一種新型用電信息採集系統的製作方法

2024-01-24 11:45:15

專利名稱：一種新型用電信息採集系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及電力系統用電信息採集裝置，尤其涉及一種新型用電信息採集系統。
背景技術：
未來小區的低壓通信接入網將以光纖通信為主，利用以太無源光網絡(EPON)技術實現光纖到表到戶。目前，基於以太無源光網絡(EPON)技術的用電信息採集系統對電能表採集主要採用485方式和寬帶電力線載波方式來實現。以太無源光網絡系統中光網絡單元(ONU)的下行接口包括485接口和乙太網接口兩類，因此，用電信息採集系統可以有兩種實現方式一種是以太無源光網絡EPON+智能電能表，另一種是以太無源光網絡EPON+集中器+智能電能表。請參閱圖1，是一種以太無源光網絡EPON+智能電能表的用電信息採集系統結構示意圖。該系統包括用電信息採集主站、光線路單元(0LT)、分光器、光網絡單元(0NU)、智能電能表組成。智能電能表具有記錄相應用戶的用電信息功能和485通信功能，可以通過 485通信模塊實現與光網絡單元(0NU)485接口的直接通信；用電信息採集主站通過以太無源光網絡EPON系統直接採集電能表的信息。智能電能表採集到的用戶用電信息以485總線方式傳輸到光網絡單元(0NU)，光網絡單元(ONU)將其下聯的電能表信息通過光纖傳輸方式傳送到用電信息採集主站。該方式適用於智能電能表較為分散的情況，需要的光網絡單元(ONU)設備較多。請參閱圖2，是一種以太無源光網絡EPON+集中器+智能電能表的用電信息採集系統結構示意圖。該系統包括用電信息採集主站、光線路單元(0LT)、分光器、光網絡單元 (0NU)、集中器、智能電能表組成。智能電能表具有記錄相應用戶的用電信息功能和485/載波通信功能；集中器設置於智能電能表與光網絡單元(ONU)之間，用於採集並存儲智能電能表傳輸的每個用戶的用電信息；用電信息採集主站通過EPON系統採集集中器上的用戶用電信息。對用戶的用電信息進行採集時，智能電能表上記錄的用戶的用電信息以485方式/寬帶載波方式傳輸給集中器，集中器將採集的用戶用電信息通過乙太網口傳輸到光網絡單元(0NU)，光網絡單元(ONU)通過光纖方式傳輸給用電信息採集主站。該方式適合智能電能表較為集中的情況，需要的光網絡單元(ONU)設備較少。現有技術中，採集智能電能表的用電信息主要依靠485方式和寬帶電力線載波方式。485方式傳輸效率低，採集周期長；寬帶電力線載波方式信號衰減較快、可靠性較差。因此，目前的用電信息採集系統可靠性較差，傳輸速率較低，不能滿足智能電網對用電環節互動化業務開展的要求。

發明內容
本發明的目的是提供一種新型用電信息採集系統，以解決現有的用電信息採集方式不能滿足智能電網對用電環節互動化業務開展要求的問題，信號採集速度快、採集周期短、穩定性高。一種新型用電信息採集系統，其中包括帶乙太網接口的智能電能表、乙太網電能表集中器、以太無源光網絡以及用電信息採集主站，所述的以太無源光網絡包括光網絡單元、光分配網絡、光線路單元，光網絡單元與光線路單元之間通過光分配網絡連接；智能電能表的乙太網接口與乙太網電能表集中器的第一乙太網接口連接，乙太網電能表集中器的第二乙太網接口連接以太無源光網絡中光網絡單元的乙太網接口，以太無源光網絡中光線路單元的上聯口通過由光纖組成的電力通信網連接用電信息採集主站。所述的新型用電信息採集系統，其中智能電能表與乙太網電能表集中器的第一乙太網接口之間由採用TCP/IP協議的區域網連接；乙太網電能表集中器的第二乙太網接口與所述光網絡單元的乙太網接口之間由採用TCP/IP協議的區域網連接。本發明採用上述技術方案後將達到如下的技術效果
本發明的新型用電信息採集系統，以太無源光網絡單元到智能電能表之間是採用IP 網絡通訊方式，利用乙太網出口高帶寬、大流量的特點，對用戶端智能電能表的用電信息進行採集，很好滿足了用電環節互動化業務高速率、高可靠、低成本的數據傳輸要求，為互動化業務的開展提供了支撐。同時，由於第三代和第四代智能電能表技術的發展使得智能電能表在通信接口和性能方面有了較大提升，本發明技術方案能夠很好的滿足未來新型智能電能表乙太網接口的通信需求。


