一種基於塑料光纖的用電信息採集系統的製作方法

2024-01-24 12:18:15

一種基於塑料光纖的用電信息採集系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種基於塑料光纖的用電信息採集系統，包括連接於光纖採集單元和光纖集中器之間的塑料光纖分合路器；光纖集中器與通信主站連接；光纖採集單元包括光纖採集器、RS485通信模塊、塑料光纖接口和無線通信模塊；塑料光纖分合路器包括一個上行發送埠、一個上行接收埠、N個下行發送埠和N個下行接收埠，N至少為2；光纖集中器包括光接收模塊、光發送模塊、電接收模塊和電發送模塊。與現有技術相比，本實用新型提供的一種基於塑料光纖的用電信息採集系統，安裝簡便、成本低、抄表周期短、可靠性高。
【專利說明】
一種基於塑料光纖的用電信息採集系統

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用電信息採集系統，具體涉及一種基於塑料光纖的用電信息米集系統。

【背景技術】
[0002]用電信息採集的信息傳輸方式主要包括電力線載波(Power LineCommunicat1n, PLC)、RS_485總線和短距離無線通信三種方式。①:RS_485總線應用歷史較長，通信穩定可靠，但在發生雷擊和浪湧的情況下，易造成485晶片損壞?』②:短距離無線通信具有速率較快、安裝靈活的特點，但由於無線傳輸對障礙物的穿透能力有限，易受到屏蔽和噪音幹擾，影響數據傳輸的實時性和可靠性:電力線載波與抄表結合的方式，不能克服低壓電力線諧波較高的缺陷，其在不同臺區、不同時段，通信成功率差異較大。
[0003]光纖技術(EthernetPassive Optical Network, ΕΡ0Ν)作為一種高性價比的通信方式，廣泛應用於主幹電力傳輸網；光纖技術以高傳輸帶寬、支持多種環網保護協議、抗幹擾性強等性能為電力通信提供了一個堅實的平臺。利用光纖技術建設的高速、長距離、穩定、可靠、經濟的基礎通信架構，在遠程數據傳輸中具有良好的發展前景和較高的實用價值。但光纖技術在只有幾百米的短距離通信中，對工作環境要求較高、帶寬利用率較低、施工技術難度較大、運維成本較高。
[0004]塑料光纖作為一種新型的有線通信材料，完全不受電磁幹擾、無線電幹擾和噪音的影響，不產生輻射，且數據通信的可靠性高。目前塑料光纖的傳輸速度已經超過125Mbps，能夠滿足現在和未來很長一段時間內高速數據通信的需求。塑料光纖採用聚合物成熟的簡單拉制工藝，故而成本低廉，質地柔軟、堅韌，接續損耗較低，且塑料光纖的連接器件和安裝成本也比較低，可以有效降低系統成本。
[0005]因此，需要提供一種基於塑料光纖的用電信息採集系統，使得能夠實時、準確、可靠、安全的採集用戶用電信息，以及提高用電信息一次抄收的成功率。


