低压电力线载波通信装置以及用电信息采集系统和采集方法
专利汇可以提供低压电力线载波通信装置以及用电信息采集系统和采集方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开一种低压电 力 线载波通信装置以及含有该低压电力线载波通信装置的用电信息采集系统和采集方法，该低压电力线载波通信装置可实现电力线宽带载波 信号 的发送和接收。用电信息采集系统包括相互连接通信的集中器和低压电力线载波通信装置，与集中器连接通信的多个窄带载波采集终端，以及与低压电力线载波通信装置连接通信的多个宽带载波采集终端；各窄带载波采集终端的窄带载波采集器，通过电力线将从 电能 表获取的用电信息数据，传输至集中器；各宽带载波采集终端的宽带载波采集器，通过电力线将从 电能表 获取的用电信息数据，传输至低压电力线载波通信装置，进而传输至集中器。本发明能够有效提升电力线载波通信在用电信息采集应用中的效率。，下面是低压电力线载波通信装置以及用电信息采集系统和采集方法专利的具体信息内容。
1.一种低压电力线载波通信装置，其特征是，包括电源模块、处理器以及分别连接处理器的宽带载波通信模块、存储模块和外部设备接口模块；电源模块为装置提供工作电源；
宽带载波通信模块包括宽带载波发送电路、宽带载波接收电路和宽带载波耦合电路；
宽带载波发送电路的输入端连接处理器，宽带载波接收电路的输出端连接处理器；宽带载波发送电路的输出端以及宽带载波接收电路的输入端分别通过宽带载波耦合电路连接低压电力线；
处理器通过外部设备接口模块连接外部设备。
2.根据权利要求1所述的低压电力线载波通信装置，其特征是，还包括复位电路和状态指示模块，状态指示模块包括分别对应网络通信状态、宽带载波通信状态和电源工作状态的指示灯，处理器根据网络接口模块、宽带载波通信模块和电源模块的工作状态控制相应指示灯的工作。
3.根据权利要求1所述的低压电力线载波通信装置，其特征是，所述外部设备接口模块包括以太网接口、RS232接口、USB接口和光纤接口中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的低压电力线载波通信装置，其特征是，宽带载波通信模块中，宽带载波发送电路包括沿信号传输方向依次连接的差分功率放大电路、带通滤波电路和输出滤波电路。
5.根据权利要求1所述的低压电力线载波通信装置，其特征是，宽带载波通信模块中，宽带载波接收电路包括输入滤波器和电压反馈放大电路，输入滤波器接收宽带载波耦合电路输出的宽带载波信号，进行输入信号滤波后经电压反馈放大电路将宽带载波信号放大后传输至处理器。
6.根据权利要求1所述的低压电力线载波通信装置，其特征是，宽带载波通信模块中，宽带载波耦合电路包括耦合电容和耦合变压器，耦合电容一端连接低压电力线，另一端连接耦合变压器的初级端，使得耦合电容与耦合变压器初级线圈组成高通滤波器。
7.一种含有权利要求1至6任一项所述低压电力线载波通信装置的用电信息采集系统，其特征是，包括相互连接通信的集中器和低压电力线载波通信装置，与集中器连接通信的多个窄带载波采集终端，以及与低压电力线载波通信装置连接通信的多个宽带载波采集终端；
各窄带载波采集终端包括窄带载波采集器和多个分别连接窄带载波采集器的电能表；
窄带载波采集器与各电能表之间通过窄带载波信号传输数据；
各宽带载波采集终端包括宽带载波采集器和多个分别连接宽带载波采集器的电能表；
宽带载波采集器与各电能表之间通过宽带载波信号传输数据；
各窄带载波采集终端的窄带载波采集器，通过电力线将从其所连接的电能表获取的用电信息数据，传输至集中器；
