利用北斗導航技術進行用電信息采集的北斗數據通信裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提出一種利用北斗導航技術進行用電信息采集的北斗數據通信裝置。技術方案為北斗數據通信裝置位于集中抄表裝置側，并包括：北斗用戶終端和數據轉換單元；所述數據轉換單元將集中抄表裝置采集用電信息生成的抄表數據報文轉換為北斗通信報文；所述北斗用戶終端從數據轉換單元接收所述北斗通信報文，并通過北斗通信鏈路發送。采用本實用新型專利技術提供的北斗數據通信裝置能夠在不改造現投運設備的情況下，利用北斗衛星雙向通信功能將現場居民用電信息無縫接入到用電信息管理系統主站，實現現場采集數據到北斗通信通道的接入，能夠實時，有效，可靠地獲得通信不發達地區用電信息。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及電力領域的用電信息采集的裝置，特別涉及一種將偏遠地區居民用電信息(電能量)傳輸至電力公司用電信息管理系統的裝置。
技術介紹
電能表采集居民用電數據主要就近上送到附近集中抄表裝置，一臺集中抄表裝置可同時連接幾臺、幾十臺，甚至上百臺電能表。目前集中抄表裝置主要通過光纖和公網通道傳回部署在電力公司的用電信息管理主站系統，而對于廣大人煙稀少的牧區，既無光纖通路，也尚無公網信號，這種地區在通信上則顯得無能為力，而新鋪設光纜也存在成本過高、通信架構受限等問題。目前，存在GPRS無線電力遠程抄表系統，電力部門可將工業和民用電表采集的用電信息數據通過GPRS網絡實時傳遞到地、市、省級電力公司的用電信息管理主站系統，以實現對居民及工業用電信息的管理，及負荷分析等，參見附圖1，然而該系統需要基于現有的GPRS網絡，在廣袤的無人區及高山峻嶺地區，GPRS并不能完全覆蓋，因此在通信盲區GPRS無線電力遠程抄表系統并不能得到充分的應用。如何找到一種行之有效的通信通道來滿足此需求成了必須解決的問題。本技術旨在不改造現投運設備，不改造主站系統的情況下，利用北斗衛星雙向通信功能將現場居民用電信息無縫接入到用電信息管理系統主站，實現現場采集數據到北斗通信通道的接入，能夠實時，有效，可靠地獲得通信不發達地區用電信息。
技術實現思路
為此，本技術的目的在于提出一種利用北斗導航技術進行用電信息采集的北斗數據通信裝置，其特征在于，所述北斗數據通信裝置位于集中抄表裝置側，并包括:北斗用戶終端和數據轉換單元；所述數據轉換單元將集中抄表裝置采集用電信息生成的抄表數據報文轉換為北斗通信報文；所述北斗用戶終端從數據轉換單元接收所述北斗通信報文，并通過北斗通信鏈路發送。優選地，所述北斗數據通信裝置還包括以串口通信單元；所述北斗用戶終端和所述數據轉換單元通過串口通信單元連接。優選地，所述北斗數據通信裝置還包括以太網通信單元；所述以太網通信單元從集中抄表裝置接收抄表數據報文，并發送給所述數據轉換單元。根據本技術實施例，本技術所采用的技術方案與現有技術相比具備以下優點:1、能夠解決通信盲區或通信受限地區的用電信息的管理；2、使高字節數量抄表數據報文得到準確高效地傳輸。本技術的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本技術的實踐了解到。附圖說明本技術上述的優點結合以下附圖對實施例的描述作出詳細說明，其中:圖1為現有技術中遠程抄表系統；圖2為本技術的北斗數據通信裝置；圖3為北斗通訊報文格式；圖4為北斗通信報文中的電文內容格式；圖5為本技術的遠程抄表系統；具體實施方式本技術提供的北斗數據通信裝置是一種協議轉換與數據通信設備。它完成兩方面功能:1)完成TCP或UDP協議與北斗通信協議之間的相互轉換；2)在現場集中抄表裝置側(以下稱為裝置端)將集中抄表裝置上送的數據(集中抄表裝置上送的數據格式可以遵循國網公司集中抄表裝置的通信規約，如:1—Q / GDW376.1-2009《電力用戶用電信息采集系統通信協議:主站與采集終端通信協議》規約)經過協議轉換后向北斗通信鏈路轉發，將北斗通信鏈路下發的數據經過協議轉換后下發至集中抄表裝置，在中心主站側(以下稱為前置端)將中心主站下發的數據經過協議轉換后，向北斗通信鏈路轉發，將北斗通信鏈路上送的數據經過協議轉換后上傳至中心主站。