专利名称：一种多通信技术式电力信息采集控制方法
技术领域：
本发明属于电力信息采集技术领域，涉及一种电力信息采集控制技术方法，特别是一种基于PLC/GPRS/RF/EPON等多种通信技术式电力信息采集控制方法。
背景技术：
目前，电力信息采集技术一般可分专线通讯技术、无线通讯技术和低压电力线载波通讯(PLC)技术。RS485专线通讯技术，通信成功率高，通信安全可靠，但是需要铺设专线，施工量大难以普遍推广；无线通讯技术虽然无需布线，但是组网协议复杂，通讯稳定性和信号穿透能力有限，很难做到100%的网络覆盖，而且成本高；低压电力载波通信技术利用现有的低压供电网，无需铺设新线，是目前抄表系统的主要选择，但是低压电力线载波同样面临着很多问题高衰减(有高达130dB记录)、低阻抗、谐波干扰和污染严重(尤其是大量的变频负载)、几乎不可预测的拓扑结构等等，使得低压电力线载波技术在国内的应用步履维艰。根据目前我国电力信息采集系统现场运行的实际情况可以断言单独的上述三种通讯方式中的某项技术独立采用，都不能完全解决电力通信中的全部问题，面对这样的现实，研发和使用一种基于PLC/GPRS/RF/EPON等多种通信技术的电力信息采集控制技术， 利用嵌入式系统的软硬件方法，建立可灵活配置的通信模块，针对不同的电力通信环境，可以选择最优的通讯技术模块和方法已经成为电力通讯研究者们力图实现的任务。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，寻求设计提供一种基于PLC/ GPRS/RF/EP0N等多种通信技术的电力信息采集控制方法，在数据传输的不同阶段采用不同的通信技术。
为了实现上述目的，本发明按功能分布包括PLC终端仪表单元、RF终端仪表单元、 串口终端仪表单元、电力信息采集控制单元和上传数据监控单元；电力信息采集控制单元作为核心单元，分别通过PLC通讯接口与PLC终端仪表单元连通，通过RF通讯接口与RF终端仪表单元连通，通过RS485或RS232或RS422通讯接口与串口终端仪表单元连通；电力信息采集控制单元上传数据时分别通过GPRS和EPON通讯接口与上传数据监控单元连通，构成信息传输和处理系统并实现电力信息的采集控制功效；电力信息采集控制单元根据现场通讯的情况灵活配置通讯方式分别与PLC终端仪表单元、RF终端仪表单元、串口终端仪表单元信息终端通讯，进行电力信息的采集，将采集到的数据进行分析处理并存储，通过GPRS 通讯单元或EPON通讯单元与上传数据监控单元通讯，将采集到的数据上传到上传数据监控单元的数据库服务器，同时电力信息采集控制单元接收上传数据监控单元下发的控制指令，并将指令下发给PLC终端仪表单元、RF终端仪表单元和串口终端仪表单元进行远程控制；其控制工作流程为先用监控系统启动建立电力信息采集网络节点档案，将指令数据通过GPRS或EPON通信接口配置下发网络节点的物理端口号和地址，其中GPRS或EPON选择以太网的基于TCP/IP通信协议的通信网络，软件无需配置，硬件模块即插即用；监控系统下发的指令经信息采集控制单元判断网络节点的物理端口号，根据物理端口号自动配置进入PLC通信模式或RF通信模式或串口通信模式，系统调用相应的通信组网协议，包括PLC 通信组网协议、RF通信组网协议和串口通信组网协议，在调用完组网协议后，系统完成电力信息采集的通信网络组网，实现基于PLC/GPRS/RF/EPON多通信技术式电力信息采集控制。
