多表合一的多主站採集系統的製作方法

2023-09-16 21:57:15

本發明主要涉及計量技術領域，特指一種多表合一的多主站採集系統。

背景技術：

2015年國家發展改革委、國家能源局聯合發布的《關於促進智能電網發展的指導意見》（即：發改運行〔2015〕1518號），文中提及：發展智能電網，有利於進一步提高電網接納和優化配置多種能源的能力，實現能源生產和消費的綜合調配，有利於推動清潔能源、分布式能源的科學利用，從而全面構建安全、高效、清潔的現代能源保障體系，有利於支撐新型工業化和新型城鎮化建設，提高民生服務水平，有利於帶動上下遊產業轉型升級，實現我國能源科技和裝備水平的全面提升，同時，兼顧完善煤、電、油、氣領域信息資源共享機制，支持水、氣、電集採集抄，建設跨行業能源運行動態數據集成平臺，鼓勵能源與信息基礎設施共享復用。

目前國家電網的多表合一採集應用工作是基於用電信息採集系統的，該系統已基本覆蓋了國網範圍內的3.1億電力用戶。經過多年建設，該系統已較為成熟，其主要架構如圖1所示。多表合一採集系統是指依託供電企業現有的用電信息採集系統，充分利用系統已建成的通信標準、技術、信道和設備等資源，將電錶、水錶、燃氣表、熱力表的計量數據，實時採集並上傳到系統主站，實現跨行業的用能信息資源共享。減小重複投資和重複建設，充分利用社會公共資源，提升社會公共事業服務水平。並在此過程中，通過移植用電信息採集系統的成功經驗，取得各種社會效益、經濟效益和管理效益。

目前大多使用的方案為復用電錶模塊方案，其中復用電錶模塊是指復用「微功率無線」電錶模塊，或復用「雙模」電錶模塊中的微功率無線部分，使之即能上行與集中器通信，又能下行與無線水氣熱表通信。但是該方案存在以下問題，只能作為特殊條件下的備選方案。

（1）通信距離問題：電錶多數是集中安裝，而水氣熱表多數是分散安裝。這樣導致電錶距離水氣熱表有一定距離，且中間多牆壁阻擋，無線通信穩定性差，增加無線中繼器後施工和成本都無法預算。

（2）表計接口問題：復用電錶模塊方案只能針對「微功率無線」或「雙模」電錶模塊，而且只能採集無線水氣熱表。但目前電力線載波佔據了電錶模塊90%以上的份額，而且水氣熱表有多種通信接口，例如水錶大多使用m-bus接口，而不是無線接口。

（3）無線參數問題：電錶無線模塊或雙模模塊能復用的前提條件是與無線水氣熱表內部的無線部分頻率相近，且調製方式相同。

（4）復用影響問題：復用電錶模塊時，該模塊必須不斷切換上下行工作模式，不能同時工作在上行或下行，這樣就不可避免地對原有用電採集的穩定性造成影響。

另外，目前多表合一採集的主站系統功能還不完善，而且其它供能單位眾多，需求也多變，很難用大而全的單一主站全面滿足這些單位的精細化需要，如實時抄表、管損統計、實時閥控、設計運維等。而且電力公司與其它供能單位可能使用各自的內網進行主站的建設，使得從主站層面分享數據較為困難。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題就在於：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種可靠穩定的多表合一的多主站採集系統。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種多表合一的多主站採集系統，包括電能信息採集系統和水氣熱表採集系統，所述電能信息採集系統包括依次相連的第一主站層、第一遠程通信層、多表合一集中器和電錶，所述水氣熱表採集系統包括依次相連的第二主站層、第二遠程通信層、水氣熱表集中器和第一接口轉換器，所述第一接口轉換器分別與水錶、氣表和熱表相連，所述水氣熱表集中器通過第二接口轉換器與所述多表合一集中器通訊連接。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述第二接口轉換器與所述水氣熱表集中器通過rs485通訊相連，所述第二接口轉換器與所述多表合一集中器通過電力載波或微功率無線或雙模通信方式通訊。