【發明內容】

[0006]為了滿足現有技術的需要，本實用新型提供了一種基於塑料光纖的用電信息採集系統，所述系統包括與電能表連接的光纖採集單元，所述系統包括連接於所述光纖採集單元和光纖集中器之間的塑料光纖分合路器；所述光纖集中器與通信主站連接。
[0007]優選的，所述光纖採集單元包括光纖採集器、RS485通信模塊、塑料光纖接口和無線通信模塊；
[0008]所述光纖採集器通過RS485通信模塊接入電能表，採集電量數據；所述RS485通信模塊包括RS485通訊接口、塑料光纖通信接口和485/P0F轉換模塊，所述485/P0F轉換模塊安裝在電能表的端鈕上；
[0009]所述光纖採集器通過塑料光纖接口和無線通信模塊接入所述塑料光纖分合路器；所述塑料光纖接口將所述電量數據通過塑料光纖發送到塑料光纖分合路器；所述無線通信模塊將所述電量數據以無線載波通信的方式發送到塑料光纖分合路器；
[0010]優選的，所述塑料光纖分合路器包括一個上行發送埠、一個上行接收埠、N個下行發送埠和N個下行接收埠 ；N至少為2;
[0011]所述上行接收埠將所述光纖集中器發送的電量數據採集指令的光信號均勻分配到N個下行發送埠，所述下行發送埠與所述光纖採集單元連接；
[0012]所述上行發送埠將所述下行接收埠接收的N路電量數據的光信號耦合為一路光信號後發送到所述光纖集中器；
[0013]優選的，N-M個下行發送埠分別與光纖採集單元連接，剩餘的M個下行發送埠分別與光纖採集單元組連接，所述N>M，且N至少為2 ；
[0014]所述光纖採集單元組包括η個串聯的光纖採集單元，每個光纖採集單元分別與一個電能表連接，η至少為2 ；
[0015]優選的，所述光纖集中器包括光接收模塊、光發送模塊、電接收模塊和電發送模塊；所述電發送模塊包括UART接口 ；
[0016]所述電發送模塊接收所述通信主站發送的電量數據採集指令，所述光發送模塊將所述電量數據採集指令轉換為光信號後發送到所述塑料光纖分合路器；
[0017]所述光接收模塊接收所述塑料光纖分合路器發送的電量數據的光信號，並將其轉換為電信號後發送到所述電接收模塊；所述電接收模塊將所述電信號發送到所述通信主站；
[0018]優選的，所述光纖集中器包括石英光纖接口，用於接入連接有石英光纖的光纖採集器；
[0019]優選的，所述光纖集中器包括四路塑料光纖下行通道，每路塑料光纖下行通道分別與一個塑料光纖分合路器交互信息；
[0020]優選的，所述塑料光纖採用截面直徑為0.5毫米、0.75毫米、1.0毫米、1.5毫米、2.0毫米和3.0毫米的塑料光纖中的任一種。
[0021]與最接近的現有技術相比，本實用新型的優異效果是:
[0022]1、本實用新型技術方案中，光纖採集器不僅設置有塑料光纖接口還設置有石英光纖接口，提高了用電信息採集系統的適用範圍；
[0023]2、本實用新型技術方案中，塑料光纖分合路器的N-M個下行發送埠分別與一個光纖採集單元連接，剩餘的M個下行發送埠分別與一個光纖採集單元組連接，Ν>Μ，且N至少為2，兩種連接結構能夠滿足不同的實際工況要求；
[0024]3、本實用新型技術方案中，光纖集中器包括四路塑料光纖下行通道，塑料光纖下行通道分別與一個塑料光纖分合路器交互信息，使得光纖集中器的下行通訊更加可靠、穩定、快速。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]下面結合附圖對本實用新型進一步說明。
[0026]圖1是:本實用新型實施例中基於塑料光纖的用電信息採集系統的結構圖。【具體實施方式】
[0027]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0028]如圖1所示，本實用新型提供的基於塑料光纖的用電信息採集系統包括光線採集單元、塑料光纖分合路器和光纖集中器；光線採集單元與用戶側的電能表連接，採集用戶的電量數量；光纖集中器與局端側的通信主站連接，用於接收局端側的電量數據採集指令以及向其發送用戶側的電量數據；塑料光纖分合路器連接於光線採集單元和光纖集中器之間。
[0029]本實施例中的塑料光纖採用截面直徑為0.5毫米、0.75毫米、1.0毫米、1.5毫米、
2.0毫米和3.0毫米中的任一種塑料光纖。
[0030]一、光纖採集單元；
[0031]本實用新型中的包括光纖採集器、RS485通信模塊、塑料光纖接口和無線通信模塊。
[0032]1、光纖採集器通過RS485通信模塊接入電能表，以採集電能表記錄的電量數據。
[0033]本實施例中RS485通信模塊包括一個RS485通訊接口、兩個塑料光纖通信接口和485/P0F轉換模塊，該485/P0F轉換模塊可以直接安裝於電能表的端鈕上，RS485通訊接口與電能表的RS485接口連接，將串口信號與塑料光纖傳輸的光信號進行轉換；
[0034]485/P0F轉換模塊包括兩個塑料光纖通信接口，採用該冗餘配置用於提高光線採集單元的工作可靠性；485/P0F轉換模塊可以採用光纖數據機或RS485光纖轉換器。
[0035]2、光纖採集器通過塑料光纖接口接入塑料光纖分合路器，塑料光纖接口將電量數據通過塑料光纖發送到塑料光纖分合路器。
[0036]3、光纖採集器通過無線通信模塊接入塑料光纖分合路器，無線通信模塊將電量數據通過無線載波通信的方式發送到塑料光纖分合路器。
