[发明专利]一种电力数据多路通讯系统及多路集中抄表系统

说明书

技术领域

本发明主要涉及电力系统电力数据多路通讯系统，进一步涉及基于其实现的多路集中式抄表系统。

背景技术

在当前电力系统中，电力线载波（PLC）通信技术的优势是众所周知的，它是一个现成的、覆盖范围最广的通信信道，在花费最少的情况下就可以组成智能通信网络。但电力线上的高衰减、高噪声、时变性大的特点又是低压电力线载波通信技术的巨大技术障碍。另外，低压电力线载波技术的应用又受到载波频率、发射幅值、谐波污染等指标的限制，使系统当中节点之间的通信距离大大缩短，因此，在低压电力线载波通讯技术当中引入了中继的概念。中继的使用增强了节点抗衰减能力，提高了系统的通讯效率，但同时也使中继的选择成为一个新的技术难点，也就是组网技术的技术难点。

载波通讯的优点：(1)电力线载波通信利用的是现有的电力基础设施——电网，这个传输媒介是全球覆盖最大的网络，用电力线做接入无需新布线就可以用到有电的地方就有宽带接入；(2)安装简单、设置灵活，为用户实现宽带互联带来很多方便，能实现智能家庭自动化；(3)现有技术中，已经可以满足对带宽要求较高的用户需求；(4)PLC网络建设灵活，可根据用户需要按照小区甚至用户安装，投资小见效快，同时运行费用低，用户花费较小；(5)能够为电力公司电力管理提供传输通道，实现电力、数据、话音和图像综合业务传输的通信技术。

载波通讯的缺点：由于受电网的影响，PLC的传播距离有限，在低配电网下无中继的传输距离一般在250m以下.要实现自配电变压器至用户插座的全电力线接入需要借助中继技术.这势必要增加系统的造价。电力负荷的波动对PLC接入网络的吞吐最也有一定影响.由于多个用户共享信道带宽，当用户增加到一定程度时，网络性能和用户可用带宽有所下降。

发明内容

本发明较佳实施例是以解决前述技术缺陷，设计一种由系统自动设定的，不受网络负面状况（例如信号强度、数据传输停滞等）限制的电力用户的电力数据通讯系统，以及可扩展为采集主要公用事业商品（例如水、天然气、电、供暖）的集中式抄表系统，在PLC网络中的任何设备均可以作为获取数据的集中器设备，并且通过最近距离通讯的方式抄收数据。

技术方案1：电力数据多路通讯系统，包括主站终端，PLC网络，集中器以及仪表，所述主站终端、集中器和仪表通过PLC网络加以通信耦合，其进一步包括设置在集中器端的集中器端模块，以及设置在仪表端的表端模块，所述集中器端模块通过电力线协议连接表端模块，其中基于所述系统根据下列步骤进行自动数据集抄：步骤1，集中器通过集中器端模块发出主动注册命令；步骤2，仪表接收到所述主动注册命令以启动表端模块的主动注册功能，并反馈主动注册上报数据给集中器端模块；步骤3，集中器与一个预设区域内的n个仪表建立电力线通讯；步骤4，集中器对n个仪表进行m次主动数据集抄，其中m的次数取决于有效电力线通讯的结果，且m≤n。

在步骤4中，在第m次主动数据集抄时，通过集中器对前m-1次不成功的数据进行补充集抄。

在步骤1与2之间进一步包括：步骤a，集中器发出主动注册命令，通过集中器端模块发送广播信息给仪表；步骤b，集中器端模块接收主动注册上报数据；步骤c，集中器判断是否达到一个临限时间；步骤d，若到达所述临限时间，则控制所述集中器端模块发送广播信息给仪表以停止主动注册上报，若未到达所述临限时间，则返回至步骤b。

在步骤b中进一步包括：步骤a’，表端模块接收到所述广播信息，启动其控制器以进行主动注册；步骤b’，仪表控制表端模块发送主动注册上报数据给集中器端模块；步骤c’，集中器端模块判断其中的有效数据内容，并反馈给集中器；步骤d’，集中器在一个预设时间t₁内发送确认数据帧至集中器端模块并保存主动注册上报数据；步骤e’，集中器端模块在一个预设时间t₂内发送确认数据帧至表端模块。

在步骤4中，在第m次主动数据集抄操作时，表端模块主动向PLC网络发送前m-1次故障上报数据，通过集中器端模块接收到所述故障上报数据，判断其中的有效数据内容，并反馈给集中器。

集中器端模块包括：接口，用于根据通信协议耦合所述集中器或PLC网络；微控制器，接收来自接口的信号并进行处理；与所述微控制器连接的调制电路，用于将信号进行耦合；以及时钟，用于控制所述微控制器，从而控制调制电路的耦合时序。