一種智能電表抄表方法、系統(tǒng)及塑料光纖分合路器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能電表抄表方法。所述方法包括以下步驟：接收局端側(cè)發(fā)送的光信號抄表指令；將所述光信號抄表指令轉(zhuǎn)換為相同的多路光信號抄表指令；將所述多路光信號抄表指令發(fā)送至用戶側(cè)；接收用戶側(cè)發(fā)送的根據(jù)接收到的光信號抄表指令確定的抄表信息；將所述抄表信息發(fā)送至局端側(cè)。采用本方法，能夠使用一路塑料光纖進行串聯(lián)多點通信的方式進行智能電表抄表工作。本發(fā)明還公開了用于實現(xiàn)所述方法的系統(tǒng)和塑料光纖分合路器。
【專利說明】一種智能電表抄表方法、系統(tǒng)及塑料光纖分合路器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力信息通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種智能電表抄表方法、系統(tǒng)及塑料光纖分合路器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電力系統(tǒng)的智能電表抄表方式有窄帶電力線載波抄表、485通信方式抄表、無線抄表和寬帶載波抄表實現(xiàn)智能電表的抄表等方式。但是，以上抄表方式均存在各自的缺陷，不能完全滿足對智能電表抄表的各項指標要求。窄帶載波抄表系統(tǒng)設(shè)備容易受電磁干擾，在用電高峰表現(xiàn)出載波抄表系統(tǒng)不穩(wěn)的問題。而且，目前很多公司都無法解決載波抄表系統(tǒng)的通信能力不穩(wěn)定的問題。其中繼通過組網(wǎng)來實現(xiàn)，而組網(wǎng)過程費時較長，造成配電網(wǎng)電源污染。同時，通信速率偏低，無法實現(xiàn)實時通信。485抄表由于在室外布線使用金屬通信導(dǎo)線，容易受到各種空間感應(yīng)的干擾，遇有強電或雷擊的環(huán)境很容易造成大面積電子器件的損壞。失去抄表功能，故障排除困難。無線抄表也需通過組網(wǎng)和中繼來完成抄表，且對空間，環(huán)境等因素的變化反應(yīng)敏感，無法實現(xiàn)實時抄表功能。寬帶載波抄表在電力線上傳輸距離過短，實用性較差，大規(guī)模推廣不現(xiàn)實。石英光纖通信具有安全可靠、保密性高等特點，但是目前用于電力EPON抄表應(yīng)用的通信模塊價格偏高、功耗大，且每塊電表都要接入獨立的石英光纖，造成布線數(shù)量龐大，系統(tǒng)無法承受等問題。
[0003]另一方面，隨著技術(shù)進步，光纖數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用越來越廣泛，安全的數(shù)據(jù)傳輸和實時在線的特點，使光纖通信在工業(yè)控制、環(huán)境保護、道路交通等行業(yè)的應(yīng)用具有無可比擬的性價比優(yōu)勢，傳統(tǒng)的智能電表抄表通信介質(zhì)利用的是銅質(zhì)線纜，在某些惡劣環(huán)境中，容易受到電磁場、電磁波等干擾，使通信質(zhì)量嚴重下降，在雷雨天氣還容易遭受雷擊，若能把光纖通信技術(shù)應(yīng)用到電能表抄表中，則能很好的解決采用傳統(tǒng)的銅質(zhì)電纜所存在的問題，現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)出現(xiàn)了利用石英光纖EPON系統(tǒng)實現(xiàn)智能電表抄表的方式。
[0004]塑料光纖是近年來興起的一種新型光通信介質(zhì)，其構(gòu)成光纖的芯與包層都是塑料材料，與大芯徑50/125 μ m和62.5/125 μ m的石英玻璃多模光纖相比，塑料光纖的芯莖高達200-1000 μ m,其接續(xù)時可使用不帶光纖定位套筒的便宜注塑塑料連接器，即便是光纖接續(xù)中芯對準產(chǎn)生±30 μ m偏差都不會影響耦合損耗，具有施工便捷、接續(xù)成本低等優(yōu)點?；谏鲜鰞?yōu)點，基于塑料光纖的智能電表抄表系統(tǒng)能夠帶來性能上的極大改善，充分滿足智能電表抄表的需求。目前還沒有基于塑料光纖的智能電表抄表的方法和系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實施例提供一種智能電表抄表方法、系統(tǒng)及塑料光纖分合路器，用于實現(xiàn)基于塑料光纖的智能電表抄表工作，能夠?qū)崟r多點傳輸抄表指令，滿足智能電表抄表要求。
