[实用新型]基于无线中继网的居民用电抄表系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及居民用电抄表系统，尤其涉及一种基于无线中继网的居民用电抄表系统。

背景技术

居民用电抄表系统主要由三部分组成：抄表中心、集中器和采集器。抄表中心一般位于居民抄表的实施管理单位，如供电公司客户服务中心，集中器一般安装在小区内配电变压器附近，采集器一般安装在每个居民楼洞的电表箱内。抄表中心与各集中器之间因距离较远，通讯媒介通常为GPRS、GSM等方式。目前，以GPRS方式最为流行，且技术较为成熟。集中器与采集器之间通讯通常为以电力线为媒介的低压载波方式。理想情况下，低压载波传输距离能达到1000米，但实际上由于低压电网的复杂及无序，传输距离一般在200到300米左右。

电力部门上抄表系统的目的，一是实现自动抄表，免除人力抄表的负担；二是计算线损，进而发现可能的窃电现象。但低压载波方式在实际应用中存在以下问题：

1、数据通讯不稳定。由于低压载波的工作机理是在工频正弦波的基础上叠加约100KHz的载波来传输信息，对载波的幅度和频谱都有一定的限制，同时电网上的谐波干扰对通讯质有重大影响。在现场工程安装中，若在配电变压器上安装无功补偿装置，载波通讯就不正常，原因是无功补偿装置中的补偿电容对低压载波有较强的吸收作用；同样，若电力线上有功率较大的变频设备，如变频空调，整流装置等，也会造成载波通讯不正常，原因是变频设备产生的谐波成分中有接近载波的频率成分。

2、载波信号不能跨相。集中器必须产生3路载波信号分别与挂接在A、B、C三相上的采集器通讯而造成信号中继困难，尤其如同一座楼的相邻两个楼洞内的供电不在同一相电等情况时。

3、载波信号中继并非工作在理想状态。在安装采集器时，有时无法知道电力线走线距离和方向，只能由设备本身试探着进行自动中继路线选择，导致该路线并非最优。即低压载波通讯不能确保采集器工作在最优中继状态，这将会影响通讯质量。

4、中继级数较少。理论上，中继级数与通讯媒介无关，但实际上，由于低压载波通讯不能确保采集器工作在最优中继状态，极易造成距离集中器远的采集器的数据不能可靠抄收。

对于上述问题，如果采用有线如RS485接口作为通讯媒介来改善通讯质量，又涉及到入户线路铺设及居民区布线的工作量大等问题，很难实现规模应用。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，用无线通讯方式解决集中器与采集器之间通讯质量和通讯距离的问题，提供一种基于无线中继网的居民用电抄表系统。

本实用新型的技术方案是：一种基于无线中继网的居民用电抄表系统，包括采集器、集中器和抄表中心，其特征在于：多个所述采集器之间采用无线中继通讯方式连接构成无线中继网并与相应设置的集中器无线通讯连接，多个所述集中器分别与抄表中心通过无线通信网络连接。

进一步地，所述的多个采集器之间采用无线中继通讯方式连接构成无线中继网并与相应设置的集中器无线通讯连接方式为采用433MHz、866MHz或2.4GHz无线通讯模块。

所述的集中器分别与抄表中心通过无线通信网络连接为采用GPRS或GSM移动电话网络。

本实用新型与现有技术比较，具有如下优点：

1、本实用新型由于采集器和集中器之间采用了无线通讯连接，因而用电负载或电网上的谐波干扰对通讯质量的影响大大减弱。

2、本实用新型不用考虑是否跨相的问题。

3、若通讯中继出现问题，通过人为调整中继路线即可很容易地解决。

4、本实用新型由于实现了无线抄表，避免了入户布线和入户抄表，节约了人力成本，且抄表及时。

5、本实用新型由于多个采集器之间采用了无线中继通讯方式连接，与集中器之间可实现多层最优中继，从而有效扩张抄收范围。处于最优中继状态的无线通讯，通过增加中继级数，可以很容易的实现对直径为3000米的一个园区内所有采集器数据的可靠抄收。

附图说明

图1为本实用新型的总体结构示意图；

图2为本实用新型的采集器之间采用无线中继通讯方式连接构成无线中继网的网络结构示意图；

图3为本实用新型的采集器的结构原理方框图；

图中1：低压用户用电采集器，2：免申请、免付费无线模块，3：接口。

图4为本实用新型的集中器的结构原理方框图；

图中1：免申请、免付费无线模块，2：集中器，3：接口a，4：接口b，5：GPRS或6SM电话线或光纤。

图5为本实用新型的采集器/集中器与无线模块的连接原理方框图；

图6为本实用新型的采集器的软件工作流程图；