一种基于塑料光纤的用电信息采集系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种基于塑料光纤的用电信息采集系统，包括连接于光纤采集单元和光纤集中器之间的塑料光纤分合路器；光纤集中器与通信主站连接；光纤采集单元包括光纤采集器、RS485通信模块、塑料光纤接口和无线通信模块；塑料光纤分合路器包括一个上行发送端口、一个上行接收端口、N个下行发送端口和N个下行接收端口，N至少为2；光纤集中器包括光接收模块、光发送模块、电接收模块和电发送模块。与现有技术相比，本实用新型提供的一种基于塑料光纤的用电信息采集系统，安装简便、成本低、抄表周期短、可靠性高。
【专利说明】
一种基于塑料光纤的用电信息采集系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用电信息采集系统，具体涉及一种基于塑料光纤的用电信息米集系统。
【背景技术】
[0002]用电信息采集的信息传输方式主要包括电力线载波(Power LineCommunicat1n, PLC)、RS_485总线和短距离无线通信三种方式。①:RS_485总线应用历史较长，通信稳定可靠，但在发生雷击和浪涌的情况下，易造成485芯片损坏?’②:短距离无线通信具有速率较快、安装灵活的特点，但由于无线传输对障碍物的穿透能力有限，易受到屏蔽和噪音干扰，影响数据传输的实时性和可靠性:电力线载波与抄表结合的方式，不能克服低压电力线谐波较高的缺陷，其在不同台区、不同时段，通信成功率差异较大。
[0003]光纤技术(EthernetPassive Optical Network, ΕΡ0Ν)作为一种高性价比的通信方式，广泛应用于主干电力传输网；光纤技术以高传输带宽、支持多种环网保护协议、抗干扰性强等性能为电力通信提供了一个坚实的平台。利用光纤技术建设的高速、长距离、稳定、可靠、经济的基础通信架构，在远程数据传输中具有良好的发展前景和较高的实用价值。但光纤技术在只有几百米的短距离通信中，对工作环境要求较高、带宽利用率较低、施工技术难度较大、运维成本较高。
[0004]塑料光纤作为一种新型的有线通信材料，完全不受电磁干扰、无线电干扰和噪音的影响，不产生辐射，且数据通信的可靠性高。目前塑料光纤的传输速度已经超过125Mbps，能够满足现在和未来很长一段时间内高速数据通信的需求。塑料光纤采用聚合物成熟的简单拉制工艺，故而成本低廉，质地柔软、坚韧，接续损耗较低，且塑料光纤的连接器件和安装成本也比较低，可以有效降低系统成本。
[0005]因此，需要提供一种基于塑料光纤的用电信息采集系统，使得能够实时、准确、可靠、安全的采集用户用电信息，以及提高用电信息一次抄收的成功率。
【发明内容】
[0006]为了满足现有技术的需要，本实用新型提供了一种基于塑料光纤的用电信息采集系统，所述系统包括与电能表连接的光纤采集单元，所述系统包括连接于所述光纤采集单元和光纤集中器之间的塑料光纤分合路器；所述光纤集中器与通信主站连接。
[0007]优选的，所述光纤采集单元包括光纤采集器、RS485通信模块、塑料光纤接口和无线通信模块；
[0008]所述光纤采集器通过RS485通信模块接入电能表，采集电量数据；所述RS485通信模块包括RS485通讯接口、塑料光纤通信接口和485/P0F转换模块，所述485/P0F转换模块安装在电能表的端钮上；
[0009]所述光纤采集器通过塑料光纤接口和无线通信模块接入所述塑料光纤分合路器；所述塑料光纤接口将所述电量数据通过塑料光纤发送到塑料光纤分合路器；所述无线通信模块将所述电量数据以无线载波通信的方式发送到塑料光纤分合路器；
[0010]优选的，所述塑料光纤分合路器包括一个上行发送端口、一个上行接收端口、N个下行发送端口和N个下行接收端口 ；N至少为2;
[0011]所述上行接收端口将所述光纤集中器发送的电量数据采集指令的光信号均匀分配到N个下行发送端口，所述下行发送端口与所述光纤采集单元连接；
[0012]所述上行发送端口将所述下行接收端口接收的N路电量数据的光信号耦合为一路光信号后发送到所述光纤集中器；
[0013]优选的，N-M个下行发送端口分别与光纤采集单元连接，剩余的M个下行发送端口分别与光纤采集单元组连接，所述N>M，且N至少为2 ；
[0014]所述光纤采集单元组包括η个串联的光纤采集单元，每个光纤采集单元分别与一个电能表连接，η至少为2 ；
