能耗数据采集系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种能耗数据采集系统。该系统包括采集器以及多个能耗计量表，其中能耗计量表具有与电力线连接的宽带载波通信模块，宽带载波通信模块将能耗计量表的计量数据调制为宽带载波信号并耦合至电力线上。采集器通过电力线与多个能耗计量表连接，以从宽带载波信号解调出计量数据。本实用新型的采集器利用电力线通过宽带载波信号获取计量数据，无需另外设置通讯线路，简化了采集系统的线路设置，降低了施工成本。并且，本实用新型利用电力线作为传输通道，充分发挥了电力线宽带的网络优势，抄收速度快、抄收实时性好。
【专利说明】
能耗数据采集系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及采集系统，特别是涉及一种能耗数据采集系统。
【背景技术】
[0002]现有技术中，能耗计量表的计量数据一般通过数据采集器采集，然后经过中央处理单元汇集，通过通讯模块发送至后方的处理中心，以实现对工业现场数据的实时获取。
[0003]现有能耗采集系统的采集器主要通过通讯总线(RS485)的数据传输方式读取工业现场的各种表计能耗表计数据。但是，通讯总线(RS485)的数据传输方式需要在现场铺设大量的通讯总线，施工复杂、项目实施成本过高，而且，RS485的使用广播方式通讯，并发抄表能力差，可靠性欠佳。
【实用新型内容】
[0004]鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的能耗数据采集系统。
[0005]本实用新型的一个目的是要简化采集系统的线路。
[0006]本实用新型的一个目的是要提高数据传输的可靠性与稳定性。
[0007]特别地，本实用新型提供了一种能耗数据采集系统，包括采集器以及多个能耗计量表，其中能耗计量表，具有与电力线连接的宽带载波通信模块，宽带载波通信模块配置成将能耗计量表的计量数据调制为宽带载波信号并耦合至电力线上;采集器，通过电力线与多个能耗计量表连接，以从宽带载波信号解调出计量数据。
[0008]可选地，上述能耗数据采集系统还包括:宽带载波中继器，连接于电力线上，以对宽带载波信号进行信号中继和放大。
[0009]可选地，上述能耗数据采集系统还包括:能耗分析服务器，与采集器信号连接，并配置成获取计量数据并分析。
[0010]可选地，采集器还包括:无线通信装置，通过无线网络连接能耗分析服务器，并配置成向能耗分析服务器发送计量数据。
[0011]可选地，无线通信装置为蜂窝移动通讯装置。
[0012]可选地，采集器还包括:多个指示灯，分别对采集器的电源、宽带载波通信模块采集计量数据、无线通信装置发送计量数据的状态进行指示。
[0013]可选地，采集器还包括:存储器，用于定时存储计量数据。
[0014]可选地，能耗计量表为电能表。
[0015]可选地，采集器设置于电力变压器的低压侧。
[0016]本实用新型提供了一种能耗数据采集系统，包括采集器以及多个能耗计量表，其中能耗计量表，具有与电力线连接的宽带载波通信模块，宽带载波通信模块将能耗计量表的计量数据调制为宽带载波信号并耦合至电力线上。采集器通过电力线与多个能耗计量表连接，以从宽带载波信号解调出计量数据。本实用新型的采集器利用电力线通过宽带载波信号获取计量数据，无需另外设置通讯线路，简化了采集系统的线路设置，降低了施工成本。并且，本实用新型利用电力线作为传输通道，充分发挥了电力线宽带的网络优势，抄收速度快、抄收实时性好。
[0017]进一步地，本实用新型的能耗数据采集系统还包括宽带载波中继器，宽带载波中继器连接于电力线上，对宽带载波信号进行信号中继和放大，能够提高宽带载波信的传输长度以及信号强度，提高了数据传输的可靠性与稳定性。
[0018]根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
【附图说明】
[0019]后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
[0020]图1是根据本实用新型一个实施例的能耗数据采集系统的示意图；
[0021]图2是根据本实用新型另一个实施例的能耗数据采集系统的示意图；
[0022]图3是根据本实用新型一个实施例的采集器的示意图；以及
[0023]图4是根据本实用新型另一个实施例的采集器的示意图。
【具体实施方式】
