新型智能抄表采集传输装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公布了新型智能抄表采集传输装置，它包括用电信息采集主站及与之相连的智能电表，所述用电信息采集主站通过SDH光纤主干网连接OLT设备；所述OLT设备通过无源光分路器连接远端用户侧的电力ONU模块；所述电力ONU模块连接智能电表；所述电力ONU模块包括EPON处理器模块，所述EPON处理器模块连接有ONU光收发模块、数据存储模块、电源模块、串口扩展与电平转换模块、DBG调试接口；所述串口扩展与电平转换模块连接智能电表。能实现实时信息采集和传输功能，信号损耗小，传输距离长。

A new type of intelligent meter reading and transmission device

The utility model discloses a new intelligent meter reading acquisition and transmission device, which comprises a smart meter electricity information collection station and connected, the electricity information collection station connected to the OLT device through the SDH optical fiber backbone network; power ONU module of the OLT device is connected through a passive optical splitter with the distal side of the door; ONU power module is connected with the smart meter; the power module includes ONU EPON processor module, the EPON processor module is connected with a ONU optical transceiver module, data storage module, power module, serial port expansion and DBG conversion module, debugging interface; the serial port expansion and level conversion module is connected with the smart meter. It can realize the real-time information collection and transmission function, the signal loss is small, the transmission distance is long.

【技术实现步骤摘要】
新型智能抄表采集传输装置
本技术属于电子
，具体为新型智能抄表采集传输装置。
技术介绍
用电信息采集系统建设是国家电网公司推进“两个转变”、实施“三集五大”的必然选择，是坚强智能电网建设的重要内容，是支撑阶梯电价政策执行的基础条件。电力光纤到户(PFTTH)建设工程是国家电网公司智能电网的重要组成部分，配合无源光网络(PON)技术，承载用电信息采集、智能用电双向交互、“三网融合”等业务。经过多年来的投资建设，我国电力通信系统的主干网络已基本实现了传输媒介光纤化，业务承载网络化，运行监视和管理自动化和信息化。而其中最重要的接入层网络，却因为诸多因素的影响，制约了智能配用电业务的应用。接入层网络是用电信息采集系统实现的关键，现在远程接入网主要采用的有GPRS/3G技术、230MHz无线通信专网、电力线载波技术（PLC）和无源光网络技术等。以上各种技术在我国电信运营商网络和智能电网试点工程中得到应用，提高了传输带宽的可靠性；现将各种配电通信网接入技术比较如下：PLC电力载波通信面临的主要问题是高频信号在低压台区电力线上的传输信号衰减较快；GPRS能提供的带宽很低（一般只有几十千比特），且存在不稳定性，满足不了实时采集的要求。为此把EPON技术引入到用电信息采集系统中。EPON技术下行采用广播方式、上行采用时分多址方式，可以灵活地组成树形、星形和总线形等拓扑结构，EPON系统提供双向1.25Gbps带宽，具有传输过程损耗小，无需中继设备，传输距离可达20km的优点。由于采用无源光纤传输方式，可以较好的避免电磁干扰和雷电影响，且无源光网络设备简单，一次性投资，运行维护成本低。现有EPON技术主要应用于宽带用户业务，采用点到多点结构和IEEE802.3通信标准，与用户的接口也多是以太网接口，所以不适用于电力信息采集环境。
技术实现思路
本技术结合居民用电信息采集系统的需求及EPON技术的优点，提供了一种适用于电力信息采集环境的新型智能抄表采集传输装置，能实现实时信息采集和传输功能，信号损耗小，传输距离长。为实现以上目的，本技术采用的技术方案是：新型智能抄表采集传输装置，它包括用电信息采集主站及与之相连的智能电表，所述用电信息采集主站通过SDH光纤主干网连接OLT设备；所述OLT设备通过无源光分路器连接远端用户侧的电力ONU模块；所述电力ONU模块连接智能电表；所述电力ONU模块包括EPON处理器模块，所述EPON处理器模块连接有ONU光收发模块、数据存储模块、电源模块、串口扩展与电平转换模块、DBG调试接口；所述串口扩展与电平转换模块连接智能电表。进一步的，所述电力ONU模块通过RS232接口连接电表的基表；所述基表通过RS485电缆连接智能电表。进一步的，所述EPON处理器模块内设置有SerDes控制器、时钟模块。进一步的，所述数据存储模块内包括有NorFlash模块和PSRAM模块。进一步的，所述串口扩展与电平转换模块内设置有12C转UART模块。本技术的有益效果：本技术可用于电力信息采集环境，实现实时信息采集和传输功能，传输过程损耗小，无需中继设备，传输距离可达20km的优点。由于采用无源光纤传输方式，可以较好的避免电磁干扰和雷电影响，且无源光网络设备简单，一次性投资，运行维护成本低。附图说明图1为EPON用电信息采集系统架构。图2为电力ONU模块结构图。图3为芯片控制接口电路图。图4为EPON接口电路图。图5为LED接口电路图。图6为GPIO接口电路图。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图对本技术进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本技术的保护范围有任何的限制作用。如图1-图6所示，本技术的具体结构为：新型智能抄表采集传输装置，它包括用电信息采集主站及与之相连的智能电表，所述用电信息采集主站通过SDH光纤主干网连接OLT设备；所述OLT设备通过无源光分路器连接远端用户侧的电力ONU模块；所述电力ONU模块连接智能电表；所述电力ONU模块包括EPON处理器模块，所述EPON处理器模块连接有ONU光收发模块、数据存储模块、电源模块、串口扩展与电平转换模块、DBG调试接口；所述串口扩展与电平转换模块连接智能电表。优选的，所述电力ONU模块通过RS232接口连接电表的基表；所述基表通过RS485电缆连接智能电表。优选的，所述电力ONU模块包括EPON处理器模块，所述EPON处理器模块连接有ONU光收发模块、数据存储模块、电源模块、串口扩展与电平转换模块、DBG调试接口；所述串口扩展与电平转换模块连接智能电表。优选的，所述EPON处理器模块内设置有SerDes控制器、时钟模块。优选的，所述数据存储模块内包括有NorFlash模块和PSRAM模块。优选的，所述串口扩展与电平转换模块内设置有12C转UART模块。本技术具体原理：采用EPON技术改进的用电信息采集系统如图1所示，分为三级：1)第一级为用电信息采集主站与OLT(OpticalLineTerminal)设备之间的通信链路：该链路由SDH光纤骨干网承担，利用SDH光纤干线传输网搭建骨干数据网平台,通信协议为Q/GDW376.1-2009[5](主站与采集终端通信协议)。(2)第二级为OLT设备与电力ONU之间的通信链路，在该链路中以电力ONU代替了传统的集中器和采集器。OLT通过ODN(无源光分路器)连接远端用户侧的电力ONU设备，其光分比可为1：16和1：32，传输速率1.25Gbps，采用Q/GDW376.1-2009协议进行通信。(3)第三级为电力ONU与智能电表之间的通信链路：电力ONU以模块的形式直接外挂于基表上，其接口为RS232，基表上内置RS232转RS485[6]电路，使得基表通过RS485电缆连接其他智能电表。该链路采用的通信协议为DL/T645-2007[7](多功能电能表通信协议)。由电力ONU在通信链路中所处的位置可知，电力ONU的主要功能之一是完成DL/T645-2007协议与Q/GDW376.1-2009协议的相互转换，以建立OLT与智能电表的双向通信链路。在第二级光纤链路中，OLT工作于服务器模式，电力ONU工作于客户端模式，电力ONU开始工作后首先发起TCP连接请求以建立可靠的通信链路，OLT设备接收到主站请求后，采用TDM广播方式发送命令给电力ONU，电力ONU对该命令进行解析，如果是对ONU本身的操作，则进行相应的处理并返回数据；如果是对下级电表的操作，则将数据帧转换为DL/T645-2007协议格式，然后通过RS485总线发送给相应的电能表并等待回应，最终将电能表的返回数据解析封装为Q/GDW376.1-2009协议格式数据帧以1.25Gbps速率突发发送给OLT设备。基于上述，本技术利用EPON建立了用电信息采集与智能电表间的协议转换链路，并在电力ONU(OpticalNetworkUnit)和智能电表间建立RS485总线接口，实现信息的传输。硬件架构图如图2所示：电力ONU包括EPON处理器模块、DBG调试接口、ONU光收发模块、数据存储模块、I2C转UART模块、UART电平转换模块、电源模块、时钟模本文档来自技高网...

