一種基于LonWorks技術(shù)的低壓智能表用電信息采集并行通信系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域，尤其是一種基于LonWorks技術(shù)的低壓智能表用電信息采集并行通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]II型集中器是近兩年新興的一種低壓采集終端，與智能表之間采用的通信方式為RS-485總線，通過RS-485總線采集多只智能表的數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理和存儲(chǔ)。RS-485是一種專用通信總線，具有系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、通信速率高等優(yōu)點(diǎn)。利用專用通信總線把集中器和智能表安全、可靠地連接起來，除非設(shè)備接口硬件損壞，或者總線線路斷開，總線抄表系統(tǒng)會(huì)一直保持很好的通信效果和抄收成功率。另外，由于是專用的有線通信線路連接，線路上除了通信信號(hào)外，再無其他信號(hào)，外來的干擾信號(hào)耦合到線路衰減很大，所以集中器可以以較高的速率與智能表通信。RS-485是一種常見的電氣和通信接口，在控制系統(tǒng)中應(yīng)用最為普及，許多設(shè)備大都提供RS-485接口，在采集系統(tǒng)下行通道中，II型集中器與智能智能表均提供RS-485 接口。
[0003]但是，由于RS-485采用的是串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，在集中器周期輪詢智能表信息過程中，只有當(dāng)集中器發(fā)出的上一個(gè)數(shù)據(jù)幀返回，才能開始下一個(gè)數(shù)據(jù)幀的查詢，因此，在電表數(shù)量大、采集數(shù)據(jù)項(xiàng)目多的情況下，會(huì)大大降低采集效率，在營(yíng)銷大數(shù)據(jù)應(yīng)用中，采集數(shù)據(jù)量需求日益增多，由RS-485串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)所帶來的傳輸壓力愈發(fā)顯著。
[0004]此外，RS-485采用主從方式通信進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信，技術(shù)上存在很多缺陷。在目前電力雙向互動(dòng)智能表的建設(shè)應(yīng)用與用戶側(cè)響應(yīng)設(shè)備的應(yīng)用中，亟需提升電力網(wǎng)絡(luò)通信綜合自動(dòng)化的水平，需要控制網(wǎng)絡(luò)對(duì)事件的響應(yīng)速度非?？?，因而傳統(tǒng)的RS-485的主從式通信方式已不能滿足要求。
[0005]LonWorks網(wǎng)絡(luò)也簡(jiǎn)稱Lon網(wǎng)，它是局部操作網(wǎng)絡(luò)(local operating network)的簡(jiǎn)寫，是由美國(guó)Echelon公司1991年推出市場(chǎng)的一種全面的測(cè)控網(wǎng)絡(luò)。它可以解決在控制網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、構(gòu)成、安裝和維護(hù)中出現(xiàn)的大量問題.1DN網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)囊括了設(shè)計(jì)、調(diào)度以及智能分布控制系統(tǒng)的所有要素.與RS-485通信相比，LonWorks網(wǎng)絡(luò)技術(shù)簡(jiǎn)化了通訊參數(shù)設(shè)置，編程語(yǔ)言簡(jiǎn)潔，因?yàn)槠渫ㄐ挪捎妹嫦驅(qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法，同時(shí)其具有可控結(jié)點(diǎn)多、通訊媒介多、可靠性高等特點(diǎn).
