專利名稱：一種智能光纖電能表的制作方法
技術領域：
本實用新型公開一種電能表技術領域，特別是一種基于光纖到戶的智能光纖電能表。
背景技術：
隨著科技和社會的不斷進步，地球的能量資源日益減少，以及人們對能源需求的日益增加，整個社會對用電戶的節(jié)約能源、提高能效等的要求越來越高。為配合節(jié)能減排和創(chuàng)造和諧用電環(huán)境，人們的用電終端越來越趨于智能化，局端及用電戶對用電終端有了進一步交互、溝通的要求。目前，作為用電戶終端的主要計量終端之一的電能表，也逐漸發(fā)展成為具有通信和遠程控制功能的智能電能表，可以支持遠程抄表業(yè)務，解決了人工抄表工作量大等問題。實現(xiàn)智能抄表，遠程通信和遠程控制是必不可少的，而進行遠程通信和遠程控制就要求保證電能表計量數(shù)據(jù)采集的可靠性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性等要求?，F(xiàn)有技術中的電能表普遍存在著計量數(shù)據(jù)采集可靠性差和傳輸實時性差的缺陷，通常不能滿足實際應用的需要。目前的智能電能表通常是通過RS-485總線、PLC電力線載波等進行通信，采用 RS-485總線通信的電能表，其通信距離較短，一般在幾百米范圍內(nèi)，使用范圍有限；而采用電力線載波或無線方式通信的電能表，相比于前一類電能表，雖然通信范圍增加了，卻由于電力線信號干擾較大或者無線信號較弱，采集數(shù)據(jù)過程容易被干擾，使電能表的數(shù)據(jù)采集的可靠性和數(shù)據(jù)傳輸實時性大打折扣。加之此類電能表無法做到對戶內(nèi)所有用電節(jié)點的遠程信息采集和控制，也無法滿足所有用電節(jié)點對局端和INTERNET互聯(lián)網(wǎng)的訪問和指令發(fā)送接收，達不到真正意義上的智能能效管理的要求。隨著中國智能電網(wǎng)的建設，分布式發(fā)電系統(tǒng)和用戶側響應提出了電網(wǎng)高速通信的技術需求。用戶可以了解用電情況及各種用電優(yōu)惠信息的需求也是推動了電網(wǎng)高速通信發(fā)展的助動力。電能高可靠性的計量及多種收費模式如分時電價、階梯電價等用電價格政策的演進也對電能表的智能化、實時化、自動化提出了更高的要求。目前電能表通過RS485、 PLC窄帶電力線載波或無線的方式實現(xiàn)通信，通信距離短，使用范圍有限或受到的干擾較大，通信成本很高使得電能表的數(shù)據(jù)采集的可靠性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性大打折扣，同時信息的安全性和可靠性也不能滿足智能電網(wǎng)對用戶使用管理的管理目標要求。而且，現(xiàn)有技術中的寬帶用戶接入的一個很大的難點在于用戶家庭里的通信線路的布設或改造具有很大的困難，因此按照常規(guī)的雙絞線鋪設家庭內(nèi)部的數(shù)據(jù)線將面臨成本和使用習慣的考驗。

實用新型內(nèi)容針對上述提到的現(xiàn)有技術中的電表使用局限性差的缺點，本實用新型提供一種智能光纖電能表，其利用光線路終端通過公用數(shù)據(jù)網(wǎng)或?qū)Ｓ脭?shù)據(jù)網(wǎng)連接到局端數(shù)據(jù)中心和/ 或計費中心，再利用光線路終端與智能光纖電能表連接，通過光纖與智能光纖電能表進行數(shù)據(jù)交互，智能光纖電能表與市電供電電力線連接，通過電力線與智能插座及自集成電力適配器智能用電設備連接，進行數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)光纖到戶的智能管理服務，解決上述問題。