本发明的硬件配置结构以数据处理模块为核心扩展存储模块，存储模块由RAM、 大容量的FLASH数据存储器和代码存储器组成，并设计有YAFFS文件系统便于数据的存储和检索；在数据处理模块上设计有多路的串口接口，多路串口能够方便的扩展RF通信模块、EPON通信模块、PLC通信模块、GPRS或3G无线通信模块；在上述硬件技术的基础上设计配置软件，针对不同的通讯网络环境，配置不同的软硬件通信方式，以达到通信网络节点的全覆盖和100%的采集成功率；硬件组成包括由PLC模块和RF模块组成的数据采集通讯模块，由GPRS模块和EPON模块组成的数据上传通讯模块，以高性能嵌入式CPU和嵌入式yC/OS-II实时操作系统为核心的数据处理模块，采用大容量FLASH为核心的数据存储模块；所述的数据采集通讯模块包括RS485、RS232和CAN专线通讯模块，用于数据采集；所述的数据上传通讯模块为以太网和3G上行传输通讯模块，用于数据上传；上传数据监控系统包括前置机单元、客户端单元和数据库单元；采用电力线载波通信、GPRS无线通信网络、 433/470MHZ小无线通信和EPON光纤通信技术，其中GPRS或EPON光纤通信用于实现接收监控系统的命令，向监控系统上传数据；433/470MHZ小无线通信和电力线载波通信技术用于实现对电力信息的采集和监控，对采集到的数据进行汇总分析，实现远程管理和控制。
本发明与现有技术相比，采用灵活的通讯组网方式，监控系统根据现场通讯情况灵活配置电力信息采集控制方法的软硬件通信模式，实现信息采集的全覆盖和采集成功率 100 % ；其硬件组成结构合理，原理可靠，软件配置科学，数据采集准确，通讯成功率高，覆盖范围广，可有效地实现对电力系统信息采集的控制。
图1为本发明的信息采集系统功能结构原理示意框图。
图2为本发明实现时所采用的硬件配置结构原理示意图。
图3为本发明实现时所采用的工作流程示意框图。
具体实施例方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例
本实施例按功能分布包括PLC终端仪表单元8、RF终端仪表单元9、串口终端仪表单元10、电力信息采集控制单元4和上传数据监控单元1 ；电力信息采集控制单元4作为核心分别通过PLC通讯接口 7与PLC终端仪表单元8连通，通过RF通讯接口 6与RF终端仪表单元9连通，通过RS485或RS232或RS422通讯接口 5与串口终端仪表单元10连通；电力信息采集控制单元4上传数据时分别通过GPRS和EPON通讯接口 3和2与上传数据监控单元1连通，构成信息传输和处理系统并实现电力信息的采集控制功效；电力信息采集控制单元4根据现场通讯的情况灵活配置通讯方式与PLC终端仪表单元8、RF终端仪表单元 9、串口终端仪表单元10信息终端通讯，进行电力信息的采集，将采集到的数据进行分析处理并存储，通过GPRS通讯单元或EPON通讯单元与上传数据监控单元1通讯，将采集到的数据上传到上传数据监控单元1的数据库服务器，电力信息采集控制单元4接收上传数据监控单元1的指令，并将指令下发给PLC终端仪表单元8、RF终端仪表单元9和串口终端仪表单元10进行远程控制。
本实施例以数据处理模块14为核心，扩展存储模块16，存储模块16由RAM、大容量的FLASH数据存储器和代码存储器组成，并设计有YAFFS文件系统，便于数据的存储和检索；在数据处理模块14上设计有多路的串口接口 RF通信模块11、EPON通信模块12、PLC 通信模块13、GPRS或3G无线通信模块15 ；在上述硬件技术的基础上设计配置软件，针对不同的通讯网络环境，配置不同的软硬件通信方式，以达到通信网络节点的全覆盖和100%的采集成功率；其控制工作流程为先用监控系统17启动建立电力信息采集网络节点档案， 将指令数据通过GPRS或EPON通信接口 18配置下发网络节点的物理端口号和地址，其中 GPRS或EPON选择以太网的基于TCP/IP通信协议的通信网络，软件无需配置，硬件模块即插即用；监控系统17下发的指令经信息采集控制单元19判断网络节点的物理端口号，根据物理端口号，自动配置进入PLC通信模式20或RF通信模式21或串口通信模式22，系统调用相应的通信组网协议，包括PLC通信组网协议23、RF通信组网协议M和串口通信组网协议 25，在调用完组网协议后，系统完成电力信息采集的通信网络组网，实现基于PLC/GPRS/RF/ EPON多通信技术式电力信息采集控制26。
权利要求