[0006]本發(fā)明的一個方面，提出了一種智能電表抄表方法，包括以下步驟:接收局端側(cè)發(fā)送的光信號抄表指令；將所述光信號抄表指令轉(zhuǎn)換為相同的多路光信號抄表指令；將所述多路光信號抄表指令發(fā)送至用戶側(cè)；接收用戶側(cè)發(fā)送的根據(jù)接收到的光信號抄表指令確定的抄表信息；將所述抄表信息發(fā)送至局端側(cè)。該方法通過一路塑料光纖完成電力系統(tǒng)自動抄表工作，具有高性能、低功耗的優(yōu)點。
[0007]優(yōu)選的，將所述光信號抄表指令轉(zhuǎn)換為相同的多路光信號抄表指令的步驟還包括，將所述光信號抄表指令經(jīng)過光-電-光轉(zhuǎn)換為相同的多路光信號抄表指令。
[0008]優(yōu)選的，所述接收用戶側(cè)發(fā)送的根據(jù)接收到的光信號抄表指令確定的抄表信息的步驟還包括:所述用戶側(cè)為用戶側(cè)終端單獨連接時，接收用戶側(cè)終端發(fā)送的根據(jù)接收到的光信號抄表指令確定的抄表信息。
[0009]優(yōu)選的，所述接收用戶側(cè)發(fā)送的根據(jù)接收到的光信號抄表指令確定的抄表信息的步驟還包括:所述用戶側(cè)為多個用戶側(cè)終端串聯(lián)單環(huán)連接時，所有串聯(lián)的用戶側(cè)終端接收到相同的光信號抄表指令，并根據(jù)所述光信號抄表指令判斷抄表用戶；接收所述抄表用戶經(jīng)過下一個用戶側(cè)終端依次轉(zhuǎn)發(fā)傳回的根據(jù)所述光信號抄表指令確定的抄表信息。
[0010]本發(fā)明的另一個方面,還提出了 一種智能電表抄表系統(tǒng)，包括局端側(cè)、塑料光纖分合路器和用戶側(cè)，并通過塑料光纖相互連接，其中，所述局端側(cè)，用于將光信號抄表指令發(fā)送給所述塑料光纖分合路器，接收所述塑料光纖分合路器發(fā)送的用戶側(cè)抄表信息；所述塑料光纖分合路器，用于將所述光信號抄表指令轉(zhuǎn)換為相同的多路光信號抄表指令并發(fā)送至用戶側(cè)，以及，將接收到的多路用戶側(cè)發(fā)送的根據(jù)接收到的光信號抄表指令確定的抄表信息合并為一路并發(fā)送至所述局端側(cè)；所述用戶側(cè)，用于接收所述塑料光纖分合路器發(fā)送的多路光信號抄表指令，根據(jù)所述光信號抄表指令確定的抄表信息，并將所述抄表信息發(fā)送至所述塑料光纖分合路器。
[0011]優(yōu)選的，所述局端側(cè)包括局端側(cè)終端、光接收模塊、光發(fā)送模塊、電接收模塊、電發(fā)送模塊以及附屬電路，其中，所述光發(fā)送模塊，用于將來自電接收模塊的電信號抄表指令轉(zhuǎn)為光信號抄表指令，發(fā)送給所述塑料光纖分合路器；所述光接收模塊，用于接收所述塑料光纖分合路器傳來的光信號抄表信息，并轉(zhuǎn)為電信號送給電接收模塊；所述局端側(cè)終端，通過所述電發(fā)送模塊發(fā)送電信號抄表指令，通過所述電接收模塊接收電信號抄表信息。
[0012]優(yōu)選的，所述用戶側(cè)包括用戶側(cè)終端、光接收模塊、光發(fā)送模塊、電接收模塊、電發(fā)送模塊以及附屬電路，其中，所述光接收模塊，用于接收所述塑料光纖分合路器傳來的光信號抄表指令，并轉(zhuǎn)為電信號送給電接收模塊；所述光發(fā)送模塊，用于將根據(jù)接收到的光信號抄表指令確定的抄表信息轉(zhuǎn)為光信號抄表信息，發(fā)送給所述塑料光纖分合路器；所述用戶側(cè)終端，用于根據(jù)接收到的電信號抄表指令確定抄表用戶和抄表信息，并將所述抄表信息發(fā)送至所述電發(fā)送模塊。
