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CN101800915B - 一种用电信息采集分站、终端及系统 - Google Patents

一种用电信息采集分站、终端及系统 Download PDF

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CN101800915B CN2009102156352A CN200910215635A CN101800915B CN 101800915 B CN101800915 B CN 101800915B CN 2009102156352 A CN2009102156352 A CN 2009102156352A CN 200910215635 A CN200910215635 A CN 200910215635A CN 101800915 B CN101800915 B CN 101800915B
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Abstract

本申请公开了一种用电信息采集分站、终端及系统。一种用电信息采集系统包括主站、分站和终端，其中：分站由网络设备光缆终端设备OLT和无源光纤分支器POS组成，终端由光网络节点ONU和电能表组成。OLT接收并解析主站下发的指令，解析得到目标电能表标识和控制信息并通过光纤上的POS发送给ONU，ONU根据接收的控制信息对目标电能表标识所对应的电能表进行用电信息采集。采集完成后，ONU再将用电信息通过光纤上的POS发送给OLT，OLT再将用电信息上传给主站，完成信息采集全过程。应用本申请的技术方案，使用光纤网络替代了原来复杂的本地组网，优化了网络结构，从而降低了用电信息采集系统的复杂程度。

Description

一种用电信息采集分站、终端及系统
技术领域
本申请涉及电力领域，特别是涉及一种用电信息采集分站、终端及系统。
背景技术
随着用电管理水平的不断提高，人工抄表已不能满足人们的需要，远程抄表逐渐取代人工抄表，解决了人工抄表误差大、工作量大的问题。
现有用来远程抄表的用电信息采集系统，包括主站、分站、电能表以及它们之间的通信网络。主站通过有线网络与分站进行数据交互；分站与电能表通过本地网络进行数据交互，获取电能表的相关数据。这样主站就可以获取到电能表的数据，完成采集的全过程。现有的分站主要包括采集器和集中器。由于不同的电能表的接口复杂多样，常见的本地接口有RS485接口、电力线载波接口、以太网接口；远程通信接口一般为GPRS/CDMA接口。所以本地组网包括：RS485总线网络、电力线载波网络、以太网网络或者GPRS/CDMA无线网络等。并且与本地组网相连分站设备采集器和集中器，也要求具备不同类型的接口。
在实现本申请的过程中，发明人发现现有用电信息采集系统中，由于本地组网的多样化，分站的复杂结构，从而造成整个采集系统结构复杂。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种用电信息采集分站、终端及系统，以解决由于本地组网的多样化，分站的结构复杂，从而造成整个采集系统结构复杂的问题，技术方案如下：
一种用电信息采集分站，包括：光缆终端设备OLT和无源光纤分支器POS，其中：
所述OLT，用于接收网络侧下发的控制指令，解析所述控制指令，得到目标电能表标识和控制信息，并将目标电能表标识和控制信息通过光纤发送给用户侧；同时接收用户侧返回的用电信息，并将所述用电信息上传给网络侧；所述POS，用于将与OLT相连的光纤分成多个分支连接到用户侧。
优选地，所述OLT的网络侧数据接口包括：千兆以太网接口、百兆以太网接口和/或万兆以太网接口。
一种用电信息采集终端，包括：光网络节点ONU和电能表，其中：
所述ONU，用于接收用电信息采集分站发送的目标电能表标识和控制信息，根据所述控制信息与目标电能表标识所对应的电能表进行交互，获取用电信息；并将所述用电信息通过光纤发送给用电信息采集分站；
所述电能表，用于提供用电信息。
优选地，所述ONU与电能表的数据接口包括：快速以太网FE接口、GE接口、RS232接口、RS485接口和/或E1接口。
优选地，所述ONU与多个电能表相连接。
一种用电信息采集系统，包括：用电信息采集主站、用电信息采集分站和用电信息采集终端，其中：
所述用电信息采集主站，用于向所述分站下发控制指令，并接收所述用电信息采集分站上传的用电信息；
所述用电信息采集分站，用于接收所述用电信息采集主站下发的控制指令，解析所述控制指令，得到目标电能表标识和控制信息，并将目标电能表标识和控制信息通过光纤发送给所述用电信息采集终端；同时接收所述用电信息采集终端发送的用电信息，并将接收到的用电信息上传给所述用电信息采集主站；
所述用电信息采集终端，用于接收所述用电信息采集分站发送的目标电能表标识和控制信息，根据所述目标电能表标识和控制信息，获取用电信息；并将所述用电信息通过光纤发送给所述用电信息采集分站。
优选地，所述用电信息采集分站与所述用电信息采集终端之间采用无源光网络PON进行通信。
本申请实施例，用电信息采集分站采用网络设备OLT和POS，替代了原来的分站设备集中器和采集器。用电信息采集分站和用电信息采集终端之间的通信网络采用无源光网络，替代了原来复杂多样的本地组网，并在用电信息采集采集终端设置不同类型的接口，可以采集具有不同类型接口的电能表用电信息，这样就将原来复杂的本地组网变成了单一的无源光网络。这样用电信息采集系统不仅结构简单，而且优化了网络结构，因此采集系统的复杂程度大大降低。
本申请实施例采用光纤通信，光纤通信具有传输速率高、传输损耗小等特点，因此可以提高用电信息采集的通信效率、可靠性和实时性，使采集效率和控制指令执行成功率大幅提高，同时缩短了采集周期和采集间隔，提高了用电管理水平。
此外，无源光网络中的网络设备POS是无源器件，工作时不需要提供电源，降低了采集系统的建设成本和维护成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例一所提供一种用电信息采集分站的结构示意图；
图2为本申请实施例二所提供一种用电信息采集分站的结构示意图；
图3为本申请实施例三所提供一种用电信息采集终端的结构示意图；
图4为本申请实施例四所提供一种用电信息采集系统的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例公开了一种用电信息采集分站、终端及系统，以解决用电信息采集系统中，由于分站的复杂结构，本地组网的多样化，从而造成整个采集系统结构复杂的问题。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
实施例一：
图1为本申请实施例一所提供一种用电信息采集分站的结构示意图。
