一种塑料光纤网络电力抄表系统技术方案

本发明专利技术提供一种塑料光纤网络电力抄表系统，属于电力线上信息的传输领域。本发明专利技术抄表系统抗电磁干扰和抗核辐射能力强，性能可靠；采集数据实时性强，实现低成本及数据的高速传输。塑料光纤网络电力抄表系统由电表、抄表模块、塑料光纤、塑料光纤网络交换机和数据处理中心组成；抄表系统的信号流向为：抄表模块的光发送器将电表信号转化为网络型光信号，光信号被耦合到塑料光纤中，抄表模块的光接收器接收信号并将光信号还原为网络电信号，塑料光纤网络交换机进行数据处理，数据处理中心处理数据后完成抄表全过程。本发明专利技术抄表系统具有优异的抗电磁干扰性能，保密性强、高灵敏度和较小的体积，且制备简单、成本低，系统防水防潮，使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力线上信息的传输领域，具体讲涉及一种塑料光纤网络电力抄表系统。
技术介绍
现有的电力远程自动抄表系统都采用双级上报机制，第一级为电表至集中器，传输方式为RS485和220V电力载波；第二级为集中器到电力管理中心，传输方式为有线市话网、宽带城域网、GPRS、无线通信网和IOkV电力线载波网。双极上报机制在电表和数据处理中心之间采用集中器连接，增加的抄表系统的体积和制造成本，数据的读取和控制受到集中器的影响。上述双级上报机制除电力线载波外，其余传输方式都需租用外部信息网，运营成本较高。但是电力线载波抗干扰能力差，载波抄表系统容易受设备的电磁干扰，在用电高峰体现出载波抄表系统不稳的问题。而且很多公司无法解决载波抄表系统的通信能力。光纤通信具有安全可靠、保密性高等特点，但是目前用于电力EPON(Ethernet Passive Optical Network，以太网无源光网络，是一种新型的光纤接入网技术)抄表应用的通信模块价格偏高、功耗大等缺点，而面对电力抄表的光纤EPON技术进行改进以及探索新的模式很有必要。目前关于电力抄表系统或方法的研究主要有申请号为CN200810017696. 3、专利技术名称为《一种电力载波远程抄表方法》的专利技术专利，公开的技术方案为电力载波的抄表方法，首先将读取的用电量，进行编码；将编码后的信息，进行调制即扩频、电流放大，信息调制采用三态200 μ s脉冲位置调制，即用超前 200 μ S、滞后200 μ s和不调制三种方式组合表示不同的信息；将调制后的信息经耦合单元发送到电力线上；然后在电力线的另一端，信息经耦合单元、三态200ys脉冲位置解调即预处理、解扩，解码来读取用电量。其解决的技术问题是提高了电力载波远程抄表的码速率和传输距离，克服电力负荷对抄表系统的影响。但本专利未考虑整个抄表系统抗电磁干扰能力。申请号为CN200710036998. 0、专利技术名称为《一种用于宽带网络通信的远程智能电力抄表系统》的专利技术专利，将电力线高速宽带通讯系统和远程集抄系统整合在一起，同时实现上网和电表集抄两个功能。其技术方案为使用电力线宽带数据通讯集中器替代远程集抄系统中的集中器和采集器，将电表的信息采集通讯方式整合到电力线通讯方式中，采用一根通讯线路实现电力线上网通讯和电表远程数据采集。此技术采用高速宽带通讯系统， 运营成本较高。又如申请号为CN201020569466. 0、专利技术名称为《电力线载波通信装置》的专利，包括依次连接的通信接口、中央处理单元、放大电路和耦合电路，其解决的技术问题是大大的减少了集中器承担的用户数，进而减少了所需要管理的电表数进而直接减少了传输距离的要求；由于本模块采用了 OFDM的调制方式，不会发生码间互相干扰的现象，从而极大地提高了数据传输的可靠性。但同样的问题，本专利未考虑整个抄表系统抗电磁干扰能力。由此可见，目前国内的研究主要集中在载波抄表系统，而智能电网对高速、可靠以及低成本的抄表系统的需求日益显著，因此，在符合国家电网公司电力用户用电信息采集系统规范及要求的前提下，开发满足智能电网建设的需求的电力抄表系统，具有极大地实用价值。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种塑料光纤网络电力抄表系统，解决的问题是提高了抄表系统的抗电磁干扰和抗核辐射能力，性能可靠，数据采集实时性增强；实现低成本及数据的高速传输；此抄表系统没有数据集中器，使得系统更加简单，维护方便，数据效率提高。