[0006]LonWorks網(wǎng)絡(luò)的最大特點(diǎn)是LonWorks技術(shù)的核心元件(Neuron chip)和利用網(wǎng)絡(luò)變量(隱式報(bào)文)及顯式報(bào)文進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。Neuron chip內(nèi)部帶有3個(gè)8位微處理器，一個(gè)用于鏈路層的控制，一個(gè)用于網(wǎng)絡(luò)層的控制，另一個(gè)用于執(zhí)行用戶的應(yīng)用程序。該芯片還包括11個(gè)I/O 口和完整的LonTalk通信協(xié)議，并且具有通信和控制功能，一旦Neuronchip接到LonWorks網(wǎng)絡(luò)，它的介質(zhì)訪問CPU和網(wǎng)絡(luò)CPU就自動(dòng)執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)通信及控制工作，無需用戶專門進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信方面的開發(fā)，大大方便了用戶連網(wǎng)的工作。在網(wǎng)絡(luò)通信方面，LonWorks網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層采用“網(wǎng)絡(luò)變量”這一全新概念，使得復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計(jì)變成了簡(jiǎn)單的“網(wǎng)絡(luò)變量”的定義和捆綁，大大縮短了網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的時(shí)間，又因它的網(wǎng)絡(luò)物理層支持多種通信介質(zhì)(雙絞線、電力線、電源線、光纖、無線、紅外等)，擴(kuò)展了系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，因而現(xiàn)在被國(guó)內(nèi)各個(gè)領(lǐng)域的分布式測(cè)控系統(tǒng)所廣泛采用。
[0007]由于使用的通信協(xié)議不同，集中器和智能表不能直接納入LonWorks網(wǎng)絡(luò)。
[0008]目前，國(guó)網(wǎng)天津市電力公司(以下簡(jiǎn)稱天津公司)低壓智能表的用電信息采集系統(tǒng)上行數(shù)據(jù)通道(即遠(yuǎn)程信道)采用GPRS APN專用網(wǎng)絡(luò)，支持CDMA網(wǎng)絡(luò)；下行數(shù)據(jù)通道(即本地信道)采用載波方式。是以公用配變臺(tái)區(qū)為采集單位，通過低壓載波等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)低壓客戶智能表、臺(tái)區(qū)表的遠(yuǎn)程抄表，達(dá)到對(duì)配變臺(tái)區(qū)下的客戶智能表計(jì)預(yù)付費(fèi)控制、用電異常信息報(bào)警、線損分析等功能。
[0009]由于天津地區(qū)地處平原，230兆和GPRS/CDMA無線通信都不會(huì)受到太多的地勢(shì)條件干擾，且當(dāng)?shù)匾苿?dòng)運(yùn)營(yíng)商的實(shí)力較強(qiáng)，基站覆蓋比較完備，通信效果相對(duì)較好。同時(shí)在線容量也能滿足大規(guī)模集中采集的要求。
[0010]然而，通過兩年的建設(shè)運(yùn)行情況分析，載波受現(xiàn)場(chǎng)用電環(huán)境的影響較明顯，部分地區(qū)(臺(tái)區(qū))載波效果較差。窄帶載波通信技術(shù)帶寬較低，存在延時(shí)長(zhǎng)，易受干擾，可靠性受限等問題，僅可滿足遠(yuǎn)程抄表、數(shù)據(jù)查詢和遠(yuǎn)程充值功能等營(yíng)銷專業(yè)本身應(yīng)用需求，目前無法有效支撐停電信息實(shí)時(shí)上送、用戶實(shí)時(shí)互動(dòng)及其他高級(jí)功能應(yīng)用需求，制約低壓供電可靠性統(tǒng)計(jì)分析等目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
[0011]綜上所述，當(dāng)前天津公司的用電信息采集速率與可靠性主要受到下行數(shù)據(jù)通道采用窄帶載波技術(shù)的瓶頸限制。
[0012]為集中器與智能電表更換載波模塊，可實(shí)現(xiàn)寬帶載波通信技術(shù)。試驗(yàn)證明，寬帶載波技術(shù)帶寬雖有小幅增加，但仍存在通信延時(shí)，可靠性受限等問題，不能滿足停電信息實(shí)時(shí)上送和15分鐘輪詢召測(cè)要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0013]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種基于LonWorks技術(shù)的低壓智能表用電信息采集并行通信系統(tǒng)。
[0014]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0015]一種基于LonWorks技術(shù)的低壓智能表用電信息采集并行通信系統(tǒng)，包括主站、II型集中器以及多個(gè)智能表，主站連接通過光纖專網(wǎng)或GPRS無線公網(wǎng)連接II型集中器，采集用電信息并進(jìn)行通信，其特征在于:在II型集中器與多個(gè)智能表之間的線路上安裝有一 Lonfforks串口適配器，該LonWorks串口適配器與II型集中器通過RS-485接口連接，Lonfforks串口適配器與多個(gè)智能表之間通過LonWorks總線分別進(jìn)行連接。
[0016]而且，RS-485接口是一種RS-485標(biāo)準(zhǔn)的串行I/O設(shè)備。
[0017]而且，Lonfforks串口適配器實(shí)現(xiàn)II型集中器和智能表之間的數(shù)據(jù)傳遞，同時(shí)充當(dāng)RS-485標(biāo)準(zhǔn)與LonTalk協(xié)議之間的網(wǎng)關(guān)。
[0018]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
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