专利名称：电力远程抄表通信装置以及数据汇聚设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力远程抄表通信装置以及数据汇聚设备，属于远程抄表通信技术 领域。
背景技术：
电力远程抄表系统是目前配电网自动化系统的一项重要内容，也是目前配电网自动化系 统中最为活跃的部分。该系统主要是通过现场通信和远程通信两大技术完成数据采集和传输 ，使得各家各户的电能量数据可以在远程实现监控，并通过上下信道完成采集、监测、控制 、分析和决策功能，是实现自动抄表和自动停送电功能的主要载体。目前在现场通信环节许 多设备商相继开发出各种通信方式来满足需要，例如载波、无线射频、485现场总线等技 术。但是在远程通信方面，现有技术还不成熟，往往需要付出巨大的通信成本来完成数量较 少的数据接入工作。现有的通信技术，往往只是在理论上可以实现，但是其安装使用的成本 过高，普通群众无法承受，而且其通信技术通常是依靠一种通信介质，设备单一，针对不同 的安装环境，以及对不同的通信介质的选择上，无法达到满意的效果，存在现场安装复杂、 使用设备冗余、通信手段单一等问题。同时在一些地区，由于没有专用设备、技术以及统一 的规划，纷纷采用光缆直联等方式进行数据采集传输，这样使得远程系统的建设成本大幅提 高，无法进行远程抄表系统的普及工作，同时，由于过去的通信结构扩展能力非常有限，无 法为配电网自动化系统提供统一可靠的通信平台，端口扩展能力太弱使得目前的配电网自动 化系统和远程抄表系统的普及始终存在一个通信瓶颈。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种电力远程抄表通信装置以及数据汇聚设备，其运行成 本低，安装方便，适合于各种使用环境以及通信介质。
本实用新型的电力远程抄表通信结构，它包括集中器l，集中器1连接至数据采集单元2 ，数据采集单元2通过现场通信介质7传输至数据汇聚设备3上，数据汇聚设备3通过远程通信 介质8传输至数据接收解析单元4，数据接收解析单元4连接数据解析分配单元5，数据解析分 配单元5连接数据中心6。
上述的电力远程抄表通信结构，在至少2个数据汇聚设备3之间连接有远程通信介质8， 数据汇聚设备3组成汇聚层。上述的电力远程抄表通信结构，远程通信介质8为电缆、光缆或无线通信，采用其中2种 或3种远程通信介质8组成复合通道。
本实用新型电力远程抄表通信结构所用的数据汇聚设备，它包括箱体9，在箱体9内设有 用于与数据采集单元2连接的数据接口10，与数据接口10连接的电力调制解调器11和光口交 换机12，以及与电力调制解调器11连接的电缆配线架13和与光口交换机12连接的光缆配线架 15;以及提供电源的空气开关配线架17;在箱体9下方设有光/电缆井道16。
上述的电力远程抄表通信结构所用的数据汇聚设备，在箱体9侧面上方设有鲨鱼腮排气 片18。
上述的电力远程抄表通信结构所用的数据汇聚设备，在箱体9内设有近距离无线通信路 由器14;现场通信介质7采用无线通信，集中器1通过协议转换器21后连接近距离无线收发单 元27，近距离无线收发单元27将数据传输到近距离无线通信路由器14。
上述的电力远程抄表通信结构所用的数据汇聚设备，在箱体9内设有电缆配线架13和光 缆配线架15，光/电缆井道16;在箱体9内还设有卡接安装口20。
申请人在多年的现场实践当中，总结和探索出一整套远程抄表数据通信方面的技术，该 技术将各家各户的电能量数据通过集中器收集，通过集中器将数据传输到数据采集单元，对 数据进行标准化处理，然后由数据汇聚设备进行远程传输。可以将一个区域内的电能量数据 收集起来后再传输，提高了传输效率，改变了现有单一点对点光纤直接连到用户家里的数据 传输方式，降低了远程抄表的成本。如果采用单一点对点的传输方式，安装及使用费用将达 到3000多元，而采用本实用新型的方案， 一个小区1000户住户，可采用一条光纤传输全部数 据，平均每户的安装及使用费用仅为0.3元。而且针对现有的各种通信介质，如电缆、光缆 或无线通信，本实用新型提供一种全新的数据汇聚设备，可以将现场采集的数据进行转换， 方便与各种通信介质进行连接，而不必针对每一种通信介质采购、安装所需的设备，适应性 更强，安装更加方便。因此在安装时，可以针对安装地区的特点，灵活的选择不同的数据通 信介质，安装简单、设备简化。