所述第一接口轉換器與所述水錶、氣表和熱表之間通過m-bus總線相連。

所述第一接口轉換器與所述水錶、氣表和熱表之間通過微功率無線方式相連。

所述第一接口轉換器與所述水氣熱表集中器之間通過微功率無線方式連接。

所述多表合一集中器與電錶之間通過電力載波、微功率無線、雙模通信方式中的一種方式或多種方式進行連接。

所述第一遠程通信層和第二遠程通信層為gprs網絡或cdma網絡或乙太網。

與現有技術相比，本發明的優點在於：

本發明的多表合一的多主站採集系統，採用第二接口轉換器對多個獨立的採集系統進行橋接；如多表合一集中器可通過橋接的第二接口轉換器和水氣熱表集中器採集水、氣、熱表的實時數據、凍結數據，實現表計的遠程控制以及達到數據共享的目的；另外，水錶、氣表和熱表通過第一接口轉換器與水氣熱表集中器相連，能夠將不同通信接口和通信協議的水氣熱表數據轉換成標準信號進行統一處理，並相應解決了以下問題：1）通信距離問題：接口轉換器作為獨立的採集設備，可以根據需要，靈活地選擇安裝位置：如：電錶箱、配電箱、水錶井或獨立的箱體中。從而解決與水氣熱表計之間的通信距離問題；2）表計接口問題：接口轉換器的表計接口十分豐富，一般有m-bus、rs485和微功率無線等，可適配連接各種表計；3）無線參數問題：接口轉換器的微功率無線模塊的無線參數可根據表計來定製；4）復用影響問題：相對復用電錶模塊方案，接口轉換器在硬體上獨立於與原有的用電採集系統之外，對原有系統影響較小。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖中標號表示：1、電能信息採集系統；11、第一主站層；12、第一遠程通信層；13、多表合一集中器；14、電錶；2、水氣熱表採集系統；21、第二主站層；22、第二遠程通信層；23、水氣熱表集中器；24、第一接口轉換器；25、水錶；26、氣表；27、熱表；3、第二接口轉換器。

具體實施方式

以下結合說明書附圖和具體實施例對本發明作進一步描述。

如圖1所示，本實施例的多表合一的多主站採集系統，包括電能信息採集系統1和水氣熱表採集系統2，電能信息採集系統1包括依次相連的第一主站層11、第一遠程通信層12、多表合一集中器13和電錶14，水氣熱表採集系統2包括依次相連的第二主站層21、第二遠程通信層22、水氣熱表集中器23和第一接口轉換器24，第一接口轉換器24分別與水錶25、氣表26和熱表27相連，水氣熱表集中器23通過第二接口轉換器3與多表合一集中器13通訊連接。本發明的多表合一的多主站採集系統，各個獨立的採集系統可單獨運行，採用第二接口轉換器3對多個獨立的採集系統進行橋接；如多表合一集中器13可通過橋接的第二接口轉換器3和水氣熱表集中器23採集水、氣、熱表的實時數據、凍結數據，實現表計的遠程控制以及達到數據共享的目的；另外，水錶25、氣表26和熱表27通過第一接口轉換器24與水氣熱表集中器23相連，能夠將不同通信接口和通信協議的水氣熱表數據轉換成標準信號進行統一處理，並相應解決了以下問題：1）通信距離問題：接口轉換器作為獨立的採集設備，可以根據需要，靈活地選擇安裝位置：如：電錶14箱、配電箱、水錶25井或獨立的箱體中，從而解決與水氣熱表計之間的通信距離問題；2）表計接口問題：接口轉換器的表計接口十分豐富，一般有m-bus、rs485和微功率無線等，可適配連接各種表計；3）無線參數問題：接口轉換器的微功率無線模塊的無線參數可根據表計來定製；4）復用影響問題：相對復用電錶14模塊方案，接口轉換器在硬體上獨立於與原有的用電採集系統之外，對原有系統影響較小。

本實施例中，第二接口轉換器3與水氣熱表集中器23通過rs485通訊相連，第二接口轉換器3與多表合一集中器13通過電力載波或微功率無線或雙模通信方式通訊。

本實施例中，由於水錶25、氣表26和熱表27均自帶有m-bus接口，第一接口轉換器24與水錶25、氣表26和熱表27之間通過m-bus總線相連。由於採用m-bus總線方式，具有以下優點：布線簡單，只有兩條通信線，總線無極性，對布線方式無特殊要求，可並聯也可串聯；總線供電，可通過通信線路給表計供電，特別適合水、氣、熱表這類本身無電源供應的表計；通信穩定，抗幹擾能力強，只要雙絞線不出現故障，一般都可保證通信成功率。在其它實施例中，第一接口轉換器24與水錶25、氣表26和熱表27之間也可以通過微功率無線方式連接。由於採用微功率無線方式，則相應具有如下優點：（1）無需布線，現場工程施工方便；（2）無需向電信運營商繳納通信費用；（3）組網靈活，數據傳輸速率較高。

本實施例中，第一接口轉換器24與水氣熱表集中器23之間通過微功率無線方式連接；多表合一集中器13與電錶14之間通過電力載波、微功率無線、雙模通信方式中的一種方式或多種方式進行連接；第一遠程通信層12和第二遠程通信層22為gprs網絡或cdma網絡或乙太網。

以上僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發明的保護範圍。