基于plc远程智能抄表系统数据采集方案的设计与实现

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1、万方数据第l章绪论方案的整体架构和各个模块的主要功能，对基于PLC的数据采集方案的组成和工作流程进行了简单的阐述。第4章数据采集器的设计与实现。该章对数据采集器的功能做了简单介绍，在此基础上设计了数据采集器功能模块结构，并详细描述了数据采集器是如何调用各个模块实现对不同业务的处理流程，最后具体说明数据采集器和数据处理器的数据通信是如何实现的。第5章数据采集协议转换器的设计与实现。该章详细描述了数据采集协议转换器的设计方案，包括各个模块的功能描述以及如何通过各个模块的相互调用实现DLMS协议和GB645协议的相互转换。最后具体说明了协议转换器与电表的

2、数据通信是如何实现的。第6章系统测试。该章给出了系统测试的环境、目标和测试方案，包括数据采集器的连通性测试和简单的业务覆盖测试，从而验证了本文给出的数据采集方案的有效性和可行性。第7章总结与展望。该章对本文的研究工作进行了总结，并对未来工作进行了展望，指出了有待于进一步提高和研究的方面。1．4本章小结本章首先给出了论文的研究背景与现状进而提出了基于PLC的远程智能抄表方式。然后提出了本文的研究目标和内容，即完成基于PLC的远程智能抄表系统数据采集方案的设计与实现。最后给出了论文的组织结构，一共分为7章内容，先从理论技术开始介绍，然后详细描述如何进行

3、各个模块的设计，再此基础上完成相关的设计实现，最后通过系统测试完成对数据采集方案的检验，并对本文的研究内容进行了最后的总结。万方数据东南大学硕士学位论文第2章相关技术介绍为了方便后续的设计和实现工作，本章针对研究过程中出现的相关技术进行介绍。包含了电力线载波技术、DLMS协议相关内容、GB645协议相关内容三种主要技术。2．1电力线载波传输技术PLC电力线传输方式可以利用用户端现有的电线，直接把需要传输的数据信号加载到电力线上进行传输，具有覆盖范围广、不必专门铺设通信线路、即插即用、技术成熟等优点。但是PLC传输方式同时具有以下的缺点：(1)时变衰

4、减大。电网中的各家用户接有不同的负载，会在不确定的时间插拔不同的负载，因此会造成PLC通道内的阻抗时变衰减增大；(2)信号变化复杂。电网中的用户分布在各个地方，随着其插拔负载，信道的信号在不同的地方随机的发生变化；(3)干扰噪声复杂，电网中接入的负载具有多样性，因此信道中存在各种各样的噪声。PLC电力线存在的这些问题严重影响信号的传输，目前通常采用两种方式可以减弱这些问题带来的影响。一种方式是通过采用OFDM调制技术对信号进行处理，减少衰减，增加信号传输的距离，该技术已经在Home．PlugAV规定的协议中采用；另外一种方式是通过电表中继的连接方式

5、增加传输距离，通过中继电表对传输信息强度进行放大，实现传输距离的增加。OFDMtll儿12J由于具有减弱调制信号衰减、提高信号传输质量的作用而成为一种应用非常广泛的调频技术。正交频分技术就是将传输信道在频域范围内分成若干个相互正交的子信道，将原传输信号分成若干子信号利用子载波在相互正交的子信道上进行调制，调制后的各子载波信号再进行并行传输。OFDM通过将信号分配到不同的相互正交的载波上传输的特点，减少了子载波间干扰(inter-carrierinterference，ICI)，从而减少了信号的衰减。由于OFDM技术是将单个信号转换为多个子信号传输，

6、也即是将宽带传输转化为很多子载波上的窄带传输，因此通过划分多个子载波，将每个子载波上的信道看作水平衰落信道，从而消除了码间串扰(InterSymbolInterference，ISI)。在多载波的OFDM系统中，由于其传输特点是把一个信号分为多路传输，因此在-d,部分载波出现干扰时，对整个传输信号的影响会大大降低，从而提高信号传输正确率。电表中继【l3j连接方式是指在逻辑层面数据采集器下面连接多级电表的方式。其增加传输距离的原理是：在后面一级的电表无法与数据采集器进行直接通信时，可以经过前级电表中继，通过前级电表中的扣卡对传输信号进行放大后，再向外

7、传输出去，直至到达数据采集器。数据采集器与远端电表之间采用自动路由寻址的方式，寻找适合的中继电表进行信息转发。其中路由寻址方式为类蚁群算法路由114J寻址方式，其原理是中心节点数据采集器会保存一个面向终端电表节点的路由表，各终端电表节点保存它与中心节点数据采集器的路由。该路由信息表是通过定时发送广播蚂蚁来建立的，是通过定时发送探索蚂蚁来维护更新的。2．2DLMS协议DLMS[151为配电线报文规范，DLMS设备语言规范为用于仪表通信的通用抽象语言，是独立于应用层以下的各个低层与通信信道无关的应用层规范。DLMS规范应用于远程智能抄表、远程控制等服务

8、，支持任何能量类型如电、水、气或热的计量。4万方数据第2章相关技术介绍2．2．1对象标识系统OBIS和COSEM对象1)对