[0013]優(yōu)選的，所述用戶側(cè)為串聯(lián)單環(huán)路型連接、保護功能串聯(lián)雙環(huán)路型連接或并聯(lián)星型連接中的一種或多種。
[0014]本發(fā)明的又一個方面，還提出了一種塑料光纖分合路器，包括上行光發(fā)送模塊、上行光接收模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊、不少于一路的下行光發(fā)送模塊和不少于一路的光接收模塊，其中，所述上行光接收模塊，用于接收局端側(cè)發(fā)送的光信號抄表指令；所述光電轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述光信號抄表指令轉(zhuǎn)換為相同的多路光信號抄表指令；所述下行光發(fā)送模塊，用于將多路光信號抄表指令發(fā)送至用戶側(cè)；所述下行光接收模塊，用于接收用戶側(cè)發(fā)送的根據(jù)接收到的光信號抄表指令確定的抄表信息；所述上行光發(fā)送模塊，用于將所述抄表信息發(fā)送至局端側(cè)。優(yōu)選的，所述光電轉(zhuǎn)換模塊進一步用于，將所述光信號抄表指令經(jīng)過光-電-光轉(zhuǎn)換為相同的多路光信號抄表指令。
[0015]優(yōu)選的，所述下行光接收模塊還用于，所述用戶側(cè)為用戶側(cè)終端單獨連接時，接收用戶側(cè)終端發(fā)送的根據(jù)接收到的光信號抄表指令確定的抄表信息。
[0016]優(yōu)選的，所述下行光接收模塊還用于，所述用戶側(cè)為多個用戶側(cè)終端串聯(lián)單環(huán)連接時，所有串聯(lián)的用戶側(cè)終端接收到相同的光信號抄表指令，并根據(jù)所述光信號抄表指令判斷抄表用戶；接收所述抄表用戶經(jīng)過下一個用戶側(cè)終端依次轉(zhuǎn)發(fā)傳回的根據(jù)所述光信號抄表指令確定的抄表信息。
[0017]通過本發(fā)明提供的智能電表抄表方法、系統(tǒng)及塑料光纖分合路器，能夠利用塑料光纖多點傳輸?shù)奶攸c完成智能電表抄表工作，克服了石英光纖抄表系統(tǒng)單點信號傳輸?shù)娜秉c，降低系統(tǒng)造價，同時具有高性能和低功耗的特點。
[0018]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
[0019]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0021]圖1為本發(fā)明實施例中智能電表抄表方法的流程圖；
[0022]圖2為本發(fā)明實施例中智能電表抄表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明實施例中智能電表抄表系統(tǒng)優(yōu)選實施方式的工作不意圖；
[0024]圖4為本發(fā)明實施例中智能電表抄表系統(tǒng)中局端側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為本發(fā)明實施例中局端側(cè)終端接口通信單元的信號流向的示意圖；
[0026]圖6為本發(fā)明實施例中智能電表抄表系統(tǒng)中終端側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖7為本發(fā)明實施例中終端側(cè)終端接口通信單元的信號流向的示意圖；
[0028]圖8為本發(fā)明實施例中塑料光纖分合路器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖9為本發(fā)明實施例中塑料光纖分合路器的工作原理示意圖。
【具體實施方式】
[0030]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0031]圖1是本發(fā)明實施例中智能電表的抄表方法。如圖1所示，該方法包括以下步驟:
[0032]步驟101、接收局端側(cè)發(fā)送的光信號抄表指令；
[0033]步驟102、將所述光信號抄表指令轉(zhuǎn)換為相同的多路光信號抄表指令；
[0034]步驟103、將所述多路光信號抄表指令發(fā)送至用戶側(cè)；
