CN201859537U - 一种多功能宽带电力载波集中器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能宽带电力载波集中器，在集中器中增加了宽带电力载波模块，进行低压宽带电力载波信号与普通网口信号之间的转换，使得集中器所采集的电能数据能够以低压宽带电力载波信号的形式在电力线上进行传输，传输速度最高可达200MB带宽，进而使得集中器能够直接通过已有的电力线直接采集电能数据并进行宽带传输，在节省了布线布网成本的同时，保障了大容量数据传输速度。

Description

一种多功能宽带电力载波集中器 

技术领域

本实用新型涉及一种集中器设备。 

背景技术

电力行业中利用电力线载波技术实现自动抄表的应用可以大大提高供电部门抄表工作的效率，减轻工作人员的抄表工作强度。现在，自动抄表技术已成为电力智能管理的潮流，是电力营销信息***必不可少的组成部分。寻求简单、可靠、高性价比的抄表技术是仪表通讯领域的重要研究内容。 

在自动抄表技术的底层通讯中最受关注的还是通过电力线载波方式。图1示出现有的一种集中器模块结构框图。如图1所示，通用集中器基本组成部分有主控单元MCU，外部存储单元、红外通讯单元、电力线载波控制单元、电力线糯合接口和电源模块。 

MCU是整个***的核心，执行对各项指令的操作和对外部单元数据的存取。电力线载波通讯模块是载波通讯的核心部件，通过它在低压电网上和其它相关产品实现通讯，把数字信号通过调制器转换为模拟信号，经过放大、整形，通过电力线糯合接口直接糯合在交流220V低压电网上，解调电路是把在电网上传送的信号解调还原成数字信号，一般采用FSK(Frequency-shift keying，频移键控)后或DPLSK方式。外部存储单元，主要是存放一些重要数据信息和一些运算常量，一般是电表的表示数。红外通讯接口，主要是通过红外口可以对集中器内的数据刷新修改，为本地维护提供保障，同时为手持抄表设备提供抄表通讯接口。电源模块提供整个***的动力，一般采用线性电源较为稳定工作，当电源断开任意一相电源或任意两相电源，电源模块依然能保证设备正常工作。

目前的集中器结构简单、维护和使用方便，电力线通讯组网迅速可靠，但由于使用的是窄带串口通信技术，所传输的数据量有限，并且功能比较单一。然而随着集中抄表技术发展成熟，集中器需要采集的数据量越来越大，采用现有技术对整个***中的电表进行自动抄表，一次可能需要几小时，甚至于十多个小时才能完成，可见现有的窄带电力载波技术的传输能力、和单一的功能无法适应现在越来越成熟、庞大的集中抄表***。 

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种多功能宽带电力载波集中器，使得集中器能够通过电力线直接采集电能数据并进行电能数据的宽带传输。 

本实用新型解决的另一技术问题是提供一种多功能宽带电力载波集中器，使得集中器的操作功能更全面，使用更方便和人性化。 

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种多功能宽带电力载波集中器，包含： 

宽带电力载波模块，通过电力线与采集器或电能表连接，从所述采集器或电能表接收低压宽带电力载波信号，并将收到的低压宽带电力载波信号转换为普通网口信号； 

数据采集模块，与所述宽带电力载波模块连接，通过所述宽带电力载波模块控制辖下采集器或电能表上报电能数据，对所述宽带电力载波模块转换后的普通网口信号进行处理，得到所述采集器或电能表的电能数据； 