[0015]优选的，所述光纤集中器包括光接收模块、光发送模块、电接收模块和电发送模块；所述电发送模块包括UART接口 ；
[0016]所述电发送模块接收所述通信主站发送的电量数据采集指令，所述光发送模块将所述电量数据采集指令转换为光信号后发送到所述塑料光纤分合路器；
[0017]所述光接收模块接收所述塑料光纤分合路器发送的电量数据的光信号，并将其转换为电信号后发送到所述电接收模块；所述电接收模块将所述电信号发送到所述通信主站；
[0018]优选的，所述光纤集中器包括石英光纤接口，用于接入连接有石英光纤的光纤采集器；
[0019]优选的，所述光纤集中器包括四路塑料光纤下行通道，每路塑料光纤下行通道分别与一个塑料光纤分合路器交互信息；
[0020]优选的，所述塑料光纤采用截面直径为0.5毫米、0.75毫米、1.0毫米、1.5毫米、2.0毫米和3.0毫米的塑料光纤中的任一种。
[0021]与最接近的现有技术相比，本实用新型的优异效果是:
[0022]1、本实用新型技术方案中，光纤采集器不仅设置有塑料光纤接口还设置有石英光纤接口，提高了用电信息采集系统的适用范围；
[0023]2、本实用新型技术方案中，塑料光纤分合路器的N-M个下行发送端口分别与一个光纤采集单元连接，剩余的M个下行发送端口分别与一个光纤采集单元组连接，Ν>Μ，且N至少为2，两种连接结构能够满足不同的实际工况要求；
[0024]3、本实用新型技术方案中，光纤集中器包括四路塑料光纤下行通道，塑料光纤下行通道分别与一个塑料光纤分合路器交互信息，使得光纤集中器的下行通讯更加可靠、稳定、快速。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]下面结合附图对本实用新型进一步说明。
[0026]图1是:本实用新型实施例中基于塑料光纤的用电信息采集系统的结构图。【具体实施方式】
[0027]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0028]如图1所示，本实用新型提供的基于塑料光纤的用电信息采集系统包括光线采集单元、塑料光纤分合路器和光纤集中器；光线采集单元与用户侧的电能表连接，采集用户的电量数量；光纤集中器与局端侧的通信主站连接，用于接收局端侧的电量数据采集指令以及向其发送用户侧的电量数据；塑料光纤分合路器连接于光线采集单元和光纤集中器之间。
[0029]本实施例中的塑料光纤采用截面直径为0.5毫米、0.75毫米、1.0毫米、1.5毫米、
2.0毫米和3.0毫米中的任一种塑料光纤。
[0030]一、光纤采集单元；
[0031]本实用新型中的包括光纤采集器、RS485通信模块、塑料光纤接口和无线通信模块。
[0032]1、光纤采集器通过RS485通信模块接入电能表，以采集电能表记录的电量数据。
[0033]本实施例中RS485通信模块包括一个RS485通讯接口、两个塑料光纤通信接口和485/P0F转换模块，该485/P0F转换模块可以直接安装于电能表的端钮上，RS485通讯接口与电能表的RS485接口连接，将串口信号与塑料光纤传输的光信号进行转换；
[0034]485/P0F转换模块包括两个塑料光纤通信接口，采用该冗余配置用于提高光线采集单元的工作可靠性；485/P0F转换模块可以采用光纤调制解调器或RS485光纤转换器。
[0035]2、光纤采集器通过塑料光纤接口接入塑料光纤分合路器，塑料光纤接口将电量数据通过塑料光纤发送到塑料光纤分合路器。
[0036]3、光纤采集器通过无线通信模块接入塑料光纤分合路器，无线通信模块将电量数据通过无线载波通信的方式发送到塑料光纤分合路器。
[0037]二、塑料光纤分合路器；
[0038]本实用新型中的塑料光纤分合路器包括一个上行发送端口、一个上行接收端口、N个下行发送端口和N个下行接收端口 ；N至少为2。
[0039]1、上行接收端口将光纤集中器发送的电量数据采集指令的光信号均匀分配到N个下行发送端口 ；下行发送端口与光纤采集单元连接，将该光信号发送到光线采集单元；
[0040]N-M个下行发送端口分别与一个光纤采集单元连接，剩余的M个下行发送端口分别与一个光纤采集单元组连接，其中N>M，且N至少为2 ；
[0041]光纤采集单元组包括η个串联的光纤采集单元，每个光纤采集单元分别与一个电能表连接，η至少为2。
[0042]2、上行发送端口将下行接收端口接收到的N路电量数据的光信号耦合为一路光信号发送到光纤集中器。
[0043]三、光纤集中器；
