基于三模異構(gòu)的用戶用電信息采集方法及設備的制造方法
【專利說明】
[0001]技術領域:
本發(fā)明涉及一種通訊技術領域，特別是涉及一種基于三模異構(gòu)的用戶用電信息采集方法及設備。
[0002]【背景技術】:
隨著智能電網(wǎng)建設的推廣，電力線載波(PLC)通信技術及微功率無線頻移鍵控(FSK)通信技術得到廣泛的應用，在使用上述兩種通信方式進行低壓用電信息采集過程中出現(xiàn)了許多的問題，導致部分智能電表數(shù)據(jù)無法成功采集，影響智能電網(wǎng)下一步應用功能推進。
[0003]低壓電力臺區(qū)受臺區(qū)內(nèi)各用電用戶所使用的用電設備影響，用電設備的固有特性及各種開關設備的切投過程中，會往電力線上注入大量的高頻干擾信號；同時隨著用電設備的切投，引起電力線接入點阻抗特性發(fā)生變化，從而導致電力上不同區(qū)域的阻抗特定不相同，對電力線載波(PLC)通信產(chǎn)生非常大的影響，導致通信誤碼率降低甚至無法通信。當供電線路中某個節(jié)點存在嚴重的干擾信號注入或阻抗極低將載波信號進行了嚴重的衰減，從而導致載波信號無法通過，從而導致后續(xù)所有電能表均無法通信上。
[0004]受低壓居民用戶的分布情況，結(jié)合居民線路布置，居民用戶電能表僅能實現(xiàn)局部集中安置，需隨著居民用戶的分布而進行變化，同時居民表箱的安裝位置相對較低，容易受到建筑物及建筑物的附屬物的遮擋，微功率無線頻移鍵控(FSK)通信方式受功率限制，導致無線信號孤島現(xiàn)象頻發(fā)。目前現(xiàn)場針對這種情況的處理方式為中間增加中繼設備及增加外置延長天線，極大的增加了現(xiàn)場調(diào)試工作量及成本。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明所要解決的技術問題是:克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種通過把電力線載波PLC、鍵相頻移FSK、直序擴頻DSSS三種通訊方式進行結(jié)合，解決了通信中易受用電設備干擾及衰減和建筑物遮擋的影響，從而解決低壓用電信息采集中部分智能電表不能采集回信息問題的基于三模異構(gòu)的用戶用電信息采集系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明的技術方案是:一種基于三模異構(gòu)的用戶用電信息采集方法，其步驟是:
a、以主節(jié)點為中心，子節(jié)點為輔，把微功率無線頻移鍵控FSK通信方式作為通信主體，構(gòu)建高速通信主干網(wǎng)，實現(xiàn)大部分子節(jié)點之間及主節(jié)點間的實時通信；
b、子節(jié)點對采集到的用戶用電信息進行打包處理，子節(jié)點對信息進行傳輸時，首先判斷自身與附近節(jié)點的距離遠近，并通過自身節(jié)點與附近節(jié)點之間的建筑物分布環(huán)境及居民用戶電能表安裝位置情況，選擇合適的傳輸方式對采集信息進行傳輸；
c、當自身節(jié)點與附近節(jié)點距離較近，但受建筑物或其他屏蔽材料嚴重遮擋時，采用電力線載波PLC通信技術進行采集信息的傳輸；
d、當自身節(jié)點與附近節(jié)點受電力線噪聲及衰減影響時，采用微功率無線頻移鍵控FSK通信技術進行采集信息的傳輸；
e、當自身節(jié)點與附近節(jié)點之間距離較遠，同時中間有建筑物或屏蔽材料遮擋，且中間沒有可用于中繼操作的節(jié)點時，采用功率無線直序擴頻DSSS通信技術進行采集信息的傳輸； f、MCU依據(jù)當前所接收數(shù)據(jù)的通信方式以及本次通信的目標地址節(jié)點或下一級中繼地址節(jié)點是否在自身鄰居節(jié)點列表中，若在則根據(jù)兩個節(jié)點之間的情況選擇合適的通信方式進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)通信操作，否則直接使用接收到的通信方式進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)通信操作，當采集信息在子節(jié)點之間傳輸?shù)街鞴?jié)點時，由主節(jié)點進行信息整合，并傳輸?shù)娇刂破脚_。