数据存储模块，与所述数据采集模块相连，存储所述数据采集模块处理后的电能数据； 

数据转发模块，与所述数据采集模块相连，根据主站的数据上报命令，将所述数据采集模块采集的电能数据和/或所述数据存储模块中存储的电能数据转发给主站。 

作为上述技术方案的改进，所述数据采集模块进一步包含以下子模块：电能表控制子模块，接收并转发主站命令，对辖下电能表进行数据抄送和控制。 

作为上述技术方案的改进，该集中器还可以包含： 

级联模块，与至少一台集中器级联； 

所述级联的集中器中，一台设置为主集中器，其余设置为从集中器； 

所述主集中器通过远程上行信道与主站通信，实现主集中器与主站之间的数据传输，并实现主站与级联从集中器之间的数据转发。 

本实用新型实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：增加了宽带电力载波模块，进行低压宽带电力载波信号与普通网口信号之间的转换，使得采集的电能数据能够以低压宽带电力载波信号的形式在电力线上进行传输，传输速度最高可提高到200MB带宽，进而使得集中器能够直接通过已有的电力线进行电能数据的宽带传输，在节省了布线布网成本的同时，更重要的是保障了大容量数据传输速度。 

通过增加数据参数查询和设置模块、事件处理与报警模块、维护模块、路由控制模块、级联模块、升级模块等功能模块，使得集中器的控制和操作功能更全面，使用更方便和人性化。 

通过增加数据参数查询和设置模块、事件处理与报警模块、维护模块、路由控制模块、级联模块、升级模块等功能模块，使得集中器的控制和操作功能更全面，使用更方便和人性化。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。 

图1是背景技术中传统集中器的结构示意图； 

图2是本实用新型一较佳实施方式多功能宽带电力载波集中器结构图。 

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。 

本实用新型一较佳实施方式涉及一种多功能宽带电力载波集中器，如图2所示，包含：宽带电力载波模块，用于通过电力线与采集器或电能表连接，从所述采集器或电能表接收低压宽带电力载波信号，并将收到的低压宽带电力载波信号转换为普通网口信号。 

数据采集模块，与所述宽带电力载波模块连接，通过所述宽带电力载波模块控制辖下采集器或电能表上报电能数据，对所述宽带电力载波模块转换后的普通网口信号进行处理，得到所述采集器或电能表的电能数据。所述数据采集模块采集的电能数据至少包括以下之一：各电能表的实时电能数据、小时数据、曲线数据、日零点冻结电能数据、抄表日零点冻结电能数据、日冻结电能数据、月冻结电能数据、电能表事件记录。当某些电能表本身不支持数据冻结功能时，数据采集模块可通过参数配置，冻结主站所需的各类冻结数据(曲线、小时、日冻结、月冻结和抄表日冻结)。 

数据存储模块，用于存储所述数据采集模块处理后的电能数据。所述数据存储模块的存储容量不小于1024块电能表的存储容量，每块电能表的存储容量至少包含：十二个月的月冻结数据量、三十一天的日冻结数据量、十天的曲线数据量、三十六小时的小时冻结数据量，以及不少于十条的事件记录和最近的实时数据的存储量。 

数据转发模块，用于根据主站的数据上报命令，将所述数据采集模块采 集的电能数据和/或所述数据存储模块中存储的电能数据转发给主站。 

通过增加宽带电力载波模块，进行低压宽带电力载波信号与普通网口信号之间的转换，使得采集的电能数据能够以低压宽带电力载波信号的形式在电力线上进行传输，传输速度最高可达200MB带宽，进而使得集中器能够直接通过已有的电力线进行电能数据的宽带传输，在节省了布线布网成本的同时，保障了大容量数据传输速度。 

该数据采集模块包含以下子模块： 

电能表控制子模块，用于接收并转发主站命令，对辖下电能表进行数据抄送和控制。 

采集器采集子模块，用于采集采集器存储的各类电能数据、参数和事件数据。 

电能表抄收子模块，用于响应主站命令，直接抄收指定电能表的相应数据项。 

定时自动采集子模块，用于根据主站设置的抄表方案自动采集电能表或采集器的数据。 

自动补抄子模块，用于对在规定的抄读间隔时间内未抄读到数据的电能表进行自动补抄，如果在规定的抄读间隔时间内补抄失败，则记录为抄读失败事件，并向主站报告。确保集中器能够在预定的时间内采集到所需的电能数据，并且能够及早发现电能表的故障情况，并及时报告和维护。 