附图l为本实用新型的结构示意附图2为本实用新型实施例2的结构示意附图3为本实用新型实施例3的结构示意附图4为本实用新型实施例4的结构示意附图5为本实用新型实施例5的结构示意图；附图6为本实用新型数据汇聚设备的结构示意图； 附图7为附图6中数据汇聚设备的侧视附图8为本实用新型数据汇聚设备的另一种结构示意图。
附图标记l-集中器、2-数据采集单元、3-数据汇聚设备、4-数据接收解析单元、5-数 据解析分配单元、6-数据中心、7-现场通信介质、8-远程通信介质、9-箱体、10-数据接口 、11-电力调制解调器、12-光口交换机、13-电缆配线架、14-近距离无线通信路由器、15-光缆配线架、16-光/电缆井道、17-空气开关配线架、18-鲨鱼腮排气片、19-底座、20-卡接 安装口、 21-协议转换器、22-光纤收发器、23-交换设备、24-现场网线、25-串口电缆、26-现场网线、27-近距离无线收发单元、28-光纤、29-电缆配线架、30-远距离无线通道、31-无线路由器、32-多路串口协议处理器、33-电缆调制解调器、34-串口电缆、35-电缆、36-光纤、37-电缆。
具体实施方式
本实用新型的实施例l:本实用新型的电力远程抄表通信结构，如图1所示，它采用集中 器l将每户的电表数据收集起来，集中器1采用现有的485集中器，将集中器l连接至数据采集 单元2，数据采集单元2将采集的数据通过现场通信介质7传输至数据汇聚设备3上，数据汇聚 设备3通过远程通信介质8传输至数据接收解析单元4，数据接收解析单元4连接数据解析分配 单元5，数据解析分配单元5连接数据中心6。根据现场情况选择不同的远程通信介质8，可以 选择电缆、光缆(也称为光纤)或无线通信。为了保证数据传输的正常，在2个或2个以上数 据汇聚设备3之间连接有远程通信介质8，将数据汇聚设备3组成汇聚层。
本实用新型将整个远程抄表过程分为五个部分，从图1左起，分别为数据接入部分、数 据汇聚部分、数据传输部分、数据解析部分和数据分配部分。工作时，将各家各户的远程抄 表数据通过集中器l收集，通过集中器1将数据传输到数据采集单元2，数据采集单元2对数据 进行标准化处理，以符合所用通信介质的传输协议，然后将标准化的数据传输到数据汇聚设 备3上，由数据汇聚设备3进行远程传输，将汇聚的数据传输到数据接收解析单元4上，数据 接收解析单元4将数据发送到数据解析分配单元5，由数据解析分配单元5对数据进行分配， 将分配好的数据传输到数据中心6。通过数据中心6就可以掌握整个供电区域的全部电能用户 的情况。
本实用新型的数据汇聚设备3，先制作底座19，底座19上安装箱体9，在箱体9内安装用 于与数据采集单元2连接的数据接口 10，数据接口 IO连接用于数据转换的电力调制解调器l 1 和光口交换机12，安装与数据接口10连接的电力调制解调器11和光口交换机12。还安装有提供电源的空气开关配线架17，用于完成设备电源的接入。在箱体9下方制作有光/电缆井道16 ，用于缆线的进出。连接数据采集单元2的通信缆线连接至数据接口10，根据连接数据采集 单元2的通信缆线的不同，分别连接电力调制解调器11或光口交换机12，对数据进行转换， 以适合不同的传输介质和传输协议，然后再连接至电缆配线架13或光缆配线架15，将数据汇 聚以后通过l条光缆或电缆对数据进行远程传输。
对于有源设备，在箱体9侧面上方制作出鲨鱼腮排气片18，完成内部与外部的热量交换 ，防止箱体9内过热，鲨鱼腮排气片18的形状还可以防止雨水或小虫进入箱体9内。在箱体9 内安装卡接安装口20，用于捆扎通信缆线。在箱体9内还应安装接地单元，以防雷击。
在通常情况下，采用有线(光缆、电缆)传输较好，为了满足更多的需要，在箱体9内 安装近距离无线通信路由器14;现场通信介质7采用无线通信，集中器1通过协议转换器21后 连接近距离无线收发单元27，近距离无线收发单元27将数据传输到近距离无线通信路由器14 ，完成对数据的现场采集。
本实用新型的数据汇聚设备3也可以采用无源汇聚设备的结构，在箱体9内安装电缆配线 架13和光缆配线架15，在箱体9底部制作出光/电缆井道16;在箱体9内安装卡接安装口20， 用于捆扎通信缆线。数据采集单元2直接采用光缆或电缆，与电缆配线架13或光缆配线架15 连接，完成对数据的汇聚。其结构更加简单，成本更低，但是由于没有电力调制解调器ll和 光口交换机12，数据采集单元2以及数据传输距离都受到限制，而且无法组成汇聚层，因此 扩展性能不好。