[0035]步驟104、接收用戶側(cè)發(fā)送的根據(jù)接收到的光信號抄表指令確定的抄表信息；
[0036]步驟105、將所述抄表信息發(fā)送至局端側(cè)。
[0037]塑料光纖是近年來興起的一種新型光通信介質(zhì)，其構(gòu)成光纖的芯與包層都是塑料材料，與大芯徑50/125 μ m和62.5/125 μ m的石英玻璃多模光纖相比，塑料光纖的芯莖高達200-1000 μ m,其接續(xù)時可使用不帶光纖定位套筒的便宜注塑塑料連接器，即便是光纖接續(xù)中芯對準產(chǎn)生±30 μ m偏差都不會影響耦合損耗，具有施工便捷、接續(xù)成本低等優(yōu)點?；谏鲜鰞?yōu)點，將塑料光纖應(yīng)用在智能電表抄表中也能夠帶來性能上的極大改善。
[0038]本實施例提供的智能電表抄表方法通過一路塑料光纖接收來自局端側(cè)的光信號抄表指令，通過光-電-光的處理順序?qū)⑵滢D(zhuǎn)換為多路光信號抄表指令，通過多路與用戶側(cè)連接的塑料光纖將抄表指令發(fā)送到用戶側(cè)，用戶側(cè)根據(jù)接收到的光信號抄表指令確定需要提供抄表信息的用戶端，并把抄表信息再通過光-電-光的形式傳回局端側(cè)，完成電力系統(tǒng)自動抄表工作。該方法通過塑料光纖的物理特性完成一路信號至多路信號的轉(zhuǎn)換過程，在自動抄表系統(tǒng)中具有高性能、低功耗的優(yōu)點。
[0039]在上述步驟104中，根據(jù)用戶側(cè)的連接方式的不同，接收用戶側(cè)傳回的抄表信息的方法可以有多種。當用戶側(cè)為用戶側(cè)終端單獨與塑料光纖連接時，直接接收用戶側(cè)終端發(fā)送的根據(jù)接收到的光信號抄表指令確定的抄表信息。
[0040]當用戶側(cè)為多個用戶側(cè)終端串聯(lián)單環(huán)連接時，其傳輸光信息抄表指令和接收抄表信息指令的方法如下:
[0041]一個用戶側(cè)終端接收到光信號抄表指令后將收到的光信號抄表指令轉(zhuǎn)發(fā)至下一個用戶側(cè)終端；所有串聯(lián)的用戶側(cè)終端接收到相同的光信號抄表指令，并根據(jù)所述光信號抄表指令判斷抄表用戶；接收所述抄表用戶經(jīng)過下一個用戶側(cè)終端依次轉(zhuǎn)發(fā)傳回的根據(jù)所述光信號抄表指令確定的抄表信息。
[0042]一種優(yōu)選的實施方式為:將接收到的抄表指令信息分作兩路，一路不作判斷直接轉(zhuǎn)發(fā)下一級用戶側(cè)。一路進入本級用戶側(cè)電表判斷，如不是本用戶側(cè)相關(guān)信息不做響應(yīng)。如是本用戶側(cè)信息則響應(yīng)，發(fā)出所響應(yīng)信息并傳送至下一級用戶側(cè)。如此反復(fù)直至最后一個用戶側(cè)。
[0043]圖2為本發(fā)明實施例中智能電表抄表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，智能電表抄表系統(tǒng)包括局端側(cè)201、塑料光纖分合路器202和多個用戶側(cè)203，并通過塑料光纖204相互連接。
[0044]局端側(cè)201將光信號抄表指令發(fā)送給塑料光纖分合路器202，同時接收塑料光纖分合路器202發(fā)送的用戶側(cè)抄表信息；
[0045]塑料光纖分合路器202將光信號抄表指令轉(zhuǎn)換為相同的多路光信號抄表指令并發(fā)送至用戶側(cè)203，以及，將接收到的多路用戶側(cè)203發(fā)送的根據(jù)接收到的光信號抄表指令確定的抄表信息合并為一路并發(fā)送至局端側(cè)201 ；
[0046]用戶側(cè)203接收塑料光纖分合路器202發(fā)送的多路光信號抄表指令，根據(jù)所述光信號抄表指令確定抄表信息，并將所述抄表信息發(fā)送至塑料光纖分合路器202。
[0047]本實施例中通過使用塑料光纖組成的智能電表抄表系統(tǒng)，通過采用點到點或點到多點結(jié)構(gòu)的短距離通信方式，能夠?qū)⒊碇噶畎l(fā)送至各用戶終端電表，獲取抄表信息，從而進行電力系統(tǒng)自動抄表工作。該系統(tǒng)利用塑料光纖多點傳輸?shù)奶攸c，克服了石英光纖EPON抄表系統(tǒng)只能單點信號傳輸?shù)娜秉c，能夠降低系統(tǒng)造價，同時具有高性能、低功耗的特點，適合網(wǎng)絡(luò)售電。