另外，数据采集模块对于重点用户可加大数据采集密度，以获取实时数 据。同样，数据存储模块对于重点用户可加大数据的存储密度。 

该集中器还可以包含：数据参数查询和设置模块，用于接收来自主站或手持抄表终端的参数设置命令或参数查询命令，根据所述命令的要求对所述集中器进行参数设置或进行参数查询。 

数据参数查询和设置模块可通过主站、本地调试软件、手持抄表终端和终端面板进行参数设置和查询功能。也可通过主站、本地调试软件、手持抄表终端和终端面板进行钟召测与校时功能。支持对集中器信道中所有电能表进行广播校时功能。 

该集中器还可以包含：事件处理与报警模块，用于对所述数据采集模块采集到的电能数据进行分析，在所述电能数据满足重要事件条件时，向主站发送告警信息。 

集中器事件记录分为重要事件和一般事件。事件包括参数设置修改、程序修改、抄读失败、电表时钟超差、电表失压断流、电表状态字、通讯状态、版本信息、终端开盖开箱事件等。 

当集中器采用GPRS/CDMA等上行信道时，事件处理与报警模块会主动向主站发送告警信息；当采用不具有主动上报的上行信道时，事件处理与报警模块会根据重要事件主动将告警上报主站或根据主站请求向主站发送告警事件。 

该集中器还可以包含：维护模块，用于对所述集中器进行硬件初始化、历史数据库初始化、全体参数配置库和历史数据库初始化、恢复出厂默认值和重启集中器。 

该集中器还可以包含：路由控制模块，用于为辖下采集器或电能表分配IP地址，并计算本集中器到所述各采集器或电能表的最佳路径，根据所述最佳路径进行动态路由。 

该集中器还可以包含：升级模块，用于从主站进行远程在线软件下载升级，并支持断点续传方式。 

该集中器还可以包含：级联模块，用于与至少一台集中器级联； 

所述级联的集中器中，一台设置为主集中器，其余设置为从集中器，从集中器通过主集中器与主站通讯，即所有从集中器通过主集中器将数据送到主站，主站通过主集中器将命令发送到从集中器； 

所述主集中器通过远程上行信道与主站通信，实现主集中器与主站之间的数据传输，并实现主站与级联从集中器之间的数据转发。 

通过增加数据参数查询和设置模块、事件处理与报警模块、维护模块、路由控制模块、级联模块、升级模块等功能模块，使得集中器的控制和操作功能更全面，使用更方便和人性化。 

虽然通过参照本实用新型的某些优选实施方式，已经对本实用新型进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。 

Claims (3)

1.一种多功能宽带电力载波集中器，其特征在于，包含：

宽带电力载波模块，通过电力线与采集器或电能表连接，从所述采集器或电能表接收低压宽带电力载波信号，并将收到的低压宽带电力载波信号转换为普通网口信号；

数据采集模块，与所述宽带电力载波模块连接，通过所述宽带电力载波模块控制辖下采集器或电能表上报电能数据，对所述宽带电力载波模块转换后的普通网口信号进行处理，得到所述采集器或电能表的电能数据；

数据存储模块，与所述数据采集模块相连，存储所述数据采集模块处理后的电能数据；

数据转发模块，与所述数据采集模块相连，根据主站的数据上报命令，将所述数据采集模块采集的电能数据和/或所述数据存储模块中存储的电能数据转发给主站。

2.根据权利要求1所述的多功能宽带电力载波集中器，其特征在于，所述数据采集模块进一步包含以下子模块：电能表控制子模块，接收并转发主站命令，对辖下电能表进行数据抄送和控制。

3.根据权利要求1所述的多功能宽带电力载波集中器，其特征在于，还包含：级联模块，与至少一台集中器级联；

所述级联的集中器中，一台设置为主集中器，其余设置为从集中器；

所述主集中器通过远程上行信道与主站通信，实现主集中器与主站之间的数据传输，并实现主站与级联从集中器之间的数据转发。 

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