基于有线电视网络抄表系统技术方案.ppt

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1、深圳浩宁达仪表股份有限公司,基于有线电视网络抄表系统技术方案,目 录,目 录,HFC网络集抄系统功能,HFC网络电表集抄系统的原理及组成,背景概述,目 录,背景概述,近年来，我国电力建设发展迅速，两网改造在有些地区已初步完成，用户不仅要求有电用，而且要求用高质量的电，享受到更好的服务。提高电力部门电费实时性结算水平，建立区域乃至全国统一的电力大市场已成为所有电力部门的共识。同时，供电部门对用户侧防窃电技术的要求也越来越迫切。由此带来的对传统结算手段的改进，对关口及配变计量监测点用电情况监测的需求已越来越强烈。目前电力系统配网自动化及配变监测已进入了大力发展阶段，大部分城市进行了全面安装。居民用

2、户集中抄表已是比较广泛使用的一种时效性强、可靠性高、投资省的方案。在集抄中需要可靠而且不重复投资建设的通信网络是必不可少的，基于有线电视网络的居民集抄是利用已有的有线电视通信网络来实现居民集抄的一种集抄方案。,背景概述,基于不同通信网络自动抄表方案介绍 低压电力线载波利用低压电力线作为自动抄表系统的底层数据通道运行成本低，无疑是很方便的，但是用低压电力线作为传输信道还存在许多问题。首先电力线的干扰非常大，特别是在用户线路上，用户的家用电器、开关电源等产生的高次谐波，各种用电设备的通断产生的瞬时脉冲干扰和各种大功率开关器件的开关产生的宽频谱的驻波干扰等等。其次，不同地方的线路特性可能完全不同，使

3、用线路的种类及线路上的负荷情况都会对高频信号在电力线上的传输特性产生很大的影响，即使是同一段电力线路，其传输特性也会随各种电力负荷的变化而改变。无线通信网 利用无线电波进行无线通信实现的自动抄表系统，对范围广、分布分散的电表采集器进行数据通信，是一种较好的选择。使用这种通信方式，安装调试方便，但是无线信号属于空中传输信号，现在各种无线信号繁多，相邻两个信道会产生相互干扰。,背景概述,有线电视网络（HFC网络）前述几种电表自动集抄系统各有优缺点，它们大多自成一体，很难与企业中原有的收费和信息网络接入，因此也无法利用实际的大量用户来进行这个系统的仿真试验，小规模试验很难验证处理系统的纠错能力以及网

4、络服务功能。下面提到的基于混合光纤/同轴电缆（Hybrid Fiber Coax,HFC）的网络电表集抄系统是一种较理想的方案。HFC网络技术是基于同轴电缆入户的一种技术体制。它采用光缆作为传输介质，同电缆作为接入介质，从传输介质的角度来看，HFC指光纤同轴电缆混合结构。HFC光纤传输灵活地采用波分复用（WDM）技术，在有线电视前端，模拟电视信号和经过高效调制的数字信号经过混合器送入激光器的光发射机，通过光纤线路传到分配小区，在分配小区采用光接收机将光信号还原成电信号，再通过同轴电缆送入家庭。HFC网作为现行有线电视普遍使用的通信机制，其提供的频带宽（可达1GHz），等时服务性能好，支持全部现

5、存的合发展的窄带和宽带业务，并为用户提供了廉价的以电为基础的终端设备，这可以使用户根据需要逐渐增加投资以加入某些新的通信业务，从而使HFC网与其它网络环境相比在带宽、等时性、兼容性及投资方面占据了优势，成为目前实现多媒体通信最具竞争力的网络。,背景概述,目 录,HFC网络电表集抄系统的原理及组成,HFC网络电表集抄系统由如下部分组成：有线电视台部分、光纤Internet网、底层公用网络部份（采集器、Cable Modem抄表数据回传调制解调设备、入户同轴电缆网及用户智能电表）、供电局监控主机及相关设备。如图所示：,HFC网络电表集抄系统的原理及组成,HFC网络电表集抄系统的原理及组成,图1 H

6、FC网络电表集抄系统总体结构图,HFC网络电表集抄系统的原理及组成,HFC网络电表集抄系统工作原理 系统的工作原理如下：通过Cable Modem将采集器采集的电表数据调制并回传入同轴电缆网组成整个系统中的底层公用网络。采集器具有以太网接口和Cable Modem通信，利用下行485接口采集计量表数据，通过采集器的以太网接口上传到Cable Modem经过FSK调制成上传频段的电视信号传入同轴电缆。一定数量的电表配置一台采集器和Cable Modem，集中抄取这些电表的用电数据Cable Modem对同轴电缆道中上传频段的信号进行解调，接收各采集器传来的数据信息，主站下发命令经同轴电缆网通过C

