一种基于北斗卫星技术的信息采集系统

技术领域

本发明涉及用电信息采集技术领域，具体涉及一种基于北斗卫星技术的信息采集系统。

背景技术

随着我国智能电网自动化建设的推进，不仅在城镇区域实现了居民用电信息的自动化采集，而且对偏远地区用电也提出了“全覆盖、全采集、全费控”的要求。

在现有的用电信息采集系统中，计量居民用电信息的智能电表一般通过RS-485通信线或电力载波线将用电信息上送到附近变压器下的集中器，然后以远程抄表通信方式将集中器数据上送到电力公司的采集主站。其中，远程抄表通信方式主要有光纤通信、电力载波通信和GPRS/CDMA无线通信。然而，一方面有线通信线路建设成本高；另一方面，在广袤的无人区及高山峻岭地区，GPRS并不能完全覆盖，因此在通信盲区GPRS无线电力远程抄表系统并不能得到充分的应用，只能采用人工抄表方式，不仅工作量大，而且不利于电力自动化管理。

发明内容

本发明主要是为了解决无线信号盲区无法有效实现智能远程抄表功能的问题，提供了一种基于北斗卫星技术的信息采集系统，利用北斗卫星通信功能将现场居民用电数据信息远程传送到用电信息管理系统主站，实现无线电力远程抄表功能，北斗卫星通信覆盖范围广，能够实时、有效、可靠地获得通信不发达地区用电信息，具有较高的采集成功率，可有效解决无公网地区居民用电信息自动化采集的难题，避免采用人工抄表方式，降低工作量，有效促进电力自动化管理的发展。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种基于北斗卫星技术的信息采集系统，包括采集终端及与所述采集终端连接的采集侧北斗数据通信装置、主站及与所述主站连接的主站侧北斗数据通信装置，所述采集终端包括多个电表及与所述多个电表连接的集中器；所述主站包括北斗多卡机及与所述北斗多卡机连接的北斗通信前置机；所述采集侧北斗数据通信装置包括依次相连的采集侧数据传输单元、采集侧数据转换单元和采集侧北斗通信单元；所述主站侧北斗数据通信装置包括依次相连的主站侧数据传输单元、主站侧数据转换单元和主站侧北斗通信单元。本发明提供了一种基于北斗卫星技术的信息采集系统，利用北斗卫星通信功能将现场居民用电数据信息远程传送到用电信息管理系统主站，实现无线电力远程抄表功能；北斗卫星通信覆盖范围广，能够实时、有效、可靠地获得通信不发达地区用电信息，具有较高的采集成功率，可有效解决无公网地区居民用电信息自动化采集的难题；避免采用人工抄表方式，降低工作量，有效促进电力自动化管理的发展；与有线电力远程抄表系统相比，建设成本低。

作为优选，所述多个电表用于分别采集多户居民的用电数据信息；所述集中器用于汇聚所述多户居民的用电数据信息，并将用电数据信息封装成376.1协议抄表数据报文。集中器与多个电表连接，实现汇聚多用户的用电信息。

作为优选，所述采集侧数据传输单元用于接收所述集中器生成的抄表数据报文并将所述抄表数据报文传送给所述采集侧数据转换单元。

作为优选，所述采集侧数据转换单元用于将所述采集侧数据传输单元发送过来的抄表数据报文解析并且封装成北斗短报文，并将所述北斗短报文发送给所述采集侧北斗通信单元。

作为优选，所述采集侧北斗通信单元用于将所述采集侧数据转换单元发送过来的北斗短报文通过北斗通信信道发送至所述主站侧北斗通信单元。

作为优选，所述主站侧北斗通信单元用于接收所述采集侧北斗通信单元通过北斗通信信道发送的北斗短报文，并将所述北斗短报文发送给所述主站侧数据转换单元。

作为优选，所述主站侧数据转换单元用于将所述主站侧北斗通信单元发送过来的北斗短报文经过解析、处理并重新封装成376.1协议抄表数据报文，并将还原后的抄表数据报文发送至所述主站侧数据传输单元。

作为优选，所述主站侧数据传输单元用于接收所述主站侧数据转换单元发送的抄表数据报文并将还原后的抄表数据报文发送至主站。

作为优选，所述集中器通过以太网接口与所述采集侧北斗数据通信装置连接，所述主站通过以太网接口与所述主站侧北斗数据通信装置连接，所述采集侧北斗数据通信装置通过北斗通信信道与所述主站侧北斗数据通信装置连接。

作为优选，所述采集侧北斗数据通信装置和所述主站侧北斗数据通信装置内均嵌有加密模块，所述加密模块包括主控DSP模块及分别与所述主控DSP模块连接的接口模块、安全模块、存储模块和算法模块。主控DSP模块实现核心控制管理功能；安全模块主要实现与智能密码钥匙的交互访问，完成身份认证与部分密钥管理功能；接口模块实现数据传输方式，完成加密模块与主机的高速数据交换；存储模块由FLASH和SDRAM组成，FLASH存放DSP程序及部分固化的设备信息，SDRAM用于系统运行时程序和数据的存储；算法模块由高性能密码芯片组成，实现对称、非对称和杂凑等算法。本发明北斗通信装置内设加密模块，进一步加强北斗短报文传输的信息安全，实现信息安全传输的用电信息采集系统。

