专利名称：一种用于电力远程抄表用的光节点的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种智能电网的配网配电设备，特别涉及一种用于电力远程抄表用的光节点。
背景技术：
电力计量和抄表是电力经营的重要日常工作，通过人工上门读取数据，一是数据采集速度慢，二是持续统的时间长，三是管理上存在漏洞。由此电力部门早期采取了无线通信技术和载波技术进行远程抄表方式，取得了一定的成效，减少了人工成本，提高了效率；但由于电力对无线技术的使用还是有限制以及使用带宽的限制，阻碍了这类技术进一步的应用。而与传统抄表方式相比，采用以太无源光网络(Ethernet Passive OpticalNetwork，ΕΡ0Ν)技术进行用户用电信息采集，能够大大提高系统的可靠性和实时性，降低综合成本；并且，该系统可以与配电自动化进行同步同平台建设，进一步降低建设成本。相比于传统的用电信息采集系统，EPON具有更加安全、可控的优势，同时，EPON光纤通信具有功耗低、速率高、安全可靠、保密性强等特点，可以提供高达几十G的接入带宽，为电网企业未来开展更加丰富的宽带业务创造了条件。但是采用由于EPON系统多用在通信领域，并未对电力系统进行优化设计，所以针对电力系统用户用电信息采集，使用无源光网络(Passive Optical Network, PON)技术具有如下的弊端:1、光节点(Optical Network Unit, 0NU)数量众多，功耗过大，由于配网和电表数量巨大，而与之配套的ONU所产生的电能损耗只能计入线损，由电力系统自己买单，所以随着ONU数量的增长，其功耗的大小成为电力系统关注的焦点之一 ；2、谁为ONU的耗电买单，特别是在专网应用，以单台ONU功耗10W计算，10万线ONU的年耗电量将近800万度，而目前全国有将近千万线的0NU，每年的能耗巨大；0NU耗电量大的问题在配网自动化改造和用户用电信息采集的PON网络里尤为突出；3、由于智能电网中搞得电力监测所需ONU设备一般均安装在箱式变电器、电表箱等处，安装空间受限，因此需要有定制化的0NU，以实现电力设备信息传输、运行维护与电力调度的双向信息交流，但是目前没有专门用于电力EPON抄表应用的定制化0NU,而传统的ONU功能复杂、体积大,不能适用于智能电网中。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于电力远程抄表用的光节点，能够确保系统的实时性和可靠性，并且大大降低了能耗；还能够与客户之间实现信息的双向交流。为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的:
一种用于电力远程抄表用的光节点，其通过数据总线接口通过数据总线与外部电表的信息采集器相连，通过提供电力数据信息采集的通信通道；所述的光节点包含:通用异步接收/发送装置、闪存，还包含:主功能模块，以及分别与主功能模块相连并受主功能模块控制的光模块以及无源光网络接口 ；所述的无源光网络接口通过光纤与外部的光线路终端相连。所述的光节点独立设置在电表的信息采集器的外部。所述的光节点还包含:电源模块，所述的电源模块给所述的光节点提供电能。所述的电源模块为电池。所述的光节点内置于电力电表或电表的信息米集器中。还包含:可热插拔接口，所述的可热插拔接口与电表或者电表的信息采集器中的电源端相连，采集其接入的电网中的电能给所述的光节点提供电能。所述的主功能模块为单芯片结构，其采用压缩指令，还采用系统空闲休眠设计，根据抄表空闲状态进入睡眠模式。所述的光模块包含:激光收发器和光发射接收组件，所述的激光收发器为最低功耗突发模式激光收发器。所述的无源光网络接口为水晶头接口。所述的光节点分别包含两个数据总线接口和无源光网络接口。本发明与现有技术相比，具有以下优点:
1、专用ONU提供双PON口、RS485接口，可实现一主一备，确保系统的实时性；
2、适合电力系统苛刻的使用环境，提高了可靠性；
3、采用低功耗设计，大大降低了单台设备的功耗，比现有设备至少降低50%甚至更多，因此大大降低了智能电网抄表系统的整体能耗，实现了绿色电网的基本需求；
4、采用ONU与配套的家庭网关，可实现智能电网所要求的与客户信息双向交流，提升供电服务的满意度。
图1为本发明一种用于电力远程抄表用的光节点的工作原理图。