[0048]圖3是本發(fā)明實施例中智能電表抄表系統(tǒng)的優(yōu)選實施方式的工作不意圖。如圖3所示，包括局端側(cè)301、塑料光纖分合路器(BESU) 302、塑料光纖303、光-電/光-電-光收發(fā)模塊(COU) 304以及用戶側(cè)305。其中，局端側(cè)301通過電信號終端接口(集中器)與塑料光纖分合路器302相連，多個用戶側(cè)終端(電表)305通過光-電-光收發(fā)模塊304與塑料光纖分合路器302相連。其中，用戶側(cè)305的連接方式可以為串聯(lián)單環(huán)路型連接、保護功能串聯(lián)雙環(huán)路型連接或并聯(lián)星型連接中的一種或多種。
[0049]圖4為智能電表抄表系統(tǒng)實施例中局端側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，所述局端側(cè)包括局端側(cè)終端401、光接收模塊402、光發(fā)送模塊403、電接收模塊404、電發(fā)送模塊405以及附屬電路。其中，所述光發(fā)送模塊，用于將來自電接收模塊的電信號抄表指令轉(zhuǎn)為光信號抄表指令，發(fā)送給所述塑料光纖分合路器；所述光接收模塊，用于接收所述塑料光纖分合路器傳來的光信號抄表信息，并轉(zhuǎn)為電信號送給電接收模塊；所述局端側(cè)終端，通過所述電發(fā)送模塊發(fā)送電信號抄表指令，通過所述電接收模塊接收電信號抄表信息。
[0050]局端側(cè)終端接口通信單元的信號流向的示意圖如圖5所示。通過上述硬件組成的局端側(cè)支持光-電轉(zhuǎn)發(fā)模式，即光接收模塊接收下行鏈路傳來的光信號，并實時轉(zhuǎn)為符合接口規(guī)范的電信號送給電接收模塊。光發(fā)送模塊將來自電發(fā)送模塊的符合接口規(guī)范的電信號轉(zhuǎn)為光信號，發(fā)送給下行鏈路。
[0051]圖6為智能電表抄表系統(tǒng)實施例中終端側(cè)的結(jié)構(gòu)不意圖。如圖6所不，所述用戶側(cè)包括用戶側(cè)終端601、光接收模塊602、光發(fā)送模塊603、電接收模塊604、電發(fā)送模塊605以及附屬電路，其中，所述光接收模塊，用于接收所述塑料光纖分合路器傳來的光信號抄表指令，并轉(zhuǎn)為電信號送給電接收模塊；所述光發(fā)送模塊，用于將根據(jù)接收到的光信號抄表指令確定的抄表信息轉(zhuǎn)為光信號抄表信息，發(fā)送給所述塑料光纖分合路器；所述用戶側(cè)終端，用于根據(jù)接收到的電信號抄表指令確定抄表用戶和抄表信息，并將所述抄表信息發(fā)送至所述電接收模塊。
[0052]終端側(cè)終端接口通信單元的信號流向的示意圖如圖7所示。通過上述硬件組成的終端側(cè)支持光一電轉(zhuǎn)發(fā)模式，即光接收模塊接收上行鏈路傳來的光信號，并實時轉(zhuǎn)為符合接口規(guī)范的電信號送給電接收模塊。光發(fā)送模塊將來自電發(fā)送模塊的符合接口規(guī)范的電信號轉(zhuǎn)為光信號，發(fā)送給上行鏈路。
[0053]同時終端側(cè)可選支持光-電一光轉(zhuǎn)發(fā)模式。即光接收模塊接收上行鏈路傳來的光信號，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換后，實時轉(zhuǎn)為符合接口規(guī)范的電信號送給光發(fā)送模塊。在完成將接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號傳送給電發(fā)送模塊的同時，將相同的電信號傳送給光發(fā)送模塊轉(zhuǎn)換成光信號繼續(xù)發(fā)送出去。