[0005]本實用新型解決其技術問題采用的技術方案是一種智能光纖電能表，包括計量數(shù)據(jù)采集模塊、無源光網(wǎng)絡光電轉(zhuǎn)換模塊、寬帶電力線載波模塊和數(shù)據(jù)處理控制模塊，無源光網(wǎng)絡光電轉(zhuǎn)換模塊與光線路終端或分路器連接，進行光信號的傳輸，并將光信號與電信號進行相互轉(zhuǎn)換，無源光網(wǎng)絡光電轉(zhuǎn)換模塊與寬帶電力線載波模塊連接，與寬帶電力線載波模塊進行數(shù)據(jù)交互，通過寬帶電力線載波模塊將控制信號轉(zhuǎn)換成電力線載波信號搭載到電力線上或從電力線上分離出電力線載波信號并傳輸給無源光網(wǎng)絡光電轉(zhuǎn)換模塊，計量數(shù)據(jù)采集模塊采集相應電表的用電量，并將用電量信息通過無源光網(wǎng)絡光電轉(zhuǎn)換模塊傳輸至局端數(shù)據(jù)中心和/或計費中心，數(shù)據(jù)處理控制模塊控制其他模塊工作。所述的智能光纖電能表還包括能效管理標識及控制模塊，用于檢測用戶端異常用電，實現(xiàn)局端對用戶端異常用電或用戶端特殊要求狀況下遠程控制關斷或開啟。本實用新型的有益效果是本實用新型第一次使光纖通信、電力載波通信、電能計量和電能控制結合在一起的全新方法。采用本實用新型無需在用戶家庭內(nèi)部新增布設任何新的線路即可完成包括寬帶接入和各種數(shù)據(jù)采集及控制的功能。本實用新型以太無源光網(wǎng)絡這種新興的光纖接入網(wǎng)技術作為載體，采用點到多點結構、無源光纖傳輸，在以太網(wǎng)基礎上集成多種業(yè)務，具有很高的性價比，能夠為終端用戶提供可靠的數(shù)據(jù)、語音和視頻業(yè)務， 并能夠提供高達l(ibit/S的上下行帶寬，能夠適應現(xiàn)在及將來10年內(nèi)用戶對帶寬的要求。 另外，本實用新型中，EPON(即以太無源光網(wǎng)絡)采用復用技術，支持更多的用戶，每個用戶可以享受到更大的帶寬，以此接入技術為基礎實現(xiàn)智能光纖電表對局端的交互訪問完全可以滿足需求。同時，本實用新型采用電力線載波技術，利用現(xiàn)有的電力線進行數(shù)據(jù)傳輸，無需另外布線，可做到支持即插即用，只要有電源接口就可以擴展網(wǎng)絡連接，提供簡潔、方便的組網(wǎng)方案。利用現(xiàn)有電力線最大傳輸速率可達到700Mbps，支持QoS特性，對網(wǎng)絡時延要求較高的應用環(huán)境，如在線游戲和多媒體應用等，均可以達到穩(wěn)定、良好的效果。下面將結合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步說明。

圖1為本實用新型整體系統(tǒng)方框圖。圖2為本實用新型中智能光纖電能表系統(tǒng)方框圖。圖3為本實用新型中智能插座系統(tǒng)方框圖。
具體實施方式
本實施例為本實用新型優(yōu)選實施方式，其他凡其原理和基本結構與本實施例相同或近似的，均在本實用新型保護范圍之內(nèi)。請參看附圖1，本實用新型的基于光纖到戶的能效智能管理和寬帶接入系統(tǒng)主要包括光線路終端、智能光纖電能表和智能插座及自集成電力適配器智能用電設備，光線路終端通過公用數(shù)據(jù)網(wǎng)或?qū)Ｓ脭?shù)據(jù)網(wǎng)連接到局端數(shù)據(jù)中心和/或計費中心，本實施例中，局端是指電力部門(如供電局)、水務部門和/或燃氣部門，計費中心是指電力部門、水務部門和/或燃氣部門的計費中心，具體實施時，也可指代其他部門，如北方的供熱部門等，本實施例中的光線路終端可以通過光纖連接至公用數(shù)據(jù)網(wǎng)或?qū)Ｓ脭?shù)據(jù)網(wǎng)，接收公用數(shù)據(jù)網(wǎng)或?qū)Ｓ脭?shù)據(jù)網(wǎng)傳輸?shù)男畔?，同時將本地信息上傳至公用數(shù)據(jù)網(wǎng)或?qū)Ｓ脭?shù)據(jù)網(wǎng)。本實施例中，還包括分路器，光線路終端與分路器連接，經(jīng)過分路器將光線路終端輸出分成一路以上，分別連接至不同用戶的智能光纖電能表上，本實施例中，分路器通?？蓪⒐饩€路終端輸出分成8 路、16路或32路到用戶端樓道強電井中，并連接在智能光纖電能表的光接口上，利用光波分復用技術，傳輸1310/1490nm波長的光波至智能光纖電能表上。具體實施時，也可以采用其他形式的分路器按照實際需要將光線路終端輸出分成多路，或也可以不設置分路器而直接將光線路終端與智能光纖電能表連接，通過光纖與智能光纖電能表進行數(shù)據(jù)交互。