各宽带载波采集终端的宽带载波采集器，通过电力线将从其所连接的电能表获取的用电信息数据，传输至低压电力线载波通信装置；低压电力线载波通信装置将接收到的用电信息数据传输至集中器。
8.根据权利要求7所述的用电信息采集系统，其特征是，所述宽带/窄带载波采集器与电能表之间通过RS485连接通信；
集中器与低压电力线载波通信装置之间通过以太网、RS232接口、USB接口或者光纤网络连接通信。
9.根据权利要求7所述的用电信息采集系统，其特征是，集中器包括中央处理器CPU和存储器，存储器中存储有对应供电台区内各电能表的测量点参数，所述测量点参数包括各电能表所属窄带载波采集器或宽带载波采集器的端口信息。
10.一种权利要求7至9任一项所述用电信息采集系统的用电信息采集方法，其特征是，包括：
S1，集中器获取待采集的电能表所对应的所属采集器端口信息，从而判断待采集电能表所属采集器端口种类：若端口种类为宽带载波，则转至S2，若端口种类为窄带载波则转至S3；
S2，集中器向低压电力线载波通信装置发送用电信息采集命令帧，低压电力线载波通信装置根据接收到的用电信息采集命令帧，向电能表所属的宽带载波采集器发送用电信息采集命令；相应的宽带载波采集器将从相应电能表采集到的用电信息数据，回传至低压电力线载波通信装置；低压电力线载波通信装置将接收到的用电信息数据，传输至集中器；转至S4；
S3，集中器向待采集电能表所属的窄带载波采集器发送用电信息采集命令帧，相应的窄带载波采集器根据接收到的用电信息采集命令帧，将从相应电能表采集到的用电信息数据，回传至集中器；转至S4；
S4，集中器对接收到的用电信息数据进行校验和解析；
S5，集中器确定下一个待采集的电能表，转至步骤S1，重复S1至S5，直至所有电能表皆采集完毕，用电信息采集完毕。
低压电力线载波通信装置以及用电信息采集系统和采集方法
技术领域
背景技术
发明内容
宽带载波发送电路的输入端连接处理器，宽带载波接收电路的输出端连接处理器；宽带载波发送电路的输出端以及宽带载波接收电路的输入端分别通过宽带载波耦合电路连接低压电力线；
处理器通过外部设备接口模块连接外部设备。
窄带载波采集器与各电能表之间通过窄带载波信号传输数据；
各宽带载波采集终端包括宽带载波采集器和多个分别连接宽带载波采集器的电能表；
宽带载波采集器与各电能表之间通过宽带载波信号传输数据；
各窄带载波采集终端的窄带载波采集器，通过电力线将从其所连接的电能表获取的用电信息数据，传输至集中器；
各宽带载波采集终端的宽带载波采集器，通过电力线将从其所连接的电能表获取的用电信息数据，传输至低压电力线载波通信装置；低压电力线载波通信装置将接收到的用电信息数据传输至集中器。
S2，集中器向低压电力线载波通信装置发送用电信息采集命令帧，低压电力线载波通信装置根据接收到的用电信息采集命令帧，向电能表所属的宽带载波采集器发送用电信息采集命令；相应的宽带载波采集器将从相应电能表采集到的用电信息数据，回传至低压电力线载波通信装置；低压电力线载波通信装置将接收到的用电信息数据，传输至集中器；转至S4；
S3，集中器向待采集电能表所属的窄带载波采集器发送用电信息采集命令帧，相应的窄带载波采集器根据接收到的用电信息采集命令帧，将从相应电能表采集到的用电信息数据，回传至集中器；转至S4；
S4，集中器对接收到的用电信息数据进行校验和解析；
S5，集中器确定下一个待采集的电能表，转至步骤S1，重复S1至S5，直至所有电能表皆采集完毕，用电信息采集完毕。