下面分别说明通过对不同通信介质的选择，而采用的具体设备及结构。 本实用新型的实施例2:如图2所示，每个集中器1的端口通过串口电缆25连接协议转换 器21，将现场内部通信方式改为基于TCP/IP协议的方式。通过光纤收发器22进行数据的接入 ，将数据通过现场通信介质7传输到数据汇聚设备3，多个数据汇聚设备3之间通过远程通信 介质8连接，组成汇聚层，数据汇聚设备3通过远程通信介质8连接中央机房交换设备23，交 换设备23通过现场网线24连接数据中心6。本实施例采用光缆为主要通信介质，协议转换器 21和光纤收发器22完成数据采集单元2的作用，对数据进行标准化处理，然后发送到数据汇 聚设备3，协议转换器21和光纤收发器22之间通过现场网线26连接，光纤收发器22通过光纤 连接数据接口IO，数据接口10连接光口交换机12，光口交换机12通过光纤连接光缆配线架15 ，光缆配线架15将所有数据汇聚成1条光纤后，通过l条光纤进行数据远程传输。
现场通信介质7和远程通信介质8均采用光纤，中央机房交换设备23实现数据接收解析单 元4和数据解析分配单元5的作用，对收到的数据进行解析和分配，然后传输到数据中心6。本实用新型的实施例3:如图3所示，采用光纤作为主要通信介质时，对于用户较少的地 区，也可采用单个数据汇聚设备3完成数据的传输，其结构和设备与实施例2中相同，只是数 据汇聚设备3没有组成汇聚层。
本实用新型的实施例4:如图4所示，现场的通信介质采用近距离无线通信技术(WINMAX )，在每个集中器1的端口安装协议转换器21，然后通过现场网线26连接近距离无线收发单 元27，在数据汇聚设备3的箱体9内设有近距离无线通信路由器14;近距离无线收发单元27将 数据传输到近距离无线通信路由器14，再由数据汇聚设备3汇聚数据后进行远程传输，远程 传输过程同实施例2。近距离无线通信技术可以将现场几个甚至是几十个分散的集中器l汇聚 到数据汇聚设备3内，适合用户较分散的农村使用。
本实用新型的实施例5:在各种现场情况中，有一些情况比较特殊。由于一些居民数十 家分散在各处，无法通过简单的方法将数据集中到集中器后再处理，或者在现场环境中，多 台集中器的情况各不相同，无法采用单一的通信方式来汇聚数据。在这种情况下，采用多种 通信介质组成复合通道，进行传输。如图5所示，左侧上方的集中器l采用电缆作为通信介质 ，集中器1通过串口电缆34连接电缆调制解调器33，电缆调制解调器33通过电缆35连接数据 汇聚设备3，左侧下方的集中器1采用光纤36作为通信介质，连接方式如实施例2。中间上方 的集中器l采用近距离无线通信技术作为通信介质，连接方式如实施例4。数据汇聚设备3之 间组成汇聚层，采用光缆和无线通信组成复合通道。在数据汇聚设备3与数据中心6之间的数 据传输中，分别采用远距离无线通道30 (CDMA/GPRS)、电缆37和光纤28组成复合通道。远 距离无线通道30是在数据汇聚设备3安装远距离无线通信模块，将数据传输到中心站的无线 路由器31上，经无线路由器31解析分配后，将数据传输到数据中心6。电缆37是通过电缆连 接中心站的电缆配线架29、以及电缆调制解调器33和多路串口协议处理器32 (MOXA)，然后 将数据传输到交换机23，最后传输至数据中心6。光纤28的连接方式如实施例2。
权利要求1.一种电力远程抄表通信结构，它包括集中器(1)，其特征在于集中器(1)连接至数据采集单元(2)，数据采集单元(2)通过现场通信介质(7)传输至数据汇聚设备(3)上，数据汇聚设备(3)通过远程通信介质(8)传输至数据接收解析单元(4)，数据接收解析单元(4)连接数据解析分配单元(5)，数据解析分配单元(5)连接数据中心(6)。
专利摘要本实用新型公开了一种电力远程抄表通信装置以及数据汇聚设备，它包括集中器(1)，集中器(1)连接至数据采集单元(2)，数据采集单元(2)通过现场通信介质(7)传输至数据汇聚设备(3)上，数据汇聚设备(3)通过远程通信介质(8)传输至数据接收解析单元(4)，数据接收解析单元(4)连接数据解析分配单元(5)，数据解析分配单元(5)连接数据中心(6)。本实用新型将一个区域内的电能量数据收集起来后再传输，提高了传输效率，改变了现有单一点对点光纤直接连到用户家里的数据传输方式，降低了远程抄表的成本。本实用新型提供一种全新的数据汇聚设备，可以将现场采集的数据进行转换，方便与各种通信介质进行连接。
文档编号G08C17/00GK201149726SQ20082030021
公开日2008年11月12日 申请日期2008年2月5日 优先权日2008年2月5日
发明者攀 陈 申请人:攀 陈