：没有移动集中器位置能够保证采集下面智能电表的抄表成功率；缺点：需要铺设通信专线，实现较为复杂，增加了额外工程费用。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种基于电力线高速载波通信技术解决移动信号覆盖盲区的方法，用于解决移动信号覆盖盲区问题。
具体技术方案如下：
一种基于电力线高速载波通信技术解决移动信号覆盖盲区的方法，包括：集中器、主机，方法包括：
S1:将所述集中器移动到信号涵盖处；
S2:所述集中器的GPRS/4G模块之间数据通信交互通过电力线载波通信。
优选的，所述集中器内包含GPRS/4G模块，所述主机内包含 GPRS/4G模块；
优选的，所述集中器的GPRS/4G模块插在电力线载波移动数据网络延伸器的主机上。
有益效果：
本发明没有改变集中器采集中心的地理位置，然而能够保证采集智能电表的抄表成功率；通过中继的方式解决了天线延长距离受限的问题，以及天线延长线布线的工程和施工成本问题；解决了铺设通信专线的工程问题无额外布线的施工成本，而且无需对通信数据内容进行解析、实现方便。总的来说，就是在不影响集中器采集电表性能条件下，解决了移动信号覆盖问题。实现简单、方便施工、降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1：基于电力线高速载波通信技术解决移动信号覆盖盲区的方法原理图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
本发明的技术方案是将集中器的GPRS/4G模块模块外移到有信号的地方，这和上面所提到的第三种解决方案相同，但集中器和 GPRS/4G模块模块之间数据通信交互采用电力线通信的方式，取代专用的网线。这样既不改变集中器采集中心的地理位置，从而能够保证采集下面智能电表的抄表成功率，又无需铺设通信专线，实现方便，无额外布线的施工成本。
电力线载波通信(PLC：Power-Line Communication)技术介绍：
(1)利用电力线作为通信媒介进行信息传输；
(2)通信距离：在低压配电网可达200～300米，基本能够满足现场应用需求。
(3)数据通信速率高：通信速率范围几百kbps～几Mbps，通信速率满足集中器与主站通信带宽需求。
GPRS信号到集中器的之间信息交互时序说明：
第一步、上电后，主机将GPRS/4G模块初始化信息，通过PLC 链路发送给集中器串口。PLC信号在进行信息转发时会产生几十 ms的延迟，但远远小于集中器与GPRS模块之间秒级的最大超时时间，因此不会对原有的集中器与GPRS/4G模块数据交互时序带来其他问题。
第二步、集中器接收到GPRS/4G初始化结束及相关状态信息后，发送“建立信道连接申请”。
第三步、GRPS/4G模块成功建立连接后，给出建立连接成功的应答。若建立失败，则集中器将定期发送“建立信道连接申请”，直至建立成功。
第四步、信道连接建立成功后，集中器就可以传输应用业务数据。
基于电力线载波通信技术解决移动信号信号覆盖的实现方法：
利用现有的电力线作为数据通信信道。
利用电力线高速载波通信速率远高于集中器与GPRS/4G的数据交互传输速率的特点，为无移动信号或移动信号弱的集中器(地下配电房)与能够接收到移动信号主机(位于地上的表箱)两地之间搭桥，建立透明数据链路。
③设备结构上，主机的GPRS/4G模块的结构与集中器的 GPRS/4G模块的结构一致，可以直接将原有集中器GPRS/4G模块插在电力线载波移动数据网络延伸器的主机上，从而降低了要额外标配GPRS/4G模块而带来的成本。另外，电力线载波移动数据网络延伸器的主机结构上和数据接口定义与原有集中器GPRS/4G模块完全一致，无须在集中器端额外再安装一个独立的设备，给现场施工带来方便。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种基于电力线高速载波通信技术解决移动信号覆盖盲区的方法，包括：集中器、主机，方法包括：
S1:将所述集中器移动到信号涵盖处；
S2:所述集中器的GPRS/4G模块之间数据通信交互通过电力线载波通信。
2.根据权利要求1所述的基于电力线高速载波通信技术解决移动信号覆盖盲区的方法，其特征在于：所述集中器内包含GPRS/4G模块，所述主机内包含GPRS/4G模块。
3.根据权利要求2所述的基于电力线高速载波通信技术解决移动信号覆盖盲区的方法，其特征在于：所述集中器的GPRS/4G模块插在电力线载波移动数据网络延伸器的主机上。
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