遠程抄表系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及物聯網技術領域，具體涉及利用物聯網技術和CDMA網絡的遠程抄表系統。
【背景技術】
[0002]電力抄表是現代電力系統中的一個重要環節，傳統的電力抄表多是通過人工定時到現場抄取數據，不僅會耗費大量的人力資源，而且在數據的時實性、準確性上都存在著許多不足之處。
[0003]目前在電力抄表領域也出現了一些基于GPRS等無線技術的電力遠程抄表應用，解決了部分地區的電力用戶抄表需求。但隨著我國經濟的飛速發展和電力企業信息化加速，電力遠程抄表系統的覆蓋用戶規模需求呈現出快速增長的趨勢；同時，隨著電力企業對用戶的“分時計費”策略的深入推進，電力企業對抄表信息的數據量要求更大，對系統的管理功能也有了更高的要求。另外，由于抄表數據信息具有一定的隱私性和安全性要求，電力企業和用戶對抄表系統在數據的保密和安全方面的要求也進一步提高。傳統的GPRS電力遠程抄表等方案已經逐漸不適應遠程抄表應用發展的需要，電力企業對更加高效的電力遠程抄表物聯網解決方案的需求十分迫切。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的是提供一種CDMA 3G網絡的電力遠程抄表物聯網系統，能夠為電力部門提供及時、準確、直觀的電量使用數據和統計狀況，實現電力采集數據的實時傳送和信息網絡的無縫鏈接，加強了電力部門對電力資源使用的監控和管理能力。
[0005]本遠程抄表系統，主要包括3個基本組成部分:電力數據采集設備、CDMA網絡和電力抄表數據中心；電力數據采集設備包括普通電表和智能電表，普通電表在每棟樓宇里設置一個樓宇采集器，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計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集中器通訊連接；各智能電表采用免費計量頻段的無線方式與小區集中器通訊連接；小區集中器包含CDMA通信模塊，通過CDMA網絡與電力公司抄表數據中心通訊連接。
[0006]每臺樓宇采集器設置有32個普通電表接入口。
[0007]工業大用戶電表設置有CDMA通信模塊，通過CDMA網絡與電力公司抄表數據中心通訊連接。
[0008]將現代的電力傳感測量技術與信息通信技術、計算機技術等結合在一起的遠程電力抄表物聯網系統，能夠為電力管理部門提供及時、準確、直觀的電量使用數據和統計狀況，加強了電力管理部門對電量使用的監控和管理能力。CDMA技術的出現和物聯網技術的應用深入，為遠程的數據傳輸提供了新的有效途徑。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0011]CDMA無線通信網絡具備系統容量大、傳輸速率高、保密性好、功耗低等優勢，非常適合電力等行業的物聯網應用。目前，中國電信股份有限公司(以下簡稱中國電信)構建了覆蓋廣泛的CDMA制式3G網絡，已成為成熟、穩定、可靠的通信網絡，特別是Ev-Do的高速無線數據業務具備很強的行業競爭優勢。基于CDMA 3G網絡構建電力遠程抄表物聯網解決方案，可為電力系統提供簡單、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電表采集的電力數據實時傳遞到地、市、省級的集中監控中心，以實現對用電信息的統一監控和分布式管理。
[0012]如圖1所示，基于CDMA 3G網絡的電力遠程抄表物聯網系統主要包括3個基本組成部分:電力數據采集設備(感知層)、CDMA傳輸網絡(網絡層)、電力抄表數據中心(應用平臺層)。
[0013]感知層部分由電力數據采集設備組成。目前居民使用的電表主要由普通電表和智能電表組成。老小區多使用普通電表，針對普通電表可在每棟樓宇里設置一個樓宇采集器，各家各戶的普通電表通過RS485總線連接到樓宇集中器，將采集的電力數據發送到樓宇采集器。通過樓宇采集器可實現對用戶現場電表數據的匯集，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計量頻段(470?510 MHz，覆蓋范圍為1?2km)采用無線方式，也可通過電力線載波(power line carrier，PLC)方式將樓宇集中器的電力數據上傳至小區集中器。由于PLC方式在抄表的穩定性和準確性上存在不足，因此目前多采用免費計量頻段的無線方式進行傳輸。而針對采用智能電表的新建小區，各家各戶的智能電表可采用免費計量頻段的無線方式將用電數據傳輸到小區集中器。小區集中器包含CDMA通信模塊，使用中國電信物聯網統一的ΙΠΜ卡進行注冊、管理和鑒權，可將各樓宇集中器匯集上來的用戶用電數據通過CDMA網絡發送到電力公司抄表數據中心。小區集中器的數目可根據小區住戶規模進行調整和設定，一般設置比例為1臺小區集中器對應200戶左右住戶。對工業大用戶電表而言，可將電表連接CDMA通信模塊直接與CDMA網絡通信來傳輸電力數據。
