一種基于塑料光纖的用電信息采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種基于塑料光纖的用電信息采集系統(tǒng)，包括連接于光纖采集單元和光纖集中器之間的塑料光纖分合路器；光纖集中器與通信主站連接；光纖采集單元包括光纖采集器、RS485通信模塊、塑料光纖接口和無線通信模塊；塑料光纖分合路器包括一個(gè)上行發(fā)送端口、一個(gè)上行接收端口、N個(gè)下行發(fā)送端口和N個(gè)下行接收端口，N至少為2；光纖集中器包括光接收模塊、光發(fā)送模塊、電接收模塊和電發(fā)送模塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的一種基于塑料光纖的用電信息采集系統(tǒng)，安裝簡便、成本低、抄表周期短、可靠性高。
【專利說明】
一種基于塑料光纖的用電信息采集系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用電信息采集系統(tǒng)，具體涉及一種基于塑料光纖的用電信息米集系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]用電信息采集的信息傳輸方式主要包括電力線載波(Power LineCommunicat1n, PLC)、RS_485總線和短距離無線通信三種方式。①:RS_485總線應(yīng)用歷史較長，通信穩(wěn)定可靠，但在發(fā)生雷擊和浪涌的情況下，易造成485芯片損壞?’②:短距離無線通信具有速率較快、安裝靈活的特點(diǎn)，但由于無線傳輸對障礙物的穿透能力有限，易受到屏蔽和噪音干擾，影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和可靠性:電力線載波與抄表結(jié)合的方式，不能克服低壓電力線諧波較高的缺陷，其在不同臺(tái)區(qū)、不同時(shí)段，通信成功率差異較大。
[0003]光纖技術(shù)(EthernetPassive Optical Network, ΕΡ0Ν)作為一種高性價(jià)比的通信方式，廣泛應(yīng)用于主干電力傳輸網(wǎng)；光纖技術(shù)以高傳輸帶寬、支持多種環(huán)網(wǎng)保護(hù)協(xié)議、抗干擾性強(qiáng)等性能為電力通信提供了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的平臺(tái)。利用光纖技術(shù)建設(shè)的高速、長距離、穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)通信架構(gòu)，在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸中具有良好的發(fā)展前景和較高的實(shí)用價(jià)值。但光纖技術(shù)在只有幾百米的短距離通信中，對工作環(huán)境要求較高、帶寬利用率較低、施工技術(shù)難度較大、運(yùn)維成本較高。
[0004]塑料光纖作為一種新型的有線通信材料，完全不受電磁干擾、無線電干擾和噪音的影響，不產(chǎn)生輻射，且數(shù)據(jù)通信的可靠性高。目前塑料光纖的傳輸速度已經(jīng)超過125Mbps，能夠滿足現(xiàn)在和未來很長一段時(shí)間內(nèi)高速數(shù)據(jù)通信的需求。塑料光纖采用聚合物成熟的簡單拉制工藝，故而成本低廉，質(zhì)地柔軟、堅(jiān)韌，接續(xù)損耗較低，且塑料光纖的連接器件和安裝成本也比較低，可以有效降低系統(tǒng)成本。
[0005]因此，需要提供一種基于塑料光纖的用電信息采集系統(tǒng)，使得能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確、可靠、安全的采集用戶用電信息，以及提高用電信息一次抄收的成功率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了滿足現(xiàn)有技術(shù)的需要，本實(shí)用新型提供了一種基于塑料光纖的用電信息采集系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括與電能表連接的光纖采集單元，所述系統(tǒng)包括連接于所述光纖采集單元和光纖集中器之間的塑料光纖分合路器；所述光纖集中器與通信主站連接。