[0024]本实用新型提供了一种能耗数据采集系统，图1是根据本实用新型一个实施例的能耗数据采集系统的示意图，包括采集器10和多个能耗计量表20。能耗计量表20，具有与电力线50连接的宽带载波通信模块，宽带载波通信模块将能耗计量表20的计量数据调制为宽带载波信号并耦合至电力线50上。采集器10通过电力线50与多个能耗计量表20连接，以从宽带载波信号解调出计量数据。在本实施例中，电力线50可以为标准交流电力线(220V)，宽带载波通信模块使用2Mbps至40Mbps的电力线宽带载波信号。能耗计量表20可以为电能表，对电能数据进行计量，并通过电力线50进行载波数据传输。在一些可选实施例中，能耗计量表也可以为水表、气表、热力表等表计，并通过向自身供电的电力线50传输计量数据。采集器10可以设置于电力变压器的低压侧。
[0025]图2是根据本实用新型另一个实施例的能耗数据采集系统的示意图。本实施例的能耗数据采集系统还包括:能耗分析服务器30，与采集器10信号连接，并获取计量数据并分析。
[0026]采集器10通过无线网络与能耗分析服务器30，实现计量数据的远程上传。能耗分析服务器30建立抄表数据库，与电能营销管理系统无缝对接，实现电能统计、电能计算、收费等功能。
[0027]本实施例的能耗数据采集系统还可以包括:宽带载波中继器40，连接于电力线50上，以对宽带载波信号进行信号中继和放大。在本实施例中，可以通过安装宽带载波中继器40增强通信效果。宽带载波通信技术支持时分和频分中继，用于应对电力线50传输阻抗失配较大或延伸通信距离。中继是基于数据链路层(0SI的第二层)或物理层，对上层组网不产生影响，透明传输各种数据流和业务流。得益于高速的传输带宽，中继之后仍能保持高速的传输速度。如85M物理速度的系统中继之后，仍有20-40M的物理速度。能耗数据采集系统还支持多级中继。
[0028]宽带载波中继器40能够通过中继实现距离超长或干扰较大配网的信号覆盖。宽带载波中继器可以采用时分或频分实现中继功能，中继需在数据链路层或物理层实现，以保证网络对业务应用的透明性和设备的兼容性。
[0029]上述实施例的能耗数据采集系统可以根据需要设置采集器10以及能耗计量表20的数量和安装位置，例如对于一个住宅小区，可以为每户单独设置能耗计量表20，采集器10可以对一个单元或者一栋楼的所有能耗计量表20的计量数据进行采集。能耗分析服务器30可以具备一定的并发能力，以同时获取多个采集器10上传的计量数据。
[0030]图3是根据本实用新型一个实施例的采集器10的示意图。该采集器10—般性地可以包括:嵌入式处理器11、载波通信装置12、存储器13以及无线通信装置14。载波通信装置12用于从电力线50上传输的宽带载波信号进行解调后，采集计量数据。嵌入式处理器11与载波通信装置12连接，配置成通过载波通信装置12发送读表请求，并获取由载波通信装置12返回的能耗计量表20响应于读表请求的计量数据。存储器13与嵌入式处理器11连接，用于定时存储计量数据。无线通信装置14与嵌入式处理器11连接，配置成向能耗分析服务器30发送计量数据。
[0031]图4是根据本实用新型另一个实施例的采集器10的示意图。在本实施例中，上述嵌入式处理器11可以使用低功耗32位处理器11，内置看门狗、具有8个串行口，并运行有嵌入式Linux系统。上述存储器13可以包括:DDR(双倍速率同步动态随机存储器)存储131、NANDFLASH(闪存存储)132以及移动存储。DDR存储131可以为存储器13提供数据处理的程序空间，NAND FLASH132用于定时存储数据，并可以安装有嵌入式数据库，以提高数据传输的可靠性与稳定性。移动存储133可以具有一定的数据存储空间并为采集数据提供备份，并能够实现至少最近30天内的能耗数据的保存功能以供后续数据核实。
[0032]上述载波通信装置12通过电力线50与多个能耗计量表20的宽带载波通信模块相连接，宽带载波通信模块将能耗计量表20的计量数据调制为宽带载波信号并耦合至电力线50上，载波通信装置12从电力线50传输的宽带载波信号中解调出计量数据。
[0033]采集器10还包括:无线通信装置14，通过无线网络连接能耗分析服务器30，并配置成向能耗分析服务器30发送计量数据。采集器10采集到能耗数据并通过无线通信装置14将数据发送至能耗分析服务器30，能耗分析服务器30获取并分析计量数据。
[0034]无线通信装置14可以包括蜂窝移动通讯装置，配置成向能耗分析服务器30发送计量数据。无线通信装置14是一种通讯标准部件，可通过更换通讯模块实现对2G、3G、4G等蜂窝移动网络的接入，也可以接入W1-Fi。通讯模块支持硬件上电和复位操作，以提高数据通讯的稳定性。无线通信装置14还增设有硬件上电/复位的控制引脚，根据通讯情况重置并重建整个通讯链路，提高数据传输的稳定性。