为实现上述专利技术目的，本专利技术采取的技术方案为一种塑料光纤网络电力抄表系统，所述抄表系统包括电表、数据处理中心；其改进之处在于所述抄表系统还包括抄表模块、塑料光纤和网络交换机；所述抄表模块包括 RS232接口、以太网转换器、光发送器和光接收器，所述网络交换机包括以太网转换器、光发送器、光接收器和网络交换芯片。本专利技术的另一优选技术方案为所述电力抄表系统通过所述塑料光纤进行信号传输，抄表系统的信号流向为所述抄表模块采集电表信号；所述抄表模块通过塑料光纤将电表信号传输给所述网络交换机；所述网络交换机将信号传输给数据处理中心；电力抄表过程结束。本专利技术的又一优选技术方案为所述抄表模块和所述网络交换机之间的信号处理过程为所述抄表模块的光发送器将电表信号转换为网络型光信号，网络型光信号被耦合到塑料光纤中；所述网络型光信号通过塑料光纤传输到所述网络交换机的光接收器；所述网络交换机的光接收器将网络型光信号还原为网络型电信号；所述网络交换机的以太网转换器将网络型电信号转换为电表信号；本专利技术的再一优选技术方案为所述光发送器包括发光二极管、玻璃棒和连接器。本专利技术的再一优选技术方案为所述光接收器包括光探测器、玻璃棒和连接器。本专利技术的再一优选技术方案为所述网络交换机通过网络交换芯片与网络接口连接。本专利技术的再一优选技术方案为所述抄表模块设置于所述电表内部。本专利技术的再一优选技术方案为所述电表信号包括TTL电平信号。其中POF (Plastic Optical Fiber)塑料光纤，与多组分玻璃光纤和石英光纤相比，具有大直径、重量轻、杰出的柔软性和优异的弯曲性能等，且易于加工，成本低。由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括电力系统使用POF塑料光纤网络电力抄表技术具有其他系统无法比拟的优点价格便宜、节省铜资源。无电磁波射、无电噪音影响，抗干扰能极强。重轻、韧性好、抗振抗性强、耐用可靠。保密性强、安全可靠。高带宽、高速、高可靠性、高性能。无需专用工具、无需熔焊、可自割、接装。防水、防潮、防磁、防电，可满足特定场合的要求。塑料光纤网络电力抄表系统的优势还在于采用塑料光纤抄表系统取代载波抄表系统后，将会在以下几个方面提高设备以及系统的性能提高设备的抗电磁干扰和抗核辐射能力。无串扰；使用光缆来传输信号，各路信号之间不会产生串扰。减轻系统的重量；1500m直径Imm的塑料光纤的重量只有不到^g。抗雷击能力强；无金属的光缆本身是很好的绝缘体，即使暴露在室外，也不会引来雷电击坏设备。完全取消数据集中器，使系统更加简单，维护方便，提高数据效率。抄表系统数据读取和控制实时性强。另外，本专利技术塑料光纤网络电力抄表系统，在塑料光纤抄表模块和塑料光纤活动连接器具有独特的优势。低成本的塑料光纤网络电力抄表模块塑料光纤网络电力抄表模块具有高灵敏度和极低成本的光纤收发器。塑料光纤网络电力抄表模块的原理十分简单的，但要求电路成本极低的同时，还要保证具有较高接收灵敏度、高可靠性、体积小。目前本系统已经实现发送端发送-IOdBm,接收端接收灵敏度为-40dBm(10E-9 误码率)。塑料光纤活动连接器塑料光纤活动连接器的关键技术在于制作简单、成本低，可以使用夹线钳和电工刀片等简单工具，很方便地在现场完成塑料光纤活动连接器散件的组装。其连接损耗要小于 IdB0附图说明下面结合附图对本专利技术进一步说明。图1是塑料光纤网络电力抄表系统整体结构示意图；图2是塑性光纤光发送器示意图；图3是塑性光纤光接收器示意图；图4是塑料光纤收发模块示意图；图5是塑料光纤网络交换机示意图；附图标记POF-Plastic Optical Fiber，塑料光纤；RS232-异步传输标准接口 ；TTL-Transistor Transistor Logic，晶体管本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种塑料光纤网络电力抄表系统，所述抄表系统包括电表、数据处理中心；其特征在于所述抄表系统还包括抄表模块、塑料光纤和网络交换机；所述抄表模块包括ＲＳ２３２接口、以太网转换器、光发送器和光接收器，所述网络交换机包括以太网转换器、光发送器、光接收器和网络交换芯片。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田世明，张海亮，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：11