[0054]圖8為本發(fā)明實施例中一種塑料光纖分合路器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8所示，塑料光纖分合路器包括上行光發(fā)送模塊801、上行光接收模塊802、光電轉(zhuǎn)換模塊803、不少于一路的下行光發(fā)送模塊804和不少于一路的光接收模塊805，其中，所述上行光接收模塊，用于接收局端側(cè)發(fā)送的光信號抄表指令；所述光電轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述光信號抄表指令轉(zhuǎn)換為相同的多路光信號抄表指令；所述下行光發(fā)送模塊，用于將多路光信號抄表指令發(fā)送至用戶側(cè)；所述下行光接收模塊，用于接收用戶側(cè)發(fā)送的根據(jù)接收到的光信號抄表指令確定的抄表信息；所述上行光發(fā)送模塊，用于將所述抄表信息發(fā)送至局端側(cè)。
[0055]上行光接收模塊接收來自上行鏈路的光信號，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換模塊進行光一電轉(zhuǎn)換后，實時轉(zhuǎn)為符合接口規(guī)范電信號送給多路下行光發(fā)送模塊。多路下行光接收模塊接收來自下行鏈路的光信號，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換模塊進行光一電轉(zhuǎn)換后，實時轉(zhuǎn)為符合接口規(guī)范電信號送給上行光發(fā)送模塊。其工作原理示意圖如圖9所示。
[0056]塑料光纖分合路器將智能電表輸入的TTL電平信號進行電-光調(diào)制，使TTL電平信號轉(zhuǎn)換成適于塑料光纖傳輸?shù)逆I控信號驅(qū)動LED發(fā)光。發(fā)光二極管(LED)輸出的光信號直接耦合進入塑料光纖座，通過直徑為I毫米的塑料光纖連接器，再耦合進入直徑為I毫米的塑料光纖中。
[0057]上行光發(fā)送模塊和不少于一路的下行光發(fā)送模塊中還包括光發(fā)送器。該光發(fā)送器電路中，發(fā)光二極管(LED)是普通顯示用的高亮度表面貼裝發(fā)光二極管，驅(qū)動電流小于20mA,中心波長650nm(紅外光)。之所以選取650nm的發(fā)光二極管，是因為這種波長的發(fā)光二極管很廉價，而且在650nm波長處，塑料光纖的損耗值相對較低。發(fā)光二極管芯片尺寸選擇在1.0mmX 1.0mm左右，與塑料光纖的直徑相當，容易將光信號耦合進入塑料光纖中。
[0058]光發(fā)送器將智能電表輸入的TTL電平信號進行電-光調(diào)制，使TTL電平信號轉(zhuǎn)換成適于塑料光纖傳輸?shù)逆I控信號驅(qū)動LED發(fā)光。發(fā)光二極管(LED)輸出的光信號直接耦合進入直徑為1.0mm的塑料光纖座，通過塑料光纖連接器，再耦合進入直徑為1.0mm的塑料光纖中。
[0059]上行光接收模塊和不少于一路的下行光接收模塊中還包括光接收器。光接收器包括放大器、解調(diào)器、濾波器和判決器，其中，所述放大器、解調(diào)器、濾波器和判決器依次連接。
[0060]工作過程中，光接收器接收到光信號并產(chǎn)生感應(yīng)電流，后經(jīng)放大器兩級放大，輸入到解調(diào)器由解調(diào)器進行解調(diào)。解調(diào)出的信號仍含有高頻干擾，經(jīng)濾波器模塊進行濾波后，再由判決模塊進行判決，即可還原成原輸入的TTL信號。
[0061]在圖3所示的智能電表抄表系統(tǒng)中，多個用戶側(cè)可以靈活組成串聯(lián)單環(huán)路型、保護功能串聯(lián)雙環(huán)路型以及并聯(lián)星型等拓撲結(jié)構(gòu)，在實際應(yīng)用中，這幾種結(jié)構(gòu)可以混合使用。其中，終端側(cè)串聯(lián)單環(huán)路型連接的結(jié)構(gòu)中，使用一路塑料光纖完成各模塊串聯(lián)單環(huán)傳輸方式進行電力系統(tǒng)自動抄表。一個用戶側(cè)終端接收到光信號抄表指令后將收到的光信號抄表指令轉(zhuǎn)發(fā)至下一個用戶側(cè)終端；所有串聯(lián)的用戶側(cè)終端接收到相同的光信號抄表指令，并根據(jù)所述光信號抄表指令判斷抄表用戶；接收所述抄表用戶經(jīng)過下一個用戶側(cè)終端依次轉(zhuǎn)發(fā)傳回的根據(jù)所述光信號抄表指令確定的抄表信息。