[0014]網絡層部分由中國電信覆蓋廣泛的cdma2000 lx/Ev-Do網絡組成，電力公司抄表數據中心服務器配置固定的IP地址，小區集中器依靠CDMA基于IP的數據分組通信網絡完成與電力公司抄表數據中心的通信功能。小區集中器先通過CDMA通信模塊將電力抄表數據傳輸到CDMA網絡的FOSN (packet data serving node)服務器，然后FOSN服務器將數據傳輸至抄表數據中心，整個數據傳輸過程通過透明傳輸完成。PDSN服務器與抄表數據中心的數據通信可通過公網使用VPN進行連接，這種方式成本較低、安全性高，且速度和服務質量都有所保障。應用平臺層部分則由電力公司抄表數據中心組成。數據中心服務器接收到CDMA網絡傳輸來的數據進行認證后，可通過系統軟件平臺進行計費、校驗、存儲、分析、管理等，并可對異常情況進行告警，同時對用戶的電力使用情況進行實時監控，以保證電力公司的合法利益。
[0015]基于CDMA 3G網絡的電力遠程抄表物聯網系統相比其他遠程抄表系統而言，具備如下優點。
[0016]1、數據傳輸速率高:CDMA 3G網絡傳輸速率理論上可達3.1 Mbit/s，目前實際數據傳輸速率平均在600 kbit/s左右，完全滿足本系統對數據傳輸速率(>10 kbit/s)的要求，對于“分時計費”等策略下的高數據速率要求也完全能滿足。
[0017]2、實時性強、數據延時小:CDMA系統具有實時在線特性，且傳輸速率高，系統設備響應速度快，能很好地滿足系統對數據采集的實時性和突發性要求，對“分時計費”等大數據量需求也能良好支持。同時由于CDMA通信模塊處理時間短，CDMA網絡延時低，也能滿足定時傳輸、短信觸發等數據傳輸模式下的延時在系統要求范圍內。
[0018]3、系統覆蓋范圍廣、建設成本低:CDMA 3G網絡覆蓋范圍廣，可實現全國絕大部分區域對電力遠程抄表的控制和管理。而且由于采用CDMA無線公網平臺，前期投資少，后期升級維護成本低。
[0019]4、安全性高:由于整個通信過程采用了 CDMA和VPN等技術，保密性強，能有效保護電力數據隱私。
[0020]5、通信費用低:采用包月流量套餐計費方式，運營成本低。
【主權項】
1.遠程抄表系統，其特征在于:主要包括3個基本組成部分:電力數據采集設備、CDMA網絡和電力抄表數據中心；電力數據采集設備包括普通電表和智能電表，普通電表在每棟樓宇里設置一個樓宇采集器，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計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集中器通訊連接；各智能電表采用免費計量頻段的無線方式與小區集中器通訊連接；小區集中器包含CDMA通信模塊，通過CDMA網絡與電力公司抄表數據中心通訊連接。2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于:每臺樓宇采集器設置有32個普通電表接入口。3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于:工業大用戶電表設置有CDMA通信模塊，通過CDMA網絡與電力公司抄表數據中心通訊連接。
【專利摘要】本遠程抄表系統，包括電力數據采集設備、CDMA網絡和電力抄表數據中心；電力數據采集設備包括普通電表和智能電表，普通電表在每棟樓宇里設置一個樓宇采集器，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計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集中器通訊連接；各智能電表采用免費計量頻段的無線方式與小區集中器通訊連接；小區集中器包含CDMA通信模塊，通過CDMA網絡與電力公司抄表數據中心通訊連接。本系統能夠為電力管理部門提供及時、準確、直觀的電量使用數據和統計狀況，加強了電力管理部門對電量使用的監控和管理能力。
【IPC分類】G08C17/02
【公開號】CN204990657
【申請號】CN201520467505
【發明人】王強, 李玲玲
【申請人】成都市凱勝科技有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年7月2日