[发明专利]异构网络系统，控制设备和实现多种网络共存的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种异构网络系统、抄表网络中的控制设备和实现多种网络共存的方法。

背景技术

自动抄表(Automatic Meter Reading，AMR)系统是一种基于计算机、通信技术的数据采集、传输、处理的系统，主要用于对公用事业仪表如电能表、水表、煤气表等进行自动读取。对于电能表的自动读取，通信网络和技术可以选择配电光纤专网，GPRS、CDMA、3G/4G等无线公网，230MHz负荷管理专用无线专网，中低压电力线通信(Power Line Communication，PLC)这四种网络来实现，用电采集系统其系统结构如图1所示，主要包括电能表11、采集器12、低压电力线通信信道13、光纤网络/GPRS/CDMA等通信信道14和集中器15。

但是随着智能电网建设的逐步推进，AMR作为定时收集用户用电信息并通过网络上传到电力公司的单向信息系统，已无法满足智能电网的需求。先进计量架构(Advanced Metering Infrastructure，AMI)作为全面的双向信息交流系统，它支持远程控制、远程开关电表、断电定位、实时信息反馈、实时定价等，而且每户家庭有自己内部的网络和控制界面，明显的优势使得AMI系统轻而易举地战胜AMR系统，成为智能电网技术主要技术之一。

电力线通信(PLC)是利用高压电力线(35kV及以上电压等级)、中压电力线(10-30kV电压等级)或低压配电线(380/220kV用户线)作为信息传输媒介进行信息传输的一种特殊通信方式。该技术将载有信息的高频信号加载到电力线上，用电力线进行数据传输，通过专用的电力线调制/解调器将高频信号从电力线上分离下来，传送到终端设备。电力线通信可分为窄带和宽带通信。窄带PLC一般工作在3k-500kHz，传输速率一般从几kbps、几十kbps到500kbps，甚至可高达1Mbps。宽带PLC可以工作在1.8M-250MHz，传输速率从几Mbps到几百Mbps，甚至可高达1Gbps。

相对于其他的通信技术来说，PLC技术可以直接采用现有电网架构，无须额外部署冗余通信信道，而且通信线路都在电力企业的直接掌握之中。但是，当前PLC技术众多，标准统一程度不高，在同一电力线上可能存在采用不同协议的PLC设备，它们可能使用相同的频段，但是不能共享信道，造成相互干扰。

对于电力抄表系统来说，如果在电力线上存在不同于抄表系统的设备，可能会对抄表系统造成干扰，影响抄表系统的正常工作，抄表系统无法正常工作对于电力企业和用户来说将会造成巨大的损失和影响。

另外一方面，由于用户家庭中可能存在着家庭PLC网络，同样可能会对抄表系统造成干扰。但是，随着智能电网的发展和配电网需求响应的实施，会有许多自动化控制的应用，比如用户家庭中的能源管理、家用电器和监控的远程控制等，这又需要抄表系统中的设备与家庭PLC网络中的设备间的数据传输。

在现有的自动抄表领域，为了避免家庭PLC网络对抄表系统造成的干扰，可以直接在电表侧安装阻波器，将来自家庭PLC网络的高频信号衰减，实现物理上的隔离，避免干扰，同时不会对工频电流造成影响。该技术虽然可以保证抄表系统不受家庭PLC网络的干扰，但是由于阻波器对高频信号的衰减，使得抄表系统与家庭PLC网络之间完全无法进行数据通信，不能满足实际需求。

另一种现有解决方案，根据某些标准组织针对接入网络与家庭PLC网络的共存、以及不同类型的家庭PLC网络共存的问题，制定的相应的协议规范，如ITU-T的G.9972协议，即IEEE P1901的ISP(Inter System Protocol系统间协议)协议等。