[0037]二、塑料光纖分合路器；
[0038]本實用新型中的塑料光纖分合路器包括一個上行發送埠、一個上行接收埠、N個下行發送埠和N個下行接收埠 ；N至少為2。
[0039]1、上行接收埠將光纖集中器發送的電量數據採集指令的光信號均勻分配到N個下行發送埠 ；下行發送埠與光纖採集單元連接，將該光信號發送到光線採集單元；
[0040]N-M個下行發送埠分別與一個光纖採集單元連接，剩餘的M個下行發送埠分別與一個光纖採集單元組連接，其中N>M，且N至少為2 ；
[0041]光纖採集單元組包括η個串聯的光纖採集單元，每個光纖採集單元分別與一個電能表連接，η至少為2。
[0042]2、上行發送埠將下行接收埠接收到的N路電量數據的光信號耦合為一路光信號發送到光纖集中器。
[0043]三、光纖集中器；
[0044]本實用新型中的光纖集中器包括光接收模塊、光發送模塊、電接收模塊、電發送模塊和石英光纖接口 ；電發送模塊包括UART接口 ；光接收模塊和光發送模塊均包括光電轉換器。
[0045]1、電發送模塊接收通信主站發送的電量數據採集指令，並將該指令發送到光發送模塊；光發送模塊將其轉換為光信號後發送到塑料光纖分合路器；
[0046]2、光接收模塊接收塑料光纖分合路器發送的電量數據的光信號，並將其轉換為電信號後發送到電接收模塊，電接收模塊將電信號發送到通信主站。
[0047]3、光石英光纖接口用於接入連接有石英光纖的光纖採集器，從而提高所述系統的適用範圍。
[0048]4、光纖集中器包括四路塑料光纖下行通道，每個塑料光纖下行通道分別與一個塑料光纖分合路器交互信息，使得光纖集中器的下行通訊更加可靠、穩定、快速。
[0049]最後應當說明的是:所描述的實施例僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本申請保護的範圍。
【權利要求】
1.一種基於塑料光纖的用電信息採集系統，所述系統包括與電能表連接的光纖採集單元，其特徵在於，所述系統包括連接於所述光纖採集單元和光纖集中器之間的塑料光纖分合路器；所述光纖集中器與通信主站連接。
2.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述光纖採集單元包括光纖採集器、RS485通信模塊、塑料光纖接口和無線通信模塊； 所述光纖採集器通過RS485通信模塊接入電能表，採集電量數據；所述RS485通信模塊包括RS485通訊接口、塑料光纖通信接口和485/P0F轉換模塊，所述485/P0F轉換模塊安裝在電能表的端鈕上； 所述光纖採集器通過塑料光纖接口和無線通信模塊接入所述塑料光纖分合路器；所述塑料光纖接口將所述電量數據通過塑料光纖發送到塑料光纖分合路器；所述無線通信模塊將所述電量數據以無線載波通信的方式發送到塑料光纖分合路器。
3.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述塑料光纖分合路器包括一個上行發送埠、一個上行接收埠、N個下行發送埠和N個下行接收埠 ；N至少為2 ； 所述上行接收埠將所述光纖集中器發送的電量數據採集指令的光信號均勻分配到N個下行發送埠，所述下行發送埠與所述光纖採集單元連接； 所述上行發送埠將所述下行接收埠接收的N路電量數據的光信號耦合為一路光信號後發送到所述光纖集中器。
4.如權利要求3所述的系統，其特徵在於，N-M個下行發送埠分別與光纖採集單元連接，剩餘的M個下行發送埠分別與光纖採集單元組連接，所述N>M，且N至少為2 ; 所述光纖採集單元組包括η個串聯的光纖採集單元，每個光纖採集單元分別與一個電能表連接，η至少為2。
5.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述光纖集中器包括光接收模塊、光發送模塊、電接收模塊和電發送模塊；所述電發送模塊包括UART接口 ； 所述電發送模塊接收所述通信主站發送的電量數據採集指令，所述光發送模塊將所述電量數據採集指令轉換為光信號後發送到所述塑料光纖分合路器； 所述光接收模塊接收所述塑料光纖分合路器發送的電量數據的光信號，並將其轉換為電信號後發送到所述電接收模塊；所述電接收模塊將所述電信號發送到所述通信主站。
6.如權利要求5所述的系統，其特徵在於，所述光纖集中器包括石英光纖接口，用於接入連接有石英光纖的光纖採集器。
7.如權利要求5所述的系統，其特徵在於，所述光纖集中器包括四路塑料光纖下行通道，每路塑料光纖下行通道分別與一個塑料光纖分合路器交互信息。
8.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述塑料光纖採用截面直徑為0.5毫米、0.75毫米、1.0毫米、1.5毫米、2.0毫米和3.0毫米的塑料光纖中的任一種。
【文檔編號】G08C23/06GK204066385SQ201420497136
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年8月29日 優先權日:2014年8月29日
【發明者】石懷德, 袁靜偉, 郭明珠 申請人:國家電網公司, 中國電力科學研究院