[0062]用戶側(cè)串聯(lián)單環(huán)路的連接形式能夠更適合塑料光纖的傳輸特點，使塑料光纖多點傳輸具有了使用價值。該系統(tǒng)中，由局端側(cè)接收到的電信號經(jīng)局端側(cè)單元轉(zhuǎn)換為適于在塑料光纖中傳輸?shù)墓庑盘杺魉偷椒趾下菲鳎儆煞趾下菲鲗⑹盏降膯温饭庑盘栟D(zhuǎn)變成相同的多路光信號發(fā)送到塑料光纖中。在轉(zhuǎn)變過程中光強無衰減并可根據(jù)需要很方便的調(diào)整。塑料光纖分合路器發(fā)出的光信號經(jīng)塑料光纖傳送到用戶側(cè)單元完成信息對該用戶的傳送，同時由該用戶上的光收發(fā)模塊將收到的信息轉(zhuǎn)發(fā)至下一個用戶側(cè)單元，所有串聯(lián)在塑料光纖上全部用戶側(cè)單元都收到相同的信息，經(jīng)信息協(xié)議判斷后，由指定的用戶發(fā)出信息，經(jīng)下一個用戶側(cè)轉(zhuǎn)發(fā)直到傳回分合路器接收端口，分合路器將收到的光信號傳輸?shù)骄侄藗?cè)，由局端側(cè)光接收器轉(zhuǎn)換為電信號完成通信過程。
[0063]使用本發(fā)明實施例中的智能電表抄表系統(tǒng)，與載波抄表相比具有速率高，可靠性高，穩(wěn)定性好，安全保密性強，可實現(xiàn)適時通信等載波抄表無法做到的優(yōu)勢。由于使用一路塑料光纖進行串聯(lián)多點通信，具備實用性。而石英光纖EPON抄表系統(tǒng)無法采用相同的方法，石英光纖數(shù)量過多，不具備實用條件。微功率無線抄表也不能滿足適時通信的要求。[0064]本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器和光學(xué)存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。
[0065]本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
[0066]這些計算機程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
[0067]這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
[0068]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種智能電表抄表方法，其特征在于，包括以下步驟: 接收局端側(cè)發(fā)送的光信號抄表指令； 將所述光信號抄表指令轉(zhuǎn)換為相同的多路光信號抄表指令； 將所述多路光信號抄表指令發(fā)送至用戶側(cè)； 接收用戶側(cè)發(fā)送的根據(jù)接收到的光信號抄表指令確定的抄表信息； 將所述抄表信息發(fā)送至局端側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述光信號抄表指令轉(zhuǎn)換為相同的多路光信號抄表指令的步驟還包括， 將所述光信號抄表指令經(jīng)過光-電-光轉(zhuǎn)換為相同的多路光信號抄表指令。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述接收用戶側(cè)發(fā)送的根據(jù)接收到的光信號抄表指令確定的抄表信息的步驟還包括: 所述用戶側(cè)為用戶側(cè)終端單獨連接時，接收用戶側(cè)終端發(fā)送的根據(jù)接收到的光信號抄表指令確定的抄表信息。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述接收用戶側(cè)發(fā)送的根據(jù)接收到的光信號抄表指令確定的抄表信息的步驟還包括: 所述用戶側(cè)為多個用戶側(cè)終端串聯(lián)單環(huán)連接時， 所有串聯(lián)的用戶側(cè)終端接收到相同的光`信號抄表指令，并根據(jù)所述光信號抄表指令判斷抄表用戶； 接收所述抄表用戶經(jīng)過下一個用戶側(cè)終端依次轉(zhuǎn)發(fā)傳回的根據(jù)所述光信號抄表指令確定的抄表信息。