圖1為現有技術中以太無源光網絡EPON+智能電能表的用電信息採集系統的結構示意
圖2為現有技術中以太無源光網絡EPON+集中器+智能電能表的用電信息採集系統的結構示意圖3為本發明的新型用電信息採集系統的結構示意圖。
具體實施例方式
一種新型用電信息採集系統，如圖3所示，包括帶乙太網接口的智能電能表、乙太網電能表集中器、以太無源光網絡(EPON)以及用電信息採集主站，所述的以太無源光網絡包括光網絡單元(0NU)、光分配網絡(0ND)、光線路單元(OLT)，光網絡單元與光線路單元之間通過光分配網絡連接；智能電能表的乙太網接口與乙太網電能表集中器的第一乙太網接口連接，乙太網電能表集中器的第二乙太網接口連接以太無源光網絡中光網絡單元的乙太網接口，以太無源光網絡中光線路單元的上聯口通過由光纖組成的電力通信網連接用電信息採集主站。所述的新型用電信息採集系統，其中智能電能表與乙太網電能表集中器的第一乙太網接口之間由採用TCP/IP協議的區域網連接；乙太網電能表集中器的第二乙太網接口與所述光網絡單元的乙太網接口之間由採用TCP/IP協議的區域網連接。所述智能電能表記錄用戶的用電信息，並通過其乙太網接口與所述乙太網電能表集中器的第一乙太網接口連接，將用電信息通過區域網以TCP/IP協議傳輸到乙太網電能表集中器；乙太網電能表集中器上聯與以太無源光網絡單元中光網絡單元(ONU)的電能表集中器連接端(乙太網接口)連接，乙太網電能表集中器將用電信息通過區域網傳輸到以太無源光網絡單元的光網絡單元(ONU)；所述以太無源光網絡單元是以光纖傳輸方式，將智能電能表傳來的數據傳輸到用電信息採集主站。本發明的特點是從以太無源光網絡單元(EPON)中的光網絡單元(ONU)到用戶端的智能電能表之間採用乙太網傳輸數據。
同時，本新型用電信息採集系統的信息採集過程如下
1、智能電能表記錄用戶的用電信息；
2、乙太網集中器以IP區域網方式採集其下聯的每個智能電能表記錄的用戶用電信息；該區域網內的智能電能表接收來自乙太網電能表集中器的指令消息和業務消息；
3、以太無源光網絡單元(EPON)的光網絡單元(ONU)以TCP/IP網絡方式採集其下聯的乙太網集中器的用戶用電信息；並將來自用電信息採集系統的指令消息和業務消息發送至乙太網電能表集中器；
4、以太無源光網絡單元(EPON)以光纖通信方式將用戶用電信息傳輸到用電信息採集主站，將用電信息採集主站的指令消息和業務消息傳輸到EPON系統中的光線路單元。本發明的技術方案，從以太無源光網絡單元(EPON)的光網絡單元(ONU)到智能電能表全部採用了 IP網絡通訊方式，光網絡單元(ONU)的乙太網接口速率最高可達100Mbps， 利用乙太網出口高帶寬、大流量的特點，對用戶的用電信息進行此採集，很好滿足了用電環節互動化業務高速率、高可靠、低成本的數據傳輸要求，為互動化業務的開展提供了支撐。 同時，第三代和第四代電能表技術的發展使得智能電能表在通信接口和性能方面有了較大提升，本發明技術方案能夠很好的滿足新型智能電能表乙太網接口的通信需求。本發明可達到如下目的
1、解決用電採集系統數據的高速、高可靠、低成本傳輸問題；
2、支撐用電環節互動化業務的開展；
3、支撐未來具備乙太網接口的新型智能電能表的推廣和應用。
權利要求
1.一種新型用電信息採集系統，其特徵在於包括帶乙太網接口的智能電錶、乙太網電錶集中器、以太無源光網絡以及用電信息採集主站，所述的以太無源光網絡包括光網絡單元、光分配網絡、光線路終端，光網絡單元與光線路終端之間通過光分配網絡連接；智能電錶的乙太網接口與乙太網電錶集中器的第一乙太網接口連接，乙太網電錶集中器的第二乙太網接口連接以太無源光網絡中光網絡單元的乙太網接口，以太無源光網絡中光線路單元的上聯口通過由光纖組成的電力通信網連接用電信息採集主站。
2.如權利要求1所述的新型用電信息採集系統，其特徵在於智能電錶與乙太網電錶集中器的第一乙太網接口之間由採用TCP/IP協議的區域網連接；乙太網電錶集中器的第二乙太網接口與所述光網絡單元的乙太網接口之間由採用TCP/IP協議的區域網連接。
全文摘要
一種新型用電信息採集系統，其中包括帶乙太網接口的智能電錶、乙太網電錶集中器、以太無源光網絡(EPON)以及用電信息採集主站，其中，智能電錶的乙太網接口與乙太網電錶集中器的第一乙太網接口連接，乙太網電錶集中器的第二乙太網接口連接以太無源光網絡中光網絡單元(ONU)的乙太網接口，以太無源光網絡中的光線路單元(OLT)通過光纖連接用電信息採集主站。本發明可解決現有的用電信息採集方式不能滿足智能電網對用電環節互動化業務開展要求的問題，信號採集速度快、採集周期短、穩定性高。
文檔編號G08C23/06GK102201160SQ20111010011
公開日2011年9月28日 申請日期2011年4月21日 優先權日2011年4月21日
發明者劉浩, 劉源, 劉躍新, 周寧, 孫芊, 張景超, 李珊, 李躍華, 楊曉朋, 邢子涯 申請人:河南電力試驗研究院, 河南省電力通信自動化公司