该分站采用OLT(Optical Line Terminal，光缆终端设备)11作为汇聚用电信息的平台，提供网络集中和接入的功能。
光缆终端设备OLT11，用于从网络侧接收下发的控制指令，解析所述控制指令，得到目标电能表标识和控制信息，并将目标电能表标识和控制信息通过光纤发送给用户侧；同时接收用户侧返回的用电信息，并将所述用电信息上传到网络侧。
OLT11接收到控制指令后，按照预设置的抄表上行协议对下发的控制指令进行解析，解析后再将目标电能表标识和控制信息发送给用户侧。同时OLT11在接收到用户侧发送的用电信息后，将用电信息进行组帧，然后再上传给网络侧。
另外，OLT11还可以针对用户的QoS(Quality of Service，服务质量)/SLA(Service-Level Agreement，服务等级协议)的不同要求进行带宽分配、网络安全和管理配置。
OLT11的网络侧数据接口可以使用GE(Gigabit Ethernet，千兆以太网)接口，与网络侧进行数据交互。GE接口可以为1000BASE-LE、1000BASE-SX、1000BASE-CX和1000BASE-T等接口中的一种或多种，各种接口类型均应符合IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers，电气电子工程师协会)802.3-2005的规定。OLT11的网络侧接口还可以使用十兆/百兆和/或万兆以太网接口，例如，十兆/百兆以太网接口可以为10/100BASE-T接口，万兆以太网接口可以为10GBASE-X接口。
实施例二：
图2为本申请实施例二所提供一种用电信息采集分站的结构示意图。
该分站还可以包括POS(Passive Optical Splitter，无源光纤分支器)12，用于将与OLT11相连的光纤分成多个分支连接到用户侧。
POS12是无源器件，将与OLT11连接的一个光纤分出多个分支，可以使一个OLT11服务于多个用户。它的分光比可以为5∶95、50∶50、25∶75等，分光比需要根据用户侧到OLT11的距离、插入损耗等实际情况计算得到，其中用户侧到OLT11之间的距离最大为20km，这也是光纤的最大传输距离，能够满足一般城市或城乡用户的用电信息采集要求。由于是无源器件，工作时不需要提供电源，节省了建设成本，并且无源器件安装后几乎不需要维护，所以也降低了维护成本。
实施例三：
图3为本申请实施例三所提供一种用电信息采集终端的结构示意图。
该终端包括：ONU(Optical Network Unit，光网络节点)31和电能表32；
ONU31，用于接收电信息采集分站(图中未示出)发送的目标电能表标识和控制信息，根据目标电能表标识和控制信息寻找对应的电能表32，与电能表32进行数据交互，获取用电信息；将获取的用电信息通过光纤发送给用电信息采集分站。
电能表32，为一般数字电能表，用于提供用电信息。
做为采集分站的终端设备，ONU31起到数据采集的作用。ONU31具有数据缓存功能，可以将获取的用电信息储存在它本身，当接收到目标电能表标识和控制指令后，优先将缓存的目标电能表标识对应电能表的用电信息返回给用电信息采集分站；如果ONU31中没有缓存数据，则与目标电能表标识对应的电能表按照预设置的抄表下行协议交互获取用电信息，然后再返回用电信息。
ONU31与电能表的数据接口，可以使用FE(Fast Ethernet，快速以太网)接口，实现与电能表的交互。ONU31与电能表的数据接口还可以使用GE接口、RS232接口、RS485接口和E1(欧洲30路脉码调制PCM标准简称E1)接口中的一种或多种，以满足ONU31可以与具有不同类型接口的电能表进行数据交互。
一个ONU31可以具备多个同类型的数据接口，与多个具有相同类型接口的电能表相连接，同时采集多个相同类型接口电能表的用电信息。另外，一个ONU31还可以具备多个不同类型的数据接口，与多个具有不同类型接口电能表相连接，并同时采集这多个不同类型接口电能表的用电信息。
实施例四：
图4为本申请实施例四所提供一种用电信息采集系统的结构示意图。
该系统包括：用电信息采集主站41、用电信息采集分站42和用电信息采集终端43。
其中，用电信息采集主站41，用于向用电信息采集分站42下发控制指令，并接收用电信息采集分站42上传的用电信息。用电信息采集主站41一般为远程控制中心，是用电信息处理中心。
用电信息采集分站42，可以应用如实施例一或实施例二所提供的电信息采集分站，用于接收主站41下发的控制指令，解析所述控制指令，得到目标电能表标识和控制信息，并将目标电能表标识和控制信息通过光纤发送给用电信息采集终端43；同时接收用电信息采集终端43发送的用电信息，并将接收到的用电信息上传给用电信息采集主站41。
用电信息采集分站42提供网络集中和接入的功能，作为汇聚用电信息的平台。同时还可以针对用户的QoS和SLA的不同要求进行带宽分配、网络安全和管理配置。
用电信息采集终端43，可以应用如实施例三所提供的用电信息采集终端，用于接收所述用电信息采集分站42发送的目标电能表标识和控制信息，根据所述目标电能表标识和控制信息，获取用电信息；并将所述用电信息通过光纤发送给所述用电信息采集分站42。
该用电信息采集系统中，用电信息采集主站41和用电信息采集分站42之间采用现在比较成熟的以太网Ethernet进行通信，用电信息采集分站42和用电信息采集终端43之间采用由光纤组成的PON(Passive Optical Network，无源光网络)进行通信，在终端的ONU可以设置多个不同类型的接口，采集具有不同类型接口的电能表用电信息。
用电信息采集系统使用PON的优势表现为：PON组网灵活，拓扑结构可以支持树型、星型、总线型、混合型、冗余型等网络拓扑结构，这样用电信息采集系统的本地组网中只有纯光纤的无源光网络，避免了原来用电信息采集系统中复杂多样的本地组网。
本申请实施例，用电信息采集分站采用网络设备OLT和POS，替代了原来的分站设备集中器和采集器。用电信息采集分站和用电信息采集终端之间的通信网络采用无源光网络，替代了原来复杂多样的本地组网，并在用电信息采集采集终端设置不同类型的接口，可以采集具有不同类型接口的电能表用电信息，这样就将原来复杂的本地组网变成了单一的无源光网络。这样用电信息采集系统不仅结构简单，而且优化了网络结构，因此采集系统的复杂程度大大降低。
本发明实施例采用光纤通信，光纤通信具有传输速率高、传输损耗小等特点，因此可以提高用电信息采集的通信效率、可靠性和实时性，使采集效率和控制指令执行成功率大幅提高，同时缩短了采集周期和采集间隔，提高了用电管理水平。此外，无源光网络中的网络设备POS是无源器件，工作时不需要提供电源，降低了采集系统的建设成本和维护成本。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (5)