[0007]所述主節(jié)點與子節(jié)點及子節(jié)點與子節(jié)點之間均通過電力線載波PLC、微功率無線微功率無線頻移鍵控FSK、微功率無線微功率無線直序擴頻DSSS連接，且之間依據(jù)特有的預同步方式，進行調(diào)制模式的自動識別，進行數(shù)據(jù)接收操作。
[0008]所述主節(jié)點和子節(jié)點均包括功率放大器、耦合變壓器、窄帶調(diào)頻中放、MCU和無線專用芯片，所述MCU與功率放大器、窄帶調(diào)頻中放和無線專用芯片連接，所述耦合變壓器與功率放大器、窄帶調(diào)頻中放和電力線連接，所述無線專用芯片為FSK通信芯片和DSSS通信芯片。
[0009]一種基于三模異構(gòu)的用戶用電信息采集設備，包括子節(jié)點和主節(jié)點，所述子節(jié)點和主節(jié)點均包括功率放大器、耦合變壓器、窄帶調(diào)頻中放、MCU和無線專用芯片，所述MCU與功率放大器、窄帶調(diào)頻中放和無線專用芯片連接，所述耦合變壓器與功率放大器、窄帶調(diào)頻中放和電力線連接，所述子節(jié)點為至少兩個。
[0010]所述無線專用芯片為FSK通信芯片和DSSS通信芯片，所述無線專用芯片與天線連接，所述天線為異形天性，所述異形天性設置在殼體內(nèi)，所述殼體內(nèi)還設置有功率放大器、耦合變壓器、窄帶調(diào)頻中放、MCU和無線專用芯片。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明由多個通信節(jié)點組成通信網(wǎng)絡，子節(jié)點依據(jù)自身與主節(jié)點及周圍節(jié)點的通信狀態(tài)選擇通信方式、進行通信模式的自動切換操作，完成三模異構(gòu)用電信息采集通信系統(tǒng)的自組網(wǎng)、網(wǎng)絡參數(shù)配置、數(shù)據(jù)通信功能。
[0012]2、本發(fā)明可以有效的解決現(xiàn)階段低壓集抄通信信道的弊端，使得各自的通信信道優(yōu)勢互補，從而有效的解決任何一種通信信道的抗干擾能力，當一種通信信道受到干擾時，則會判斷選擇另外一種信道進行通訊，當同時受到干擾時則判斷每一種干擾程度，從而選擇干擾最小的信道進行通信，同時微功率無線頻移鍵控(FSK)通信模式采用跳頻技術，大大增強抗干擾能力。
[0013]3、本發(fā)明使得通訊時數(shù)據(jù)采集的實時性大大提升，尤其是下發(fā)電量、遠程拉合閘現(xiàn)場管理項的啟用，下行通信信道會優(yōu)先選擇通信實時性最好的信道進行通信。
[0014]4、本發(fā)明解決了低壓用戶節(jié)點受分布建筑物環(huán)境及居民用戶電能表安裝位置影響，單一通信模式下受到干擾及信號屏蔽影響，導致各子節(jié)點有效通信距離不一，出現(xiàn)信號孤島的問題。
[0015]【附圖說明】:
圖1為基于三模異構(gòu)的用戶用電信息采集方法及設備的現(xiàn)場使用示意圖。
[0016]圖2為主節(jié)點和或子節(jié)點的內(nèi)部電氣連接框圖。
[0017]【具體實施方式】:
實施例:參見圖1和圖2。
[0018]基于三模異構(gòu)的用戶用電信息采集方法，其步驟是:
a、以主節(jié)點為中心，子節(jié)點為輔，把微功率無線頻移鍵控FSK通信方式作為通信主體，構(gòu)建高速通信主干網(wǎng)，實現(xiàn)大部分子節(jié)點之間及主節(jié)點間的實時通信；
b、子節(jié)點對采集到的用戶用電信息進行打包處理，子節(jié)點對信息進行傳輸時，首先判斷自身與附近節(jié)點的距離遠近，并通過自身節(jié)點與附近節(jié)點之間的建筑物分布環(huán)境及居民用戶電能表安裝位置情況，選擇合適的傳輸方式對采集信息進行傳輸；
C、當自身節(jié)點與附近節(jié)點距離較近，但受建筑物或其他屏蔽材料嚴重遮擋時，采用電力線載波PLC通信技術進行采集信息的傳輸；
d、當自身節(jié)點與附近節(jié)點受電力線噪聲及衰減影響時，采用微功率無線頻移鍵控FSK通信技術進行采集信息的傳輸；
e、當自身節(jié)點與附近節(jié)點之間距離較遠，同時中間有建筑物或屏蔽材料遮擋，且中間沒有可用于中繼操作的節(jié)點時，采用功率無線直序擴頻DSSS通信技術進行采集信息的傳輸；
f、MCU依據(jù)當前所接收數(shù)據(jù)的通信方式以及本次通信的目標地址節(jié)點或下一級中繼地址節(jié)點是否在自身鄰居節(jié)點列表中，若在則根據(jù)兩個節(jié)