因此，本发明的优点是：

（1）利用北斗卫星通信功能将现场居民用电数据信息远程传送到用电信息管理系统主站，实现无线电力远程抄表功能；

（2）北斗卫星通信覆盖范围广，能够实时、有效、可靠地获得通信不发达地区用电信息，具有较高的采集成功率，可有效解决无公网地区居民用电信息自动化采集的难题；

（3）避免采用人工抄表方式，降低工作量，有效促进电力自动化管理的发展；

（4）与有线电力远程抄表系统相比，建设成本低；

（5）北斗通信装置内设加密模块，进一步加强北斗短报文传输的信息安全，实现信息安全传输的用电信息自动化采集系统。

附图说明

图1是本发明实施例中一种基于北斗卫星技术的信息采集系统的结构示意图。

图2是本发明实施例中加密模块的结构示意图。

1、采集终端 2、采集侧北斗数据通信装置 3、主站 4、主站侧北斗数据通信装置5、电表 6、集中器 7、采集侧数据传输单元 8、采集侧数据转换单元 9、采集侧北斗通信单元 10、主站侧数据传输单元 11、主站侧数据转换单元 12、主站侧北斗通信单元 13、北斗多卡机 14、北斗通信前置机 15、加密模块 16、主控DSP模块 17、接口模块 18、安全模块19、存储模块 20、算法模块。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

一种基于北斗卫星技术的信息采集系统，如图1所示，包括采集终端1及与采集终端1连接的采集侧北斗数据通信装置2、主站3及与主站3连接的主站侧北斗数据通信装置4，采集终端1包括多个电表5及与多个电表5连接的集中器6；主站3包括北斗多卡机13、与北斗多卡机13连接的北斗通信前置机14和北斗通信前置服务软件；采集侧北斗数据通信装置2包括依次相连的采集侧数据传输单元7、采集侧数据转换单元8和采集侧北斗通信单元9；主站侧北斗数据通信装置4包括依次相连的主站侧数据传输单元10、主站侧数据转换单元11和主站侧北斗通信单元12。

采集终端1包括多个电表5及与多个电表5连接的集中器6，多个电表5用于分别采集多户居民的用电数据信息；集中器6用于汇聚多户居民的用电数据信息，并将用电数据信息封装成376.1协议抄表数据报文。

主站3包括北斗多卡机13、北斗通信前置机14、北斗通信前置服务软件，北斗多卡机13接收卫星传输数据，并通过串口与北斗通信前置机14连接，实现数据的接收，同时北斗多卡机13还用于主站3指令下发；北斗通信前置机14通过专网，将376.1规约数据解析，结果保存为E文件，并存储到服务器本地指定目录。

采集侧数据传输单元7用于接收集中器6生成的抄表数据报文并将抄表数据报文传送给采集侧数据转换单元8。采集侧数据转换单元8用于将采集侧数据传输单元7发送过来的抄表数据报文解析并且封装成北斗短报文，并将北斗短报文发送给采集侧北斗通信单元9。采集侧北斗通信单元9用于将采集侧数据转换单元8发送过来的北斗短报文通过北斗通信信道发送至主站侧北斗通信单元12。

主站侧北斗通信单元12用于接收采集侧北斗通信单元9通过北斗通信信道发送的北斗短报文，并将北斗短报文发送给主站侧数据转换单元11。主站侧数据转换单元11用于将主站侧北斗通信单元12发送过来的北斗短报文经过解析、处理并重新封装成376.1协议抄表数据报文，并将还原后的抄表数据报文发送至主站侧数据传输单元10。主站侧数据传输单元10用于接收主站侧数据转换单元11发送的抄表数据报文并将还原后的抄表数据报文发送至主站3。

如图1所示，集中器6通过以太网接口与采集侧北斗数据通信装置2连接，主站3通过以太网接口与主站侧北斗数据通信装置4连接，采集侧北斗数据通信装置2通过北斗通信信道与主站侧北斗数据通信装置4连接。

如图2所示，采集侧北斗数据通信装置2和主站侧北斗数据通信装置4内均嵌有加密模块15，加密模块15包括主控DSP模块16及分别与主控DSP模块16连接的接口模块17、安全模块18、存储模块19和算法模块20。主控DSP模块16实现核心控制管理功能；安全模块18主要实现与智能密码钥匙的交互访问，完成身份认证与部分密钥管理功能；接口模块17实现数据传输方式，完成加密模块15与主机的高速数据交换；存储模块19由FLASH和SDRAM组成，FLASH存放DSP程序及部分固化的设备信息，SDRAM用于系统运行时程序和数据的存储；算法模块20由高性能密码芯片组成，实现对称、非对称和杂凑等算法。

本实施例提供了一种基于北斗卫星技术的信息采集系统，利用北斗卫星通信功能将现场居民用电数据信息远程传送到用电信息管理系统主站，实现无线电力远程抄表功能；北斗卫星通信覆盖范围广，能够实时、有效、可靠地获得通信不发达地区用电信息，具有较高的采集成功率，可有效解决无公网地区居民用电信息自动化采集的难题；避免采用人工抄表方式，降低工作量，有效促进电力自动化管理的发展；与有线电力远程抄表系统相比，建设成本低；北斗通信装置内设加密模块，进一步加强北斗短报文传输的信息安全，实现信息安全传输的用电信息采集系统。

以上内容，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。