[0007]優(yōu)選的，所述光纖采集單元包括光纖采集器、RS485通信模塊、塑料光纖接口和無線通信模塊；
[0008]所述光纖采集器通過RS485通信模塊接入電能表，采集電量數(shù)據(jù)；所述RS485通信模塊包括RS485通訊接口、塑料光纖通信接口和485/P0F轉(zhuǎn)換模塊，所述485/P0F轉(zhuǎn)換模塊安裝在電能表的端鈕上；
[0009]所述光纖采集器通過塑料光纖接口和無線通信模塊接入所述塑料光纖分合路器；所述塑料光纖接口將所述電量數(shù)據(jù)通過塑料光纖發(fā)送到塑料光纖分合路器；所述無線通信模塊將所述電量數(shù)據(jù)以無線載波通信的方式發(fā)送到塑料光纖分合路器；
[0010]優(yōu)選的，所述塑料光纖分合路器包括一個(gè)上行發(fā)送端口、一個(gè)上行接收端口、N個(gè)下行發(fā)送端口和N個(gè)下行接收端口 ；N至少為2;
[0011]所述上行接收端口將所述光纖集中器發(fā)送的電量數(shù)據(jù)采集指令的光信號(hào)均勻分配到N個(gè)下行發(fā)送端口，所述下行發(fā)送端口與所述光纖采集單元連接；
[0012]所述上行發(fā)送端口將所述下行接收端口接收的N路電量數(shù)據(jù)的光信號(hào)耦合為一路光信號(hào)后發(fā)送到所述光纖集中器；
[0013]優(yōu)選的，N-M個(gè)下行發(fā)送端口分別與光纖采集單元連接，剩余的M個(gè)下行發(fā)送端口分別與光纖采集單元組連接，所述N>M，且N至少為2 ；
[0014]所述光纖采集單元組包括η個(gè)串聯(lián)的光纖采集單元，每個(gè)光纖采集單元分別與一個(gè)電能表連接，η至少為2 ；
[0015]優(yōu)選的，所述光纖集中器包括光接收模塊、光發(fā)送模塊、電接收模塊和電發(fā)送模塊；所述電發(fā)送模塊包括UART接口 ；
[0016]所述電發(fā)送模塊接收所述通信主站發(fā)送的電量數(shù)據(jù)采集指令，所述光發(fā)送模塊將所述電量數(shù)據(jù)采集指令轉(zhuǎn)換為光信號(hào)后發(fā)送到所述塑料光纖分合路器；
[0017]所述光接收模塊接收所述塑料光纖分合路器發(fā)送的電量數(shù)據(jù)的光信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后發(fā)送到所述電接收模塊；所述電接收模塊將所述電信號(hào)發(fā)送到所述通信主站；
[0018]優(yōu)選的，所述光纖集中器包括石英光纖接口，用于接入連接有石英光纖的光纖采集器；
[0019]優(yōu)選的，所述光纖集中器包括四路塑料光纖下行通道，每路塑料光纖下行通道分別與一個(gè)塑料光纖分合路器交互信息；
[0020]優(yōu)選的，所述塑料光纖采用截面直徑為0.5毫米、0.75毫米、1.0毫米、1.5毫米、2.0毫米和3.0毫米的塑料光纖中的任一種。
[0021]與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)異效果是:
[0022]1、本實(shí)用新型技術(shù)方案中，光纖采集器不僅設(shè)置有塑料光纖接口還設(shè)置有石英光纖接口，提高了用電信息采集系統(tǒng)的適用范圍；
[0023]2、本實(shí)用新型技術(shù)方案中，塑料光纖分合路器的N-M個(gè)下行發(fā)送端口分別與一個(gè)光纖采集單元連接，剩余的M個(gè)下行發(fā)送端口分別與一個(gè)光纖采集單元組連接，Ν>Μ，且N至少為2，兩種連接結(jié)構(gòu)能夠滿足不同的實(shí)際工況要求；
[0024]3、本實(shí)用新型技術(shù)方案中，光纖集中器包括四路塑料光纖下行通道，塑料光纖下行通道分別與一個(gè)塑料光纖分合路器交互信息，使得光纖集中器的下行通訊更加可靠、穩(wěn)定、快速。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0026]圖1是:本實(shí)用新型實(shí)施例中基于塑料光纖的用電信息采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0027]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