請結合參看附圖2，本實施例中，智能光纖電能表主要包括計量數(shù)據(jù)采集模塊、無源光網(wǎng)絡光電轉(zhuǎn)換模塊、寬帶電力線載波模塊和數(shù)據(jù)處理控制模塊，無源光網(wǎng)絡光電轉(zhuǎn)換模塊與光線路終端或分路器連接，進行光信號的傳輸，用于將光信號與電信號進行相互轉(zhuǎn)換，即接收光線路終端或分路器傳輸?shù)墓庑盘?，并將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，還可以將電信號轉(zhuǎn)換成光信號， 并將光信號傳輸至光線路終端或分路器。本實施例中，電轉(zhuǎn)換模塊與寬帶電力線載波模塊連接，與寬帶電力線載波模塊進行數(shù)據(jù)交互，可以通過寬帶電力線載波模塊將控制信號轉(zhuǎn)換成電力線載波信號搭載到電力線上或從電力線上分離出電力線載波信號并傳輸給無源光網(wǎng)絡光電轉(zhuǎn)換模塊，本實施例中，智能光纖電能表還包括計量數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集該電表用戶的用電量，并將用電量信息傳輸給寬帶電力線載波模塊，然后通過無源光網(wǎng)絡光電轉(zhuǎn)換模塊傳輸至局端數(shù)據(jù)中心和/或計費中心。本實施例中，智能光纖電能表還包括有能效管理標識及控制模塊，用于檢測用戶端異常用電，當用戶端發(fā)生用電異常時，可以在局端對相應的用戶端進行斷電處理，或者，用戶可以申請?zhí)厥庥秒娨?，局端對用戶端特殊要求狀況下實行遠程控制開啟。本實用新型中的系統(tǒng)中，智能光纖電能表與市電供電電力線連接，通過市電供電電力線與用戶市內(nèi)的智能插座和/或自集成電力適配器智能用電設備連接，進行數(shù)據(jù)交互。請結合參看附圖3，本實施例中，智能插座主要包括強電輸入模塊、強電輸出模塊、電力載波分離復用模塊和弱電傳輸模塊，強電輸入模塊與智能光纖電能表連接，用于電能輸入，強電輸入模塊與強電輸出模塊連接，強電輸入模塊將電能傳輸給強電輸出模塊，用戶端的電器設備等連接在強電輸出模塊上，由強電輸出模塊輸出給用電設備供電。本實施例中，電力載波分離復用模塊與強電輸入模塊連接，與強電輸入模塊進行數(shù)據(jù)交互，電力載波分離復用模塊從強電輸入模塊輸入的強電中分離出電力載波信號，同時可以將本地信息轉(zhuǎn)換成電力線載波信號搭載到電力線上，由強電輸入模塊輸出至電力線上，本實施例中，弱電傳輸模塊與電力載波分離復用模塊連接，與電力載波分離復用模塊進行數(shù)據(jù)交互，用于接收電力載波分離復用模塊分離出來的控制信息，同時，可以將本地信息傳輸給電力載波分離復用模塊，由電力載波分離復用模塊發(fā)出。本實施例中，智能插座還包括能效管理標志控制模塊和時鐘模塊，時鐘模塊與能效管理標志控制模塊連接，給能效管理標志控制模塊提供時鐘，能效管理標志控制模塊與電力載波分離復用模塊連接，與電力載波分離復用模塊進行數(shù)據(jù)交互，能效管理標志控制模塊上設有控制外接用電節(jié)點的控制輸出接口，可用于控制各個用點節(jié)點逐級打開或關閉。 本實用新型在使用時，主要是利用光線路終端通過公用數(shù)據(jù)網(wǎng)或?qū)Ｓ脭?shù)據(jù)網(wǎng)連接到局端數(shù)據(jù)中心和/或計費中心，同時光線路終端通過光纖與智能光纖電能表進行數(shù)據(jù)交互，智能光纖電能表通過電力線與智能插座及自集成電力適配器智能用電設備進行數(shù)據(jù)交互。本實施例中，利用分路器將光線路終端的輸出分成一路以上，分別連接至不同用戶的智能光纖電能表上。本實施例中，用戶端利用智能插座采集用戶的水表、煤氣/燃氣表等信息，并上傳至局端數(shù)據(jù)中心和/或計費中心；同時，還可以利用智能插座采集用戶的報警器信息，上傳至局端數(shù)據(jù)中心；還可以利用智能光纖電能表采集用戶的用電量信息，上傳至局端數(shù)據(jù)中心和/或計費中心。