7、able Modem的FSK调制，传递给各采集器，采集器进行相应的处理，每一个采集器在Internet网上均有独立的IP地址，同供电局的主站服务器进行网络通讯，完成接收供电局下发的控制命令及数据信息的回传的整个过程。主站服务器收到结果后，进行相应处理并将结果存于数据库，以便供电部门对数据维护和管理。,HFC网络电表集抄系统的原理及组成,HFC网络电表集抄系统主要组成 电能表 电表处于整个系统的最底层，主要用于采样电压、电流、电量等数据。采集器主要性能特点如下：具有独立的以太网模块，可根据不同的需求更换GPRS/CDMA/PSTN等上行通信模块。具有高性能MCU最多支持采集64块485表数据，并

8、完全支持376.1协议。采集中断的线路设计和元器件的选择以较大的环境允差为依据，因此可保证整机长期稳定工作。精度基本不受频率、温度、电压变化影响。整机体积小、重量轻、密封性能好，可靠性较其它同类产品有明显提高。低压集中采集器有“电源”、“告警”、“上行通信”、“下行通信”等指示灯，用于指示采集器中各种状态。,HFC网络电表集抄系统的原理及组成,Cable Modem 基于Euro DOCSIS 和DOCSIS 标准的Cable Modem，适用于双向机顶盒、VOIP、宽带网关和远程监控，抄表回传等不同需求。完全兼容EuroDOCSIS2.0 和DOCSIS2.0 标准，在抄表系统中主要用于调制

9、解调成上传频段的电视信号传入同轴电缆。功能特征如下：完全符合Euro DOCSIS1.0/1.1/2.0 和DOCSIS1.0/1.1/2.0 标准；标准以太网接口输出（支持10/100Mbps 自适应，兼容IEEE 802.3/802.3u 标准）；支持USB1.1 标准。,HFC网络电表集抄系统的原理及组成,信息管理系统信息管理采用客户机用及服务器的体系结构。在C/S结构下，应用系统被分为前端（客户机部分）和后端（服务器部分）两个部分。应用处理（如实现用户界面并处理人机交互）由客户端Client完成，数据访问和事务管理（如大量数据库管理或运算量很大的复杂运算）由服务器端Server完成。在

10、查询处理过程中，由Client提出查询请求，而Server完成对数据库的查询任务，把查询结果通过网络返回给Client。在本系统中。信息管理系统主要完成以下功能：历史数据查询，用于电力网故障的事后分析及其它电力系统统计分析；实时数据查询，下发实时处理和参数设置命令；电费管理、电表基本信息的维护和故障处理等；工作人员登录授权管理。,HFC网络电表集抄系统的原理及组成,有线电视台有线电视台提供的HFC网络是电表集抄系统中数据传输的媒介，网络中数据包的路由，信号在传输过程中的光电转换，由有线电视台提供的有关设备完成，同时有线电视台也对整个网络进行维护，保证可靠的运行。,目 录,HFC网络集抄系统功能

11、,HFC网络集抄系统功能,HFC网络电表集抄系统结合当今用电管理的需求，可以实现如下功能：实时读取系统中所属的用户电表或任意一群电表的各种用电参数：有功正转总电量，有功尖时、峰时、谷时、平时电量，有功反向电量，有功电量数组，无功正向、反向总电量等，以及最大需量、最大需量发生时间，月停电时间细节，整点电压、电量，单相表状态，集抄器状态，电压、电流，复费率格式等结果。系统可对所属的任意用户电表或任意一群电表实现下述功能：分时电价功能 在每日的尖、峰、谷、平不同时段和节假日采用复费率计费；对用户用电进行负荷控制以及在负荷控制时段内超功、日超量、月超量的控制；记录一个月的整点电量和整点电压数据，用于电

12、力网故障的事后分析及其电力系统统计分析。停电告警，以便供电部门进行故障检修;可对所属的任意集抄器、电表的故障给出实时提示以便供电部门安排故障修理。,HFC网络集抄系统功能,系统可对电表进行冻结电量设置，可以在指定时间抄取电表下述用电参数:有功电量数据组，无功正向、反向电量，指定时间段整点电量等等。系统通过对所采集数据的对比分析，能够及时发现窃电情况，并确定窃电的区域，以便供电部门采取相应的措施处理。系统可与供电局各种网络设备进行联接，共享公用数据库。,HFC网络集抄系统功能,专用的频段，与有线电视信号互不干扰，信道中数据传输的实时性、可靠性和误码方面相比低压载波系统来说，有了很大的提高。整个集

13、抄系统以多种方式采集用户电表的多种参数，如对尖、峰、平、谷有功电量，实时电压、电流以及整点电压、整点电流，无功电量等参数的采集。而且主站还可通过采集器对电表进行多种操作，如采集器的关断，复费率、假日费率的设置，抄表时间的设置和超功超量的设置等。使供电部门通过对大量用户的多种用电数据的分析，对用电系统进行实时的监控和科学有效的管理。该系统除监控电力系统用电运营外，还可方便地扩展为煤气监测系统、用水监测系统等，是一个通用的系统平台。该系统的方案设计，紧跟国际上电表自动集抄系统的发展趋势。当前我国绝大多数城市的有线电视网，已完成或者正在完成HFC网络的升级改造，HFC网络规模已经形成，在这种大背景下，采用这种方案是一种较好的选择。,Thank You!,