[0028]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的基于塑料光纖的用電信息采集系統(tǒng)包括光線采集單元、塑料光纖分合路器和光纖集中器；光線采集單元與用戶側(cè)的電能表連接，采集用戶的電量數(shù)量；光纖集中器與局端側(cè)的通信主站連接，用于接收局端側(cè)的電量數(shù)據(jù)采集指令以及向其發(fā)送用戶側(cè)的電量數(shù)據(jù)；塑料光纖分合路器連接于光線采集單元和光纖集中器之間。
[0029]本實(shí)施例中的塑料光纖采用截面直徑為0.5毫米、0.75毫米、1.0毫米、1.5毫米、
2.0毫米和3.0毫米中的任一種塑料光纖。
[0030]一、光纖采集單元；
[0031]本實(shí)用新型中的包括光纖采集器、RS485通信模塊、塑料光纖接口和無線通信模塊。
[0032]1、光纖采集器通過RS485通信模塊接入電能表，以采集電能表記錄的電量數(shù)據(jù)。
[0033]本實(shí)施例中RS485通信模塊包括一個(gè)RS485通訊接口、兩個(gè)塑料光纖通信接口和485/P0F轉(zhuǎn)換模塊，該485/P0F轉(zhuǎn)換模塊可以直接安裝于電能表的端鈕上，RS485通訊接口與電能表的RS485接口連接，將串口信號(hào)與塑料光纖傳輸?shù)墓庑盘?hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換；
[0034]485/P0F轉(zhuǎn)換模塊包括兩個(gè)塑料光纖通信接口，采用該冗余配置用于提高光線采集單元的工作可靠性；485/P0F轉(zhuǎn)換模塊可以采用光纖調(diào)制解調(diào)器或RS485光纖轉(zhuǎn)換器。
[0035]2、光纖采集器通過塑料光纖接口接入塑料光纖分合路器，塑料光纖接口將電量數(shù)據(jù)通過塑料光纖發(fā)送到塑料光纖分合路器。
[0036]3、光纖采集器通過無線通信模塊接入塑料光纖分合路器，無線通信模塊將電量數(shù)據(jù)通過無線載波通信的方式發(fā)送到塑料光纖分合路器。
[0037]二、塑料光纖分合路器；
[0038]本實(shí)用新型中的塑料光纖分合路器包括一個(gè)上行發(fā)送端口、一個(gè)上行接收端口、N個(gè)下行發(fā)送端口和N個(gè)下行接收端口 ；N至少為2。
[0039]1、上行接收端口將光纖集中器發(fā)送的電量數(shù)據(jù)采集指令的光信號(hào)均勻分配到N個(gè)下行發(fā)送端口 ；下行發(fā)送端口與光纖采集單元連接，將該光信號(hào)發(fā)送到光線采集單元；
[0040]N-M個(gè)下行發(fā)送端口分別與一個(gè)光纖采集單元連接，剩余的M個(gè)下行發(fā)送端口分別與一個(gè)光纖采集單元組連接，其中N>M，且N至少為2 ；
[0041]光纖采集單元組包括η個(gè)串聯(lián)的光纖采集單元，每個(gè)光纖采集單元分別與一個(gè)電能表連接，η至少為2。
[0042]2、上行發(fā)送端口將下行接收端口接收到的N路電量數(shù)據(jù)的光信號(hào)耦合為一路光信號(hào)發(fā)送到光纖集中器。
[0043]三、光纖集中器；
[0044]本實(shí)用新型中的光纖集中器包括光接收模塊、光發(fā)送模塊、電接收模塊、電發(fā)送模塊和石英光纖接口 ；電發(fā)送模塊包括UART接口 ；光接收模塊和光發(fā)送模塊均包括光電轉(zhuǎn)換器。
[0045]1、電發(fā)送模塊接收通信主站發(fā)送的電量數(shù)據(jù)采集指令，并將該指令發(fā)送到光發(fā)送模塊；光發(fā)送模塊將其轉(zhuǎn)換為光信號(hào)后發(fā)送到塑料光纖分合路器；
[0046]2、光接收模塊接收塑料光纖分合路器發(fā)送的電量數(shù)據(jù)的光信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后發(fā)送到電接收模塊，電接收模塊將電信號(hào)發(fā)送到通信主站。
[0047]3、光石英光纖接口用于接入連接有石英光纖的光纖采集器，從而提高所述系統(tǒng)的適用范圍。
[0048]4、光纖集中器包括四路塑料光纖下行通道，每個(gè)塑料光纖下行通道分別與一個(gè)塑料光纖分合路器交互信息，使得光纖集中器的下行通訊更加可靠、穩(wěn)定、快速。