北斗數據通信裝置主要包括:北斗用戶終端，用于通過北斗通信鏈路進行北斗信號的接收和發送；數據轉換單元，用于進行北斗信號的轉換；在裝置端將集中抄表裝置采集用電信息生成的抄表數據報文轉換為北斗通信報文；在前置端將北斗通信報文還原為用電信息抄表數據報文。所述北斗用戶終端既可以內置于北斗數據通信裝置，作為北斗數據通信裝置的構件，也可以作為北斗數據通信裝置的外接設備。為了便于中心主站的遠程管理，數據轉換單元在前置端還可以實施將中心主站下發的數據(如:控制信息)進行協議轉換，使其符合北斗通信協議，再將轉換后的數據通過北斗通信鏈路發送到裝置端；數據轉換單元在裝置端，將北斗通信鏈路下發的數據還原，再將其下發至集中抄表裝置。優選的北斗數據通信裝置200的結構形式如圖2所示:模塊201:北斗用戶終端，負責北斗信號的接收與發送，以串口方式與模塊202連接；模塊202:串口通信單元，將接收的北斗數據幀送至模塊203，并將模塊203上送的數據幀通過模塊201發出；模塊203:協議轉換單元，負責完成TCP/IP或UDP協議的數據幀與北斗協議的數據幀的相互轉換，和處理長報文的拆包、組包；模塊204:以太網通信單元，負責與居民現場的集中抄表裝置或用電信息主站系統的通信；模塊205:供電單元，負責現場AC220伏到DC12伏電源的轉換，給整機供電。在前置端，北斗用戶終端201和串口通信單元202相互耦合，用于接收包含用電信息的北斗通信報文，并負責北斗協議轉換后的中心主站下發數據的發送；協議轉換單元203作為數據轉換單元用于將接收的包含用電信息的北斗通信報文還原為抄表數據報文，以及對中心主站下發數據進行轉換，生成符合北斗協議的數據；以太網通信單元204，用于同以太網連接的中心主站進行通信，將還原的抄表數據報文送至中心主站，并接收中心主站下發數據。在裝置端，北斗用戶終端201和串口通信單元202相互耦合，用于發送包含用電信息的北斗通信報文，并負責符合北斗協議的中心主站下發數據的接收；協議轉換單元203作為數據轉換單元用于將接收的符合北斗協議的中心站下發數據進行還原，以及將集中抄表裝置發送的抄表數據報文轉換成北斗通信報文；以太網通信單元204，用于同以太網連接的集中抄表裝置進行通信，將還原的中心主站下發數據發送至集中抄表裝置，并接收集中抄表裝置的抄表數據報文。在進行抄表數據報文轉換時，由于北斗通信支持報文長度有限，而集中抄表數據報文可能具備較大的長度，為了解決兩者的矛盾，本技術在裝置端對抄表數據報文進行數據的轉換處理，將具有較大長度的抄表數據報文進行拆包，然后將拆分的每一條抄表數據報文重新組包成北斗通信報文依次發送，在前置端再從北斗通信報文中提取拆分的抄表數據報文，將其進行組合。為了保證通信的流暢性，可以將拆分的抄表數據報文長度限制在100字節以內。如圖3所示，為北斗通訊報文格式。其中，“指令”傳輸時以ASC II碼表示，每個ASC II碼為一個字節；“長度”表示從“指令或內容”起始符“$”開始到“校驗和”(含校驗和)為止的數據總字節數；“用戶地址I”為與北斗數據通信裝置相連的北斗用戶終端地址，長度為3字節，其中有效位為低21bit，高3bit填“0”；“校驗和”是指從“指令或內容”起始符“$”起到“校驗和”前一字節，按字節異或的結果；“信息內容”中的用戶地址2是目標北斗數據通信裝置的地址，電文內容的長度是變長，取決于所選用的北斗卡。在利用北斗通信傳輸抄表數據時，可以將拆分的抄表數據報文(以下稱之為子報文)封裝到北斗通信報文中的電文內容內。但是長期的運行中，難免會出現丟包或者亂序現象發生，為了避免這種情況，防止接收端將子報文重新組合時得到錯誤數據，本技術結合北斗衛星導航系統技術本身具備的授時功能，在子報文前加入了世紀秒時間標志位，以及抄表本文檔來自技高網...

【技術保護點】
利用北斗導航技術進行用電信息采集的北斗數據通信裝置，其特征在于，所述北斗數據通信裝置位于集中抄表裝置側，并包括：北斗用戶終端和數據轉換單元；?所述數據轉換單元將集中抄表裝置采集用電信息生成的抄表數據報文轉換為北斗通信報文；?所述北斗用戶終端從數據轉換單元接收所述北斗通信報文，并通過北斗通信鏈路發送。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：杜光耀，劉文，
申請(專利權)人：北京國智恒電力管理科技集團有限公司，
類型：實用新型
國別省市：