同時，本實施例中，用戶端還可以通過光線路終端利用光纖連接至以太網(wǎng)，享受寬帶服務。本實用新型第一次使光纖通信、電力載波通信、電能計量和電能控制結合在一起的全新方法。采用本實用新型無需在用戶家庭內(nèi)部新增布設任何新的線路即可完成包括寬帶接入和各種數(shù)據(jù)采集及控制的功能。本實用新型以太無源光網(wǎng)絡這種新興的光纖接入網(wǎng)技術作為載體，采用點到多點結構、無源光纖傳輸，在以太網(wǎng)基礎上集成多種業(yè)務，具有很高的性價比，能夠為終端用戶提供可靠的數(shù)據(jù)、語音和視頻業(yè)務，并能夠提供高達Kbit/ s的上下行帶寬，能夠適應現(xiàn)在及將來10年內(nèi)用戶對帶寬的要求。另外，本實用新型中， EPON(即以太無源光網(wǎng)絡)采用復用技術，支持更多的用戶，每個用戶可以享受到更大的帶寬，以此接入技術為基礎實現(xiàn)智能光纖電表對局端的交互訪問完全可以滿足需求。同時，本實用新型采用電力線載波技術，利用現(xiàn)有的電力線進行數(shù)據(jù)傳輸，無需另外布線，可做到支持即插即用，只要有電源接口就可以擴展網(wǎng)絡連接，提供簡潔、方便的組網(wǎng)方案。利用現(xiàn)有電力線最大傳輸速率可達到700Mbps，支持QoS特性，對網(wǎng)絡時延要求較高的應用環(huán)境，如在線游戲和多媒體應用等，均可以達到穩(wěn)定、良好的效果。以上所述僅是本申請的具體實施方式
，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應視為本申請的保護范圍。
權利要求1.一種智能光纖電能表，其特征是包括計量數(shù)據(jù)采集模塊、無源光網(wǎng)絡光電轉(zhuǎn)換模塊、寬帶電力線載波模塊和數(shù)據(jù)處理控制模塊，無源光網(wǎng)絡光電轉(zhuǎn)換模塊與光線路終端或分路器連接，進行光信號的傳輸，并將光信號與電信號進行相互轉(zhuǎn)換，無源光網(wǎng)絡光電轉(zhuǎn)換模塊與寬帶電力線載波模塊連接，與寬帶電力線載波模塊進行數(shù)據(jù)交互，通過寬帶電力線載波模塊將控制信號轉(zhuǎn)換成電力線載波信號搭載到電力線上或從電力線上分離出電力線載波信號并傳輸給無源光網(wǎng)絡光電轉(zhuǎn)換模塊，計量數(shù)據(jù)采集模塊采集相應電表的用電量， 并將用電量信息通過無源光網(wǎng)絡光電轉(zhuǎn)換模塊傳輸至局端數(shù)據(jù)中心和/或計費中心，數(shù)據(jù)處理控制模塊控制其他模塊工作。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種智能光纖電能表，其特征是還包括能效管理標識及控制模塊，用于檢測用戶端異常用電，實現(xiàn)局端對用戶端異常用電或用戶端特殊要求狀況下遠程控制關斷或開啟。
專利摘要一種基于光纖到戶的能效智能管理和寬帶接入系統(tǒng)，主要包括光線路終端、智能光纖電能表和智能插座及自集成電力適配器智能用電設備，所述的光線路終端通過公用數(shù)據(jù)網(wǎng)或?qū)Ｓ脭?shù)據(jù)網(wǎng)連接到局端數(shù)據(jù)中心和/或計費中心，光線路終端與智能光纖電能表連接，通過光纖與智能光纖電能表進行數(shù)據(jù)交互，智能光纖電能表與市電供電電力線連接，通過電力線與智能插座及自集成電力適配器智能用電設備連接，進行數(shù)據(jù)交互。本實用新型第一次使光纖通信、電力載波通信、電能計量和電能控制結合在一起的全新方法。本實用新型以太無源光網(wǎng)絡這種新興的光纖接入網(wǎng)技術作為載體，采用點到多點結構、無源光纖傳輸，在以太網(wǎng)基礎上集成多種業(yè)務，具有很高的性價比。
文檔編號G08C23/06GK202057721SQ20112009820
公開日2011年11月30日 申請日期2011年4月6日 優(yōu)先權日2011年4月6日
發(fā)明者況艷, 彭斌 申請人:深圳市開銳光通信技術有限公司