[0044]本实用新型中的光纤集中器包括光接收模块、光发送模块、电接收模块、电发送模块和石英光纤接口 ；电发送模块包括UART接口 ；光接收模块和光发送模块均包括光电转换器。
[0045]1、电发送模块接收通信主站发送的电量数据采集指令，并将该指令发送到光发送模块；光发送模块将其转换为光信号后发送到塑料光纤分合路器；
[0046]2、光接收模块接收塑料光纤分合路器发送的电量数据的光信号，并将其转换为电信号后发送到电接收模块，电接收模块将电信号发送到通信主站。
[0047]3、光石英光纤接口用于接入连接有石英光纤的光纤采集器，从而提高所述系统的适用范围。
[0048]4、光纤集中器包括四路塑料光纤下行通道，每个塑料光纤下行通道分别与一个塑料光纤分合路器交互信息，使得光纤集中器的下行通讯更加可靠、稳定、快速。
[0049]最后应当说明的是:所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
【权利要求】
1.一种基于塑料光纤的用电信息采集系统，所述系统包括与电能表连接的光纤采集单元，其特征在于，所述系统包括连接于所述光纤采集单元和光纤集中器之间的塑料光纤分合路器；所述光纤集中器与通信主站连接。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光纤采集单元包括光纤采集器、RS485通信模块、塑料光纤接口和无线通信模块； 所述光纤采集器通过RS485通信模块接入电能表，采集电量数据；所述RS485通信模块包括RS485通讯接口、塑料光纤通信接口和485/P0F转换模块，所述485/P0F转换模块安装在电能表的端钮上； 所述光纤采集器通过塑料光纤接口和无线通信模块接入所述塑料光纤分合路器；所述塑料光纤接口将所述电量数据通过塑料光纤发送到塑料光纤分合路器；所述无线通信模块将所述电量数据以无线载波通信的方式发送到塑料光纤分合路器。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述塑料光纤分合路器包括一个上行发送端口、一个上行接收端口、N个下行发送端口和N个下行接收端口 ；N至少为2 ； 所述上行接收端口将所述光纤集中器发送的电量数据采集指令的光信号均匀分配到N个下行发送端口，所述下行发送端口与所述光纤采集单元连接； 所述上行发送端口将所述下行接收端口接收的N路电量数据的光信号耦合为一路光信号后发送到所述光纤集中器。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，N-M个下行发送端口分别与光纤采集单元连接，剩余的M个下行发送端口分别与光纤采集单元组连接，所述N>M，且N至少为2 ; 所述光纤采集单元组包括η个串联的光纤采集单元，每个光纤采集单元分别与一个电能表连接，η至少为2。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光纤集中器包括光接收模块、光发送模块、电接收模块和电发送模块；所述电发送模块包括UART接口 ； 所述电发送模块接收所述通信主站发送的电量数据采集指令，所述光发送模块将所述电量数据采集指令转换为光信号后发送到所述塑料光纤分合路器； 所述光接收模块接收所述塑料光纤分合路器发送的电量数据的光信号，并将其转换为电信号后发送到所述电接收模块；所述电接收模块将所述电信号发送到所述通信主站。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述光纤集中器包括石英光纤接口，用于接入连接有石英光纤的光纤采集器。
7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述光纤集中器包括四路塑料光纤下行通道，每路塑料光纤下行通道分别与一个塑料光纤分合路器交互信息。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述塑料光纤采用截面直径为0.5毫米、0.75毫米、1.0毫米、1.5毫米、2.0毫米和3.0毫米的塑料光纤中的任一种。
【文档编号】G08C23/06GK204066385SQ201420497136
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】石怀德, 袁静伟, 郭明珠 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院