【技术保护点】
新型智能抄表采集传输装置，它包括用电信息采集主站及与之相连的智能电表，其特征在于，所述用电信息采集主站通过SDH光纤主干网连接用于运行通信协议Q/GDW 376.1‑2009的OLT设备；所述OLT设备通过无源光分路器连接远端用户侧的用于完成DL/T 645 ‑2007协议与Q/GDW 376.1‑2009协议的相互转换，并建立OLT设备与智能电表的双向通信链路的电力ONU模块；所述电力ONU模块连接智能电表；所述电力ONU模块包括EPON处理器模块，所述EPON处理器模块连接有ONU光收发模块、数据存储模块、电源模块、串口扩展与电平转换模块、DBG调试接口；所述串口扩展与电平转换模块连接智能电表；所述电力ONU模块通过RS232接口连接电表的基表；所述基表通过RS485电缆连接智能电表。

【技术特征摘要】
1.新型智能抄表采集传输装置，它包括用电信息采集主站及与之相连的智能电表，其特征在于，所述用电信息采集主站通过SDH光纤主干网连接用于运行通信协议Q/GDW376.1-2009的OLT设备；所述OLT设备通过无源光分路器连接远端用户侧的用于完成DL/T645-2007协议与Q/GDW376.1-2009协议的相互转换，并建立OLT设备与智能电表的双向通信链路的电力ONU模块；所述电力ONU模块连接智能电表；所述电力ONU模块包括EPON处理器模块，所述EPON处理器模块连接有ONU光收发模块、数据存储模块、电源模块、串口扩...

【专利技术属性】
技术研发人员：张英超，石伟，刘进，朱迷颖，刘洪，倪世杰，徐磊，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43