1.一种多通信技术式电力信息采集控制方法，其特征在于按功能分布包括PLC终端仪表单元、RF终端仪表单元、串口终端仪表单元、电力信息采集控制单元和上传数据监控单元；电力信息采集控制单元作为核心单元，分别通过PLC通讯接口与PLC终端仪表单元连通，通过RF通讯接口与RF终端仪表单元连通，通过RS485或RS232或RS422通讯接口与串口终端仪表单元连通；电力信息采集控制单元上传数据时分别通过GPRS和EPON通讯接口与上传数据监控单元连通，构成信息传输和处理系统并实现电力信息的采集控制功效；电力信息采集控制单元根据现场通讯的情况灵活配置通讯方式分别与PLC终端仪表单元、RF 终端仪表单元、串口终端仪表单元信息终端通讯，进行电力信息的采集，将采集到的数据进行分析处理并存储，通过GPRS通讯单元或EPON通讯单元与上传数据监控单元通讯，将采集到的数据上传到上传数据监控单元的数据库服务器，同时电力信息采集控制单元接收上传数据监控单元下发的控制指令，并将指令下发给PLC终端仪表单元、RF终端仪表单元和串口终端仪表单元进行远程控制；其控制工作流程为先用监控系统启动建立电力信息采集网络节点档案，将指令数据通过GPRS或EPON通信接口配置下发网络节点的物理端口号和地址，其中GPRS或EPON选择以太网的基于TCP/IP通信协议的通信网络，软件无需配置，硬件模块即插即用；监控系统下发的指令经信息采集控制单元判断网络节点的物理端口号， 根据物理端口号自动配置进入PLC通信模式或RF通信模式或串口通信模式，系统调用相应的通信组网协议，包括PLC通信组网协议、RF通信组网协议和串口通信组网协议，在调用完组网协议后，系统完成电力信息采集的通信网络组网，实现基于PLC/GPRS/RF/EPON多通信技术式电力信息采集控制。
2.根据权利要求1所述的多通信技术式电力信息采集控制方法，其特征在于硬件配置结构以数据处理模块为核心扩展存储模块，存储模块由RAM、大容量的FLASH数据存储器和代码存储器组成，并设计有YAFFS文件系统便于数据的存储和检索；在数据处理模块上设计有多路的串口接口，多路串口能够方便的扩展RF通信模块、EPON通信模块、PLC通信模块、GPRS或3G无线通信模块；在上述硬件技术的基础上设计配置软件，针对不同的通讯网络环境，配置不同的软硬件通信方式，以达到通信网络节点的全覆盖和100%的采集成功率；硬件组成包括由PLC模块和RF模块组成的数据采集通讯模块，由GPRS模块和EPON模块组成的数据上传通讯模块，以高性能嵌入式CPU和嵌入式μ C/0S-II实时操作系统为核心的数据处理模块，采用大容量FLASH为核心的数据存储模块；所述的数据采集通讯模块包括RS485、RS232和CAN专线通讯模块，用于数据采集；所述的数据上传通讯模块为以太网和3G上行传输通讯模块，用于数据上传；上传数据监控系统包括前置机单元、客户端单元和数据库单元；采用电力线载波通信、GPRS无线通信网络、433/470MHZ小无线通信和EPON 光纤通信技术，其中GPRS或EPON光纤通信用于实现接收监控系统的命令，向监控系统上传数据；433/470MHZ小无线通信和电力线载波通信技术用于实现对电力信息的采集和监控， 对采集到的数据进行汇总分析，实现远程管理和控制。
全文摘要
本发明属于电力信息采集技术领域，涉及一种多种通信技术式电力信息采集控制方法，先用监控系统启动建立电力信息采集网络节点档案，将指令数据通过通信接口配置下发网络节点的物理端口号和地址，选择以太网的基于TCP/IP通信协议的通信网络，硬件模块即插即用；监控系统下发的指令经信息采集控制单元判断网络节点的物理端口号，自动配置进入通信模式，系统调用相应的通信组网协议后，系统完成电力信息采集的通信网络组网，实现基于多通信技术式电力信息采集控制；其硬件组成结构合理，原理可靠，软件配置科学，数据采集准确，通讯成功率高，覆盖范围广，可有效地实现对电力系统信息采集的控制。
文档编号G08C19/00GK102496260SQ201110376408
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月23日 优先权日2011年11月23日
发明者陈维广 申请人:青岛乾程电子科技有限公司