[发明专利]一种带有高速载波通讯模块的智能电表及其通信系统

说明书

本发明公开了一种带有高速载波通讯模块的智能电表及其通信系统，包括电表本体及位于电表本体内部的计量模块、高速载波通讯模块、数字孪生映对模块、智能网关；计量模块用于采集电量信号并生成电量本像数据；数字孪生映对模块连接在智能网关与高速载波通讯模块之间；本发明在原先通过PLC网络将抄表数据传输到AMI服务器的基础上增加了网络收集数据的渠道，两种数据传输方式使得数据的传输更加准确，有效地避免了原有数据传输因外界因素导致中断的问题；同时，使用的数字孪生映对模块能够有效地提高电量数据传输的稳定性。

技术领域

本发明涉及通讯系统技术领域，具体涉及一种带有高速载波通讯模块的智能电表及其通信系统。

背景技术

智能电网就是电网的智能化(智电电力)，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和保护用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。随着我国智能电网建设步伐不断加进，各种自动抄表系统也逐步取代了传统的人工抄表方式。

而电力线载波通信模块已经在低压集中抄表领域逐步得到推广和普及，其已经成为了电能量集抄的主要通信方式。但是由于其数据信号收集的单一性，在一些特殊的地区依据无法实现自动抄表；另外，去采集到的数据由于单一的传输渠道，在进行传输数据的过程中，系统的通讯一旦发生意外，必然会出现数据传输中断的问题。同时，用户在使用现有的智能电表时，由于现有的智能电表基本都是先购买后充值使用的方式，常常会因为对用电数据掌握不及时或者购买电量余量无法掌握，忘记充电卡导致无余电可用的现象。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明一方面提供了一种带有高速载波通讯模块的智能电表，另一方面提供了一种带有高速载波通讯模块的智能电表的通信系统。

本发明的设计方案为：一种带有高速载波通讯模块的智能电表，包括电表本体及位于电表本体内部的计量模块、高速载波通讯模块、数字孪生映对模块、智能网关；

电表本体的显示屏上设有实时电价显示单元和用电量显示单元；能够方便用户更加了解用电的数据情况；

所述计量模块用于采集电量信号并生成电量本像数据；

所述高速载波通讯模块包括CPU模块、整流模块、滤波模块；所述CPU模块与所述整流模块通过所述滤波模块连接；所述CPU模块能够连接到可编程逻辑控制器网络标准的相关局域网端口上；通过CPU模块来对电表数据信息进行简单的整合后，再通过整流模块将数据进行调制并通过电线进行输出，传输至AMI服务器；具体为通过非标准PLC网络收集抄表数据，将抄表数据传输到AMI服务器，并通过标准PLC网络收集、存储和传输抄表数据的采集和传输；

所述数字孪生映对模块连接在所述智能网关与所述高速载波通讯模块之间；数字孪生映对模块包括镜像数据生成单元、孪生数据融合单元、智能运算处理单元、图形生成单元、云数据存储单元；

所述镜像数据生成单元用于将高速载波通讯模块传输过来的电量本像数据进行镜像复制，生成电量镜像数据；

所述孪生数据融合单元一方面用于将所述电量本像数据和电量镜像数据进行融合，得到正向电量融合数据，通过电量本像数据和电量镜像数据融合后得到的正向电量融合数据相较于单一的电量本像数据，误差率更小，尤其适用于干扰环境较为严重的场合，并且融合后的电量数据具有更高的传输稳定性；另一方面用于将总控终端发出的实时电价数据和用电量数据经智能网关传送过来后进行融合，得到反向电量融合数据；