遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)技術(shù)方案

本遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，包括電力數(shù)據(jù)采集設(shè)備、CDMA網(wǎng)絡(luò)和電力抄表數(shù)據(jù)中心；電力數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括普通電表和智能電表，普通電表在每棟樓宇里設(shè)置一個(gè)樓宇采集器，各普通電表通過RS485總線連接到樓宇集中器；每臺樓宇采集器通過免費(fèi)計(jì)量頻段采用無線方式，或者通過電力線載波方式將樓宇集中器和小區(qū)集中器通訊連接；各智能電表采用免費(fèi)計(jì)量頻段的無線方式與小區(qū)集中器通訊連接；小區(qū)集中器包含CDMA通信模塊，通過CDMA網(wǎng)絡(luò)與電力公司抄表數(shù)據(jù)中心通訊連接。本系統(tǒng)能夠?yàn)殡娏芾聿块T提供及時(shí)、準(zhǔn)確、直觀的電量使用數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)狀況，加強(qiáng)了電力管理部門對電量使用的監(jiān)控和管理能力。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及物聯(lián)網(wǎng)
，具體涉及利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和CDMA網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
電力抄表是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的電力抄表多是通過人工定時(shí)到現(xiàn)場抄取數(shù)據(jù)，不僅會耗費(fèi)大量的人力資源，而且在數(shù)據(jù)的時(shí)實(shí)性、準(zhǔn)確性上都存在著許多不足之處。目前在電力抄表領(lǐng)域也出現(xiàn)了一些基于GPRS等無線技術(shù)的電力遠(yuǎn)程抄表應(yīng)用，解決了部分地區(qū)的電力用戶抄表需求。但隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和電力企業(yè)信息化加速，電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的覆蓋用戶規(guī)模需求呈現(xiàn)出快速增長的趨勢；同時(shí)，隨著電力企業(yè)對用戶的“分時(shí)計(jì)費(fèi)”策略的深入推進(jìn)，電力企業(yè)對抄表信息的數(shù)據(jù)量要求更大，對系統(tǒng)的管理功能也有了更高的要求。另外，由于抄表數(shù)據(jù)信息具有一定的隱私性和安全性要求，電力企業(yè)和用戶對抄表系統(tǒng)在數(shù)據(jù)的保密和安全方面的要求也進(jìn)一步提高。傳統(tǒng)的GPRS電力遠(yuǎn)程抄表等方案已經(jīng)逐漸不適應(yīng)遠(yuǎn)程抄表應(yīng)用發(fā)展的需要，電力企業(yè)對更加高效的電力遠(yuǎn)程抄表物聯(lián)網(wǎng)解決方案的需求十分迫切。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的是提供一種CDMA3G網(wǎng)絡(luò)的電力遠(yuǎn)程抄表物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，能夠?yàn)殡娏Σ块T提供及時(shí)、準(zhǔn)確、直觀的電量使用數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)狀況，實(shí)現(xiàn)電力采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送和信息網(wǎng)絡(luò)的無縫鏈接，加強(qiáng)了電力部門對電力資源使用的監(jiān)控和管理能力。本遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，主要包括3個(gè)基本組成部分：電力數(shù)據(jù)采集設(shè)備、CDMA網(wǎng)絡(luò)和電力抄表數(shù)據(jù)中心；電力數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括普通電表和智能電表，普通電表在每棟樓宇里設(shè)置一個(gè)樓宇采集器，各普通電表通過RS485總線連接到樓宇集中器；每臺樓宇采集器通過免費(fèi)計(jì)量頻段采用無線方式，或者通過電力線載波方式將樓宇集中器和小區(qū)集中器通訊連接；各智能電表采用免費(fèi)計(jì)量頻段的無線方式與小區(qū)集中器通訊連接；小區(qū)集中器包含CDMA通信模塊，通過CDMA網(wǎng)絡(luò)與電力公司抄表數(shù)據(jù)中心通訊連接。每臺樓宇采集器設(shè)置有32個(gè)普通電表接入口。工業(yè)大用戶電表設(shè)置有CDMA通信模塊，通過CDMA網(wǎng)絡(luò)與電力公司抄表數(shù)據(jù)中心通訊連接。