2）本发明低压电力线载波通信装置能够与现有电力线载波通信的采集器和集中器组网，并进行数据交互，形成融合窄带载波和宽带载波的用电信息采集系统。进而可根据供电台区各电能表不同的用电信息采集需求，灵活的选择窄带载波或宽带载波的方式进行通信，且两种通信方式相互独立、互不干扰，能够大幅度提升低压电力线网络中用电信息的传输效率；
3）本发明集成有以太网、RS232、USB、光纤等多种接口可极大地方便系统的扩展。因为在电力用电信息采集现场，可能已经安装了窄带载波通信设备和数据集中器（简称集中器），早期现场集中器有些仅具备以太网、RS232、USB、光纤中的一种空闲接口。本发明在不破坏已安装的设备的条件下，能够实现集中器与宽带载波通信装置之间的即插即用，方便宽带载波的融合。本发明用电信息系统无需对现有低压电力线载波通信网络进行大规模重建或改造，能够有效节约成本。
附图说明
具体实施方式
宽带载波通信模块包括宽带载波发送电路、宽带载波接收电路和宽带载波耦合电路；
宽带载波发送电路的输入端连接处理器，宽带载波接收电路的输出端连接处理器；宽带载波发送电路的输出端以及宽带载波接收电路的输入端分别通过宽带载波耦合电路连接低压电力线；
处理器通过外部设备接口模块连接外部设备。
各窄带载波采集终端包括窄带载波采集器和多个分别连接窄带载波采集器的电能表；
窄带载波采集器与各电能表之间通过窄带载波信号传输数据；
各宽带载波采集终端包括宽带载波采集器和多个分别连接宽带载波采集器的电能表；
宽带载波采集器与各电能表之间通过宽带载波信号传输数据；
各窄带载波采集终端的窄带载波采集器，通过电力线将从其所连接的电能表获取的用电信息数据，传输至集中器；
各宽带载波采集终端的宽带载波采集器，通过电力线将从其所连接的电能表获取的用电信息数据，传输至低压电力线载波通信装置；低压电力线载波通信装置将接收到的用电信息数据传输至集中器。
S1，集中器获取待采集的电能表所对应的所属采集器端口信息，从而判断待采集电能表所属采集器端口种类：若端口种类为宽带载波，则转至S2，若端口种类为窄带载波则转至S3；
S2，集中器向低压电力线载波通信装置发送用电信息采集命令帧，低压电力线载波通信装置根据接收到的用电信息采集命令帧，向电能表所属的宽带载波采集器发送用电信息采集命令；相应的宽带载波采集器将从相应电能表采集到的用电信息数据，回传至低压电力线载波通信装置；低压电力线载波通信装置将接收到的用电信息数据，传输至集中器；转至S4；
S3，集中器向待采集电能表所属的窄带载波采集器发送用电信息采集命令帧，相应的窄带载波采集器根据接收到的用电信息采集命令帧，将从相应电能表采集到的用电信息数据，回传至集中器；转至S4；
S4，集中器对接收到的用电信息数据进行校验和解析；
S5，集中器确定下一个待采集的电能表，转至步骤S1，重复S1至S5，直至所有电能表皆采集完毕，用电信息采集完毕。
第二步，由所述集中器将下行命令帧通过所述以太网、RS232总线、USB连接线或光纤中的一种发送至所述低压电力线载波通信装置，由所述低压电力线载波通信装置转发至所述待采集的电能表所属采集器，进行用电信息采集；根据采集到的所述用电信息生成报文，将所述报文回传至所述集中器，跳转至第四步；
第三步，由所述集中器将下行命令帧发送至所述待采集的电能表所属采集器，进行用电信息采集；根据采集到的所述用电信息生成报文，将所述报文回传至所述集中器，跳转至第四步；
第四步，所述集中器接收所述报文，在所述报文通过帧格式校验后，调用规约插件解析所述报文，跳转至第五步；
第五步，若所述集中器寻找到下一个待采集的电能表，则跳转至所述第一步；否则，结束用电信息采集。
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