[0035]在一些可选的实施例中，上述采集器10还可以包括以下一种或多种接口:A/D(模拟数字转换)采集接口，配置成采集外部的模拟信号并进行模拟数字信号转换；调试接口，配置成以连接外部调试设备;网线接口，配置成提供网络连接。
[0036]网线接口可以选用RJ45(RegisteredJack)接口，COM接口可以用于进行程序的调制和运行状态的输出。在一些可选的实施例中，多种接口还可以包括:USB(通用串行总线)、GP1(通用输入/输出)WSB用于规范嵌入式处理器11与外部设备的连接和通讯，并支持设备的即插即用和热插拔功能。GP1利用工业标准I2C(Inter-1ntegrated Circuit)、SMBus(System Management Bus，系统管理总线)或SPI (Serial Peripheral Interface，串行外设接口)接口简化了 I/O 口的扩展。当嵌入式处理器11没有足够的I/O端口，或当嵌入式处理器11需要采用远端串行通信或控制时，GP10125能够提供额外的控制和监视功能。
[0037]上述采集器10还可以包括:电源管理电路15，配置成对采集器10提供电源。电源管理电路15包括:电池152，配置成在断电的情况下向采集器10提供电能；以及电源管理芯片151，配置成为采集器10提供所需的电压的电源。
[0038]上述采集器10还可以包括:多个指示灯16，分别配置成对采集器10的电源、宽带载波通信模块采集计量数据、无线通信装置14发送计量数据的状态进行指示。例如在进行数据传输时，通过指示灯16的闪烁进行指示数据的收发，并以常亮或其他方式指示电源的供电状态。
[0039]本实施例提供了一种能耗数据采集系统，包括采集器10以及多个能耗计量表20，其中能耗计量表20，具有与电力线50连接的宽带载波通信模块，宽带载波通信模块将能耗计量表20的计量数据调制为宽带载波信号并耦合至电力线50上。采集器10通过电力线50与多个能耗计量表20连接，以从宽带载波信号解调出计量数据。本实用新型的采集器10利用电力线50通过宽带载波信号获取计量数据，无需另外设置通讯线路，简化了采集系统的线路设置，降低了施工成本。并且，本实施例利用电力线50作为传输通道，充分发挥了电力线宽带的网络优势，抄收速度快、抄收实时性好。
[0040]进一步地，本实施例的能耗数据采集系统还包括宽带载波中继器40，宽带载波中继器40连接于电力线50上，对宽带载波信号进行信号中继和放大，能够提高宽带载波信的传输长度以及信号强度，提高了数据传输的可靠性与稳定性。
[0041]至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
【主权项】
1.一种能耗数据采集系统，其特征在于包括采集器以及多个能耗计量表，其中 所述能耗计量表，具有与电力线连接的宽带载波通信模块，所述宽带载波通信模块配置成将所述能耗计量表的计量数据调制为宽带载波信号并耦合至所述电力线上； 所述采集器，通过所述电力线与所述多个能耗计量表连接，以从所述宽带载波信号解调出所述计量数据。2.根据权利要求1所述的采集系统，其特征在于还包括: 宽带载波中继器，连接于所述电力线上，以对所述宽带载波信号进行信号中继和放大。3.根据权利要求1所述的采集系统，其特征在于还包括: 能耗分析服务器，与所述采集器信号连接，并配置成获取所述计量数据并分析。4.根据权利要求3所述的采集系统，其特征在于所述采集器还包括: 无线通信装置，通过无线网络连接所述能耗分析服务器，并配置成向能耗分析服务器发送所述计量数据。5.根据权利要求4所述的采集系统，其特征在于， 所述无线通信装置为蜂窝移动通讯装置。6.根据权利要求4或5所述的采集系统，其特征在于所述采集器还包括: 多个指示灯，分别对所述采集器的电源、所述宽带载波通信模块采集所述计量数据、所述无线通信装置发送所述计量数据的状态进行指示。7.根据权利要求1所述的采集系统，其特征在于，所述采集器还包括: 存储器，用于定时存储所述计量数据。8.根据权利要求1所述的采集系统，其特征在于， 所述能耗计量表为电能表。9.根据权利要求8所述的采集系统，其特征在于， 所述采集器设置于电力变压器的低压侧。
【文档编号】G08C19/00GK205722390SQ201620427224
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年5月11日
【发明人】吴越, 邹慧萍, 梁亮, 李兰峰, 陈盼
【申请人】北京汇路鑫科技有限公司