具体实施例方式以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。如图1所示，一种用于电力远程抄表用的0NU，其通过数据总线接口通过数据总线与外部电表的信息采集器相连，通过提供电力数据信息采集的通信通道；所述的ONU包含:通用异步接收/发送装置、闪存，还包含:主功能模块，以及分别与主功能模块相连并受主功能模块控制的光模块以及无源光网络接口 ；无源光网络接口通过光纤与外部的光线路终端(optical line terminal,0LT)相连。其中，主功能模块为单芯片结构,其采用压缩指令以最大程度降低功耗，还采用系统空闲休眠设计，根据抄表空闲状态进入睡眠模式以降低功耗；而光模块包含:激光收发器和光发射接收组件，所述的激光收发器为最低功耗突发模式激光收发器，光发射接收组件选用高(光/电、电/光)转换效率的光发射接收组件，大大降低功耗。在本说明书所述的实施例中，无源光网络(PON)接口采用水晶头接口。在本发明中，ONU分别包含两个数据总线接口和无源光网络接口，通过冗余设计，实现了 “一主一备”，大大提高了抄表系统的实时性和可靠性，在本说明书所述的实施例中，数据总线接口采用RS485接口。在本发明中，ONU采用两种不同的结构方式，因此，其安装方式也就存在如下两种实施例。实施例之一:
ONU独立设置在电表的信息采集器的外部。因此，在ONU中设有:电源模块，其给所述的ONU提供电能，在本实施例中，电源模块选用电池。实施例之二:
ONU内置于电力电表或电表的信息采集器中。因此，在ONU中设置可热插拔接口，其与电表或者电表的信息采集器中的电源端相连，采集其接入的电网中的电能给ONU提供电能。通过这种模块化的设置，实现了 ONU的小型化，由于其内置于电表等设备中，因此，大大节约了安装空间，便于安装维护。当使用时，ONU负责将电表的信息采集器采集的读数信息通过外部的OLT和光网络上传到主站系统控制层。在本发明中，通过采用ONU与配套的家庭网关，可实现智能电网所要求的与客户信息双向交流，提升供电服务的满意度。综上所述，本发明一种用于电力远程抄表用的光节点，能够确保系统的实时性和可靠性，并且大大降低了能耗，在满足电力抄表的需求外，其功耗小于4W，可极大地降低ONU运行成本，如采用实施例之二所述的模块化0NU，其功耗甚至可小于1.5W，大大降低了功耗；还能够与客户之间实现信息的双向交流。尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求
1.一种用于电力远程抄表用的光节点，其通过数据总线接口通过数据总线与外部电表的信息采集器相连，通过提供电力数据信息采集的通信通道；所述的光节点包含:通用异步接收/发送装置、闪存，其特征在于，还包含:主功能模块，以及分别与主功能模块相连并受主功能模块控制的光模块以及无源光网络接口 ；所述的无源光网络接口通过光纤与外部的光线路终端相连。
2.如权利要求1所述的用于电力远程抄表用的光节点，其特征在于，所述的光节点独立设置在电表的信息采集器的外部。
3.如权利要求2所述的用于电力远程抄表用的光节点，其特征在于，所述的光节点还包含:电源模块，所述的电源模块给所述的光节点提供电能。
4.如权利要求3所述的用于电力远程抄表用的光节点，其特征在于，所述的电源模块为电池。
5.如权利要求1所述的用于电力远程抄表用的光节点，其特征在于，所述的光节点内置于电力电表或电表的信息米集器中。
6.如权利要求1所述的用于电力远程抄表用的光节点，其特征在于，还包含:可热插拔接口，所述的可热插拔接口与电表或者电表的信息采集器中的电源端相连，采集其接入的电网中的电能给所述的光节点提供电能。
7.如权利要求1所述的用于电力远程抄表用的光节点，其特征在于，所述的主功能模块为单芯片结构，其采用压缩指令，还采用系统空闲休眠设计，根据抄表空闲状态进入睡眠模式。
8.如权利要求1所述的用于电力远程抄表用的光节点，其特征在于，所述的光模块包含:激光收发器和光发射接收组件，所述的激光收发器为最低功耗突发模式激光收发器。
9.如权利要求1所述的用于电力远程抄表用的光节点，其特征在于，所述的无源光网络接口为水晶头接口。
10.如权利要求9所述的用于电力远程抄表用的光节点，其特征在于，所述的光节点分别包含两个数据总线接口和无源光网络接口。
全文摘要
本发明公开了一种用于电力远程抄表用的光节点，其通过数据总线接口通过数据总线与外部电表的信息采集器相连，通过提供电力数据信息采集的通信通道；所述的光节点包含通用异步接收/发送装置、闪存，还包含主功能模块，以及分别与主功能模块相连并受主功能模块控制的光模块以及无源光网络接口；所述的无源光网络接口通过光纤与外部的光线路终端相连。本发明能够确保系统的实时性和可靠性，并且大大降低了能耗；还能够与客户之间实现信息的双向交流。
文档编号H04B10/278GK103138829SQ201210582719
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者倪振华, 吴海生, 陈瑜, 陆正嘉 申请人:上海欧忆智能网络有限公司, 上海市电力公司, 国家电网公司