將現(xiàn)代的電力傳感測量技術(shù)與信息通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等結(jié)合在一起的遠(yuǎn)程電力抄表物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，能夠?yàn)殡娏芾聿块T提供及時(shí)、準(zhǔn)確、直觀的電量使用數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)狀況，加強(qiáng)了電力管理部門對電量使用的監(jiān)控和管理能力。CDMA技術(shù)的出現(xiàn)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用深入，為遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)傳輸提供了新的有效途徑。附圖說明圖1為本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。-CDMA無線通信網(wǎng)絡(luò)具備系統(tǒng)容量大、傳輸速率高、保密性好、功耗低等優(yōu)勢，非常適合電力等行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。目前，中國電信股份有限公司（以下簡稱中國電信）構(gòu)建了覆蓋廣泛的CDMA制式3G網(wǎng)絡(luò)，已成為成熟、穩(wěn)定、可靠的通信網(wǎng)絡(luò)，特別是Ev-Do的高速無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具備很強(qiáng)的行業(yè)競爭優(yōu)勢。基于CDMA3G網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建電力遠(yuǎn)程抄表物聯(lián)網(wǎng)解決方案，可為電力系統(tǒng)提供簡單、高效、安全的通信傳輸手段，非常適合電力部門用來將民用和工業(yè)電表采集的電力數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞到地、市、省級的集中監(jiān)控中心，以實(shí)現(xiàn)對用電信息的統(tǒng)一監(jiān)控和分布式管理。如圖1所示，基于CDMA3G網(wǎng)絡(luò)的電力遠(yuǎn)程抄表物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要包括3個(gè)基本組成部分：電力數(shù)據(jù)采集設(shè)備（感知層）、CDMA傳輸網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)絡(luò)層）、電力抄表數(shù)據(jù)中心（應(yīng)用平臺層）。感知層部分由電力數(shù)據(jù)采集設(shè)備組成。目前居民使用的電表主要由普通電表和智能電表組成。老小區(qū)多使用普通電表，針對普通電表可在每棟樓宇里設(shè)置一個(gè)樓宇采集器，各家各戶的普通電表通過RS485總線連接到樓宇集中器，將采集的電力數(shù)據(jù)發(fā)送到樓宇采集器。通過樓宇采集器可實(shí)現(xiàn)對用戶現(xiàn)場電表數(shù)據(jù)的匯集，每臺樓宇采集器最多可接入32臺普通電表。每臺樓宇采集器可通過免費(fèi)計(jì)量頻段（470～510MHz，覆蓋范圍為1～2km）采用無線方式，也可通過電力線載波（powerlinecarrier，PLC）方式將樓宇集中器的電力數(shù)據(jù)上傳至小區(qū)集中器。由于PLC方式在抄表的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性上存在不足，因此目前多采用免費(fèi)計(jì)量頻段的無線方式進(jìn)行傳輸。而針對采用智能電表的新建小區(qū)，各家各戶的智能電表可采用免費(fèi)計(jì)量頻段的無線方式將用電數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫^(qū)集中器。小區(qū)集中器包含CDMA通信模塊，使用中國電信物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一的UIM卡進(jìn)行注冊、管理和鑒權(quán)，可將各樓宇集中器匯集上來的用戶用電數(shù)據(jù)通過CDMA網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到電力公司抄表數(shù)據(jù)中心。小區(qū)集中器的數(shù)目可根據(jù)小區(qū)住戶規(guī)模進(jìn)行調(diào)整和設(shè)定，一般設(shè)置比例為1臺小區(qū)集中器對應(yīng)200戶左右住戶。對工業(yè)大用戶電表而言，可將電表連接CDMA通信模塊直接與CDMA網(wǎng)絡(luò)通信來傳輸電力數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)層部分由中國電信覆蓋廣泛的cdma20001x/Ev-Do網(wǎng)絡(luò)組成，電力公司抄表數(shù)據(jù)中心服務(wù)器配置固定的IP地址，小區(qū)集中器依靠CDMA基于IP的數(shù)據(jù)分組通信網(wǎng)絡(luò)完成與電力公司抄表數(shù)據(jù)中心的通信功能。小區(qū)集中器先通過CDMA通信模塊將電力抄表數(shù)據(jù)傳輸?shù)紺DMA網(wǎng)絡(luò)的PDSN（packetdataservingnode）服務(wù)器，然后PDSN服務(wù)器將數(shù)據(jù)傳輸至抄表數(shù)據(jù)中心，整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸過程通過透明傳輸完成。