[0049]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:所描述的實(shí)施例僅是本申請一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本申請中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本申請保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于塑料光纖的用電信息采集系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括與電能表連接的光纖采集單元，其特征在于，所述系統(tǒng)包括連接于所述光纖采集單元和光纖集中器之間的塑料光纖分合路器；所述光纖集中器與通信主站連接。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖采集單元包括光纖采集器、RS485通信模塊、塑料光纖接口和無線通信模塊； 所述光纖采集器通過RS485通信模塊接入電能表，采集電量數(shù)據(jù)；所述RS485通信模塊包括RS485通訊接口、塑料光纖通信接口和485/P0F轉(zhuǎn)換模塊，所述485/P0F轉(zhuǎn)換模塊安裝在電能表的端鈕上； 所述光纖采集器通過塑料光纖接口和無線通信模塊接入所述塑料光纖分合路器；所述塑料光纖接口將所述電量數(shù)據(jù)通過塑料光纖發(fā)送到塑料光纖分合路器；所述無線通信模塊將所述電量數(shù)據(jù)以無線載波通信的方式發(fā)送到塑料光纖分合路器。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述塑料光纖分合路器包括一個(gè)上行發(fā)送端口、一個(gè)上行接收端口、N個(gè)下行發(fā)送端口和N個(gè)下行接收端口 ；N至少為2 ； 所述上行接收端口將所述光纖集中器發(fā)送的電量數(shù)據(jù)采集指令的光信號(hào)均勻分配到N個(gè)下行發(fā)送端口，所述下行發(fā)送端口與所述光纖采集單元連接； 所述上行發(fā)送端口將所述下行接收端口接收的N路電量數(shù)據(jù)的光信號(hào)耦合為一路光信號(hào)后發(fā)送到所述光纖集中器。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，N-M個(gè)下行發(fā)送端口分別與光纖采集單元連接，剩余的M個(gè)下行發(fā)送端口分別與光纖采集單元組連接，所述N>M，且N至少為2 ; 所述光纖采集單元組包括η個(gè)串聯(lián)的光纖采集單元，每個(gè)光纖采集單元分別與一個(gè)電能表連接，η至少為2。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖集中器包括光接收模塊、光發(fā)送模塊、電接收模塊和電發(fā)送模塊；所述電發(fā)送模塊包括UART接口 ； 所述電發(fā)送模塊接收所述通信主站發(fā)送的電量數(shù)據(jù)采集指令，所述光發(fā)送模塊將所述電量數(shù)據(jù)采集指令轉(zhuǎn)換為光信號(hào)后發(fā)送到所述塑料光纖分合路器； 所述光接收模塊接收所述塑料光纖分合路器發(fā)送的電量數(shù)據(jù)的光信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后發(fā)送到所述電接收模塊；所述電接收模塊將所述電信號(hào)發(fā)送到所述通信主站。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖集中器包括石英光纖接口，用于接入連接有石英光纖的光纖采集器。
7.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖集中器包括四路塑料光纖下行通道，每路塑料光纖下行通道分別與一個(gè)塑料光纖分合路器交互信息。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述塑料光纖采用截面直徑為0.5毫米、0.75毫米、1.0毫米、1.5毫米、2.0毫米和3.0毫米的塑料光纖中的任一種。
【文檔編號(hào)】G08C23/06GK204066385SQ201420497136
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】石懷德, 袁靜偉, 郭明珠 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院