[实用新型]用于智能电网的数据采集系统

说明书

技术领域

本实用新型属于数据无线传输领域，特别涉及一种用于智能电网的数据采集系统。

背景技术

现有技术中，电力系统的运维与管理主要是机房、设备和线路的维护、管理与巡视以及抄表数据。在机房、设备以及线路的维护、管理，巡视方面，现在依靠的主要手段还是使用人力、人工现场进行。费时费力，不利于数据信息化管理。并且故障监测和风险预警能力低。

在抄表方面，主要抄表方式为RS485、电力载波，传统微功率无线及基于GSM/GPRS/CDMA的公网平台。在一些乡村中，用户比较分散，配电环境比较复杂。集中器与采集点间，甚至采集点与采集点间的距离都较远。面对此种环境，主流抄表方式都有相对的局限性。RS485的抄表方式需要布线，工程复杂且只适用于小范围实施(小于1000米)，电力载波方式局限在一个配电变压器区域范围内，且易受干扰一般只能在单相电力线上传输。传统微功率无线抄表，点到点间传输距离短，穿透和抗干扰能力差，组网复杂且功耗相对较大。基于GSM/GPRS/CDMA公网平台抄表，功耗大，运营成本高。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种用于智能电网的数据采集系统，该智能电网的数据采集系统组网相对简单，降低了功耗，且施工简单，无后期运营成本开销。本实用新型的具体技术方案如下：

用于智能电网的数据采集系统，其包括无线模块、数据收集处理设备和数据采集设备；

所述无线模块分别与所述数据采集设备和数据收集处理设备通信连接，

所述无线模块包括节点模块和网关模块，所述节点模块与网关模块无线通信，所述数据收集处理设备通过网关模块将数据采集指令发送到节点模块，节点模块用于将所述数据采集指令发送到数据采集设备，所述数据采集设备用于根据数据采集指令将采集到的数据发送到节点模块并通过所述节点模块将采集到的数据发送到网关模块，所述网关模块用于将采集到的数据发送到所述数据收集处理设备。

进一步的，所述节点模块与网关模块之间采用LoRa扩频调制解调并通过LoRaWAN协议进行无线双向通信。

进一步的，所述节点模块包括第一主控微控制单元和LoRa射频芯片，所述第一主控微控制单元与LoRa射频芯片通过串行外设接口进行通信；

所述网关模块包括第二主控微控制单元、LoRa数字基带芯片和射频前端芯片，所述第二主控微控制单元与LoRa数字基带芯片通过串行外设接口通信，所述LoRa数字基带芯片和射频前端芯片通信连接。

进一步的，所述节点模块还包括第一天线，所述第一天线与所述LoRa射频芯片通信连接；

所述网关模块还包括第二天线，所述第二天线与所述射频前端芯片通信连接。

进一步的，所述LoRa射频芯片为SX1278射频芯片；所述LoRa数字基带芯片为SX1301芯片，所述射频前端芯片为SX1255芯片。

进一步的，所述节点模块与所述数据采集设备通过通信接口进行通信；

所述网关模块与所述数据收集处理设备通过通信接口进行通信。

进一步的，所述通信接口为以太网接口、UART接口、光纤接口、RJ-45接口和RS-485接口中的一种或多种。

进一步的，所述数据采集系统包括多个数据采集设备；

所述无线模块包括多个节点模块，所述多个节点模块与所述多个数据采集设备一一对应。

进一步的，所述网关模块与多个节点模块之间以星型拓扑结构进行组网。

进一步的，所述网关模块为全双工网关或半双工网关。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型采用LoRa调制解调技术，LoRa调制解调技术使用扩频通信，具有传输距离远，穿透力好，抗干扰能力强以及功耗低的优势。在用户分散以及干扰多的环境下，仍然能够拥有长远距离传输的能力，并能保证数据的稳定可靠传输。

本实用新型采用LoRaWAN网络协议，LoRaWAN网络协议使用星型拓扑结构，组网简单，消除了同步开销和跳数，因而降低了功耗并且施工简单，无后期运营成本，容易维护。

本实用新型能够对于机房、设备和线路的实施安装较快捷，组网简单。可以节省机房、设备和线路的维护、管理与巡视的人工成本，且有助于实现运维的信息化管理，提升故障监测和风险预警能力。

本实用新型能够有效提高用户分散、干扰多的区域抄表成功率，从而减少人工对为未抄到的表的补抄，减轻人工抄表的负担，进而节省人工成本。并且施工简单，易于维护无后期运营成本。