5.—種智能電表抄表系統(tǒng),其特征在于,包括局端側(cè)、塑料光纖分合路器和用戶側(cè)，并通過塑料光纖相互連接，其中， 所述局端側(cè)，用于將光信號抄表指令發(fā)送給所述塑料光纖分合路器，接收所述塑料光纖分合路器發(fā)送的用戶側(cè)抄表信息； 所述塑料光纖分合路器，用于將所述光信號抄表指令轉(zhuǎn)換為相同的多路光信號抄表指令并發(fā)送至用戶側(cè)，以及，將接收到的多路用戶側(cè)發(fā)送的根據(jù)接收到的光信號抄表指令確定的抄表信息合并為一路并發(fā)送至所述局端側(cè)； 所述用戶側(cè)，用于接收所述塑料光纖分合路器發(fā)送的多路光信號抄表指令，根據(jù)所述光信號抄表指令確定的抄表信息，并將所述抄表信息發(fā)送至所述塑料光纖分合路器。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述局端側(cè)包括局端側(cè)終端、光接收模塊、光發(fā)送模塊、電接收模塊、電發(fā)送模塊以及附屬電路，其中， 所述光發(fā)送模塊，用于將來自電接收模塊的電信號抄表指令轉(zhuǎn)為光信號抄表指令，發(fā)送給所述塑料光纖分合路器； 所述光接收模塊，用于接收所述塑料光纖分合路器傳來的光信號抄表信息，并轉(zhuǎn)為電信號送給電接收模塊； 所述局端側(cè)終端，通過所述電發(fā)送模塊發(fā)送電信號抄表指令，通過所述電接收模塊接收電信號抄表信息。
7.如權(quán)利要求5或6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述用戶側(cè)包括用戶側(cè)終端、光接收模塊、光發(fā)送模塊、電接收模塊、電發(fā)送模塊以及附屬電路，其中，所述光接收模塊，用于接收所述塑料光纖分合路器傳來的光信號抄表指令，并轉(zhuǎn)為電信號送給電接收模塊； 所述光發(fā)送模塊，用于將根據(jù)接收到的光信號抄表指令確定的抄表信息轉(zhuǎn)為光信號抄表信息，發(fā)送給所述塑料光纖分合路器； 所述用戶側(cè)終端，用于根據(jù)接收到的電信號抄表指令確定抄表用戶和抄表信息，并將所述抄表信息發(fā)送至所述電發(fā)送模塊。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述用戶側(cè)為串聯(lián)單環(huán)路型連接、保護功能串聯(lián)雙環(huán)路型連接或并聯(lián)星型連接中的一種或多種。
9.一種塑料光纖分合路器，其特征在于，包括上行光發(fā)送模塊、上行光接收模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊、不少于一路的下行光發(fā)送模塊和不少于一路的光接收模塊，其中， 所述上行光接收模塊，用于接收局端側(cè)發(fā)送的光信號抄表指令； 所述光電轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述光信號抄表指令轉(zhuǎn)換為相同的多路光信號抄表指令； 所述下行光發(fā)送模塊，用于將多路光信號抄表指令發(fā)送至用戶側(cè)； 所述下行光接收模塊，用于接收用戶側(cè)發(fā)送的根據(jù)接收到的光信號抄表指令確定的抄表信息； 所述上行光發(fā)送模塊，用于將所述抄表信息發(fā)送至局端側(cè)。
10.如權(quán)利要求9所述的塑料光纖分合路器，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換模塊進一步用于， 將所述光信號抄表指令經(jīng)過光-電-光轉(zhuǎn)換為相同的多路光信號抄表指令。
【文檔編號】G08C23/06GK103680123SQ201310045472
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月5日
【發(fā)明者】龐建民, 岳在春, 張海亮, 許杰雄, 王翔, 郝為民, 石懷德, 賈美健, 馬安順, 張雷 申請人:北京南瑞智芯微電子科技有限公司, 國家電網(wǎng)公司