PDSN服務(wù)器與抄表數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)通信可通過公網(wǎng)使用VPN進(jìn)行連接，這種方式成本較低、安全性高，且速度和服務(wù)質(zhì)量都有所保障。應(yīng)用平臺層部分則由電力公司抄表數(shù)據(jù)中心組成。數(shù)據(jù)中心服務(wù)器接收到CDMA網(wǎng)絡(luò)傳輸來的數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)證后，可通過系統(tǒng)軟件平臺進(jìn)行計(jì)費(fèi)、校驗(yàn)、存儲、分析、管理等，并可對異常情況進(jìn)行告警，同時(shí)對用戶的電力使用情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以保證電力公司的合法利益。基于CDMA3G網(wǎng)絡(luò)的電力遠(yuǎn)程抄表物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)相比其他遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)而言，具備如下優(yōu)點(diǎn)。1、數(shù)據(jù)傳輸速率高：CDMA3G網(wǎng)絡(luò)傳輸速率理論上可達(dá)3.1Mbit/s，目前實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸速率平均在600kbit/s左右，完全滿足本系統(tǒng)對數(shù)據(jù)傳輸速率（>10kbit/s）的要求，對于“分時(shí)計(jì)費(fèi)”等策略下的高數(shù)據(jù)速率要求也完全能滿足。2、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、數(shù)據(jù)延時(shí)小：CDMA系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)在線特性，且傳輸速率高，系統(tǒng)設(shè)備響應(yīng)速度快，能很好地滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性和突發(fā)性要求，對“分時(shí)計(jì)費(fèi)”等大數(shù)據(jù)量需求也能良好支持。同時(shí)由于CDMA通信模塊處理時(shí)間短，CDMA網(wǎng)絡(luò)延時(shí)低，也能滿足定時(shí)傳輸、短信觸發(fā)等數(shù)據(jù)傳輸模式下的延時(shí)在系統(tǒng)要求范圍內(nèi)。3、系統(tǒng)覆蓋范圍廣、建設(shè)成本低：CDMA3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣，可實(shí)現(xiàn)全國絕大部分區(qū)域?qū)﹄娏h(yuǎn)程抄表的控制和管理。而且由于采用CDMA無線公網(wǎng)平臺，前期投資少，后期升級維護(hù)成本低。4、安全性高：由于整個(gè)通信過程采用了CDMA和VPN等技術(shù)，保密性強(qiáng)，能有效保護(hù)電力數(shù)據(jù)隱私。5、通信費(fèi)用低：采用包月流量套餐計(jì)費(fèi)方式，運(yùn)營成本低。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，其特征在于：主要包括3?個(gè)基本組成部分：電力數(shù)據(jù)采集設(shè)備、CDMA網(wǎng)絡(luò)和電力抄表數(shù)據(jù)中心；電力數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括普通電表和智能電表，普通電表在每棟樓宇里設(shè)置一個(gè)樓宇采集器，各普通電表通過RS485總線連接到樓宇集中器；每臺樓宇采集器通過免費(fèi)計(jì)量頻段采用無線方式，或者通過電力線載波方式將樓宇集中器和小區(qū)集中器通訊連接；各智能電表采用免費(fèi)計(jì)量頻段的無線方式與小區(qū)集中器通訊連接；小區(qū)集中器包含CDMA?通信模塊，通過CDMA?網(wǎng)絡(luò)與電力公司抄表數(shù)據(jù)中心通訊連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，其特征在于：主要包括3個(gè)基本組成部分：電力數(shù)據(jù)采集設(shè)備、CDMA網(wǎng)絡(luò)和電力抄表數(shù)據(jù)中心；電力數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括普通電表和智能電表，普通電表在每棟樓宇里設(shè)置一個(gè)樓宇采集器，各普通電表通過RS485總線連接到樓宇集中器；每臺樓宇采集器通過免費(fèi)計(jì)量頻段采用無線方式，或者通過電力線載波方式將樓宇集中器和小區(qū)集中器通訊連接；各智能電...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王強(qiáng)，李玲玲，
申請(專利權(quán))人：成都市凱勝科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：四川;51