1.一种用电信息采集终端，其特征在于包括：光网络节点ONU和电能表；
其中，所述ONU，用于接收用电信息采集分站发送的目标电能表标识和控制信息后，如果当前缓存有数据，则优先将缓存的目标电能表标识对应电能表的用电信息返回给用电信息采集分站；如果当前没有缓存数据，则根据所述接收的控制信息与目标电能表标识所对应的电能表进行交互，获取用电信息，并将所述获取的用电信息通过光纤发送给用电信息采集分站；
所述电能表，用于提供用电信息；
其中，所述用电信息采集分站包括：光缆终端设备OLT和无源光纤分支器POS；
所述OLT，用于接收网络侧下发的控制指令，解析所述控制指令，得到目标电能表标识和控制信息，并将目标电能表标识和控制信息通过光纤发送给ONU；同时接收ONU返回的根据所述目标电能表标识和控制信息获取的用电信息，并将所述用电信息上传给网络侧；
所述POS，用于将与OLT相连的光纤分成多个分支连接到ONU。
2.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述ONU与电能表的数据接口包括：快速以太网FE接口、GE接口、RS232接口、RS485接口和/或E1接口。
3.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述ONU与多个电能表相连接。
4.一种用电信息采集系统，其特征在于，包括用电信息采集主站、用电信息采集分站和用电信息采集终端；
其中，所述用电信息采集主站，用于向所述分站下发控制指令，并接收所述用电信息采集分站上传的用电信息；
所述用电信息采集分站，用于接收所述用电信息采集主站下发的控制指令，解析所述控制指令，得到目标电能表标识和控制信息，并将目标电能表标识和控制信息通过光纤发送给所述用电信息采集终端；同时接收所述用电信息采集终端发送的根据所述目标电能表标识和控制信息获取的用电信息，并将接收到的用电信息上传给所述用电信息采集主站；
所述用电信息采集终端，用于接收所述用电信息采集分站发送的目标电能表标识和控制信息，如果自身缓存有数据，则优先将缓存的目标电能表标识对应电能表的用电信息返回给用电信息采集分站；如果自身没有缓存数据，则根据所述目标电能表标识和控制信息，获取用电信息，并将所述获取的用电信息通过光纤发送给所述用电信息采集分站。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述用电信息采集分站与所述用电信息采集终端之间采用无源光网络PON进行通信。
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