新型窄带高速载波芯片集中抄表简介

新型窄带高速载波芯片集中抄表简介

庞明虎吕霖琳

（中国海洋大学青岛市崂山区266000）

摘要：随着我国经济技术的发展，低压电力线载波通信技术已经在全国范围内的电力企业得到了广泛的应用。低压电力线载波通信技术，尤其是集中抄表系统的广泛使用，即节约了人工抄表所需的人力资源，促进了智能电网的实施和发展，又有助于电力企业进一步提高供电效率和质量，减少线路损耗，有力的打击了偷电等违法行为。目前，全国各电力公司均实现了集中自动抄表，基本实现了国家电网公司对于终端用户“全覆盖、全采集”的目标要求。低压电力线载波通信技术的应用给我们的生产生活带来了便利和帮助，为我国的经济建设提供了助力。

然而，随着电力企业对自动集中抄表要求的不断提高，现有的窄带低速载波通信已不能满足电力企业对抄表数据实时性的要求。一方面，在一些大型台区和复杂台区，低速载波抄表速度已经不能满足电力企业每天的电量上传时间要求，另一方面，低速载波抄表存在载波信号台区间串扰、集中器路由学习时间长、抄读的稳定性差、抄读效率低等问题。

针对以上问题，青岛东软载波科技股份有限公司推出的新一代窄带高速载波通信芯片SSC1650芯片。此芯片构建了基于OFDM（OrthogonalFrequencypisionMultiplexing）正交频分复用技术的窄带高速电力线通信系统。该系统采用分布式对等网络架构，数据汇集抄表方式，可以很好的解决目前载波通信速率低、抄表速度慢、抄表不稳定和台区间串扰等问题。

关键词：SSC1650芯片；集中抄表；数据汇集

随着低压电力线载波通信技术的不断发展和广泛应用，目前国内的电力企业——国家电网公司已经在全国范围内推广了载波自动集中抄表系统，基本实现了对电网终端用户的全覆盖和全采集。自动集中抄表系统的推广和应用为国家电网公司实现智能电网建设计划提供了巨大助力，更有助于电力企业进一步提高供电效率和质量，减少线路损耗，有力的打击了偷电等违法行为。

随着载波通信技术的不断发展和电力企业应用的不断深入，电力企业对电网数据实时性需求也不断提高。基于低压电力线载波通信的集中抄表系统在一些地区或时段已经不能满足电力企业对数据实时性和稳定性的要求，而且存在载波信号台区间串扰、集中器路由学习时间长、抄读的稳定性差、抄读效率低等问题。

为了满足电力企业对载波通信的实时性和稳定性的需求，东软载波科技股份有限公司的新一代窄带高速载波通信芯片SSC1650芯片应运而生。

SSC1650是专门以电力线介质作为通信信道设计的窄带OFDM电力线载波通信芯片，该芯片将模拟前端、基带调制解调、数字信号处理、CPU内核及丰富的功能外设完美集于一体。并提供了物理层（PHY）、介质访问控制层（MAC）、适配层（ADP）、网络层（NET）、应用层（APP）五层结构的完整的电力线通信解决方案。

SSC1650芯片的通信速率比之前同类型的载波芯片提高了20到100倍。把SSC1650芯片植入到电表载波通信模块和集中器路由载波通信模块中就可以实现对以前的载波集中抄表系统进行升级，使整个集中抄表系统的抄表速度和抄表效率得到极大的提高，并且可以很好的解决台区间串扰问题。集中器路由学习时间短，数据抄读稳定，抄读成功率高。

SSC1650芯片采用分布式对等网络：节点之间平等互利，无主从之分；节点之间可根据实时网络情况，选择最优路径；无需网络学习，即时入网；单节点通信异常，不影响网络中其它节点通信。

根据SS1650芯片的技术特点，集中器路由可以具有两种抄表机制，即点抄和数据汇集。点抄基于动态路由，在抄读不稳定时需要进行路径修复操作，基本上一条上行报文对应一条下行报文，在抄读过程中涉及到的节点较少；而数据汇集则是面向全网络，只要是属于网络内的从节点，都会响应数据汇集指令，这样对应着一条下行，就会产生多条上行，再加上SSC1650的CSMA等机制，数据汇集的抄读速度可以达到点抄的数倍。

1650系列集中器路由应用于1650集中抄表系统，目前基于点抄机制，可以使用国网1376.2协议接口及标准流程。为了最大程序的发挥1650的性能，利用数据汇集特性，路由需要进行协议扩展。

在扩展流程中，路由抄读可以分为两个阶段，即数据汇集和点抄，数据汇集需要集中器总结通用项，然后按照汇集任务依次下发，数据汇集未成功的节点或者非通用项则通过标准流程的点抄来抄读。

路由在收到集中器的启动命令后的简要工作流程为：

1、根据任务总时间，计算每个数据汇集任务的时间；

2、根据每个任务的时间，依次下发数据汇集任务，并将任务中收到的报文随时上报；

3、汇集任务结束后，转入标准流程，向集中器申请失败项进行抄读；

4、任务时间到后，路由不再进行任何操作。

对应标准任务中的“重启”，需要指定广播抄读的数据项及持续时间。若要抄读多个数据项，集中器应该下发多个广播任务，持续时间以最后一个时间为准。

路由最多只支持同时下发16个任务。

若档案中的所有节点有过半为未注册的，则路由应立即发起注册。

在节点数量较多的情况下，一次汇集任务的持续时间可能会较长（如10分钟以上），因此若数据项对时间的精度要求较高（如抄读表端时间），则该数据项不宜使用汇集抄读。

汇集任务适宜抄读相对稳定的数据，如冻结电量等。

若待抄读的数据项较多，且供电局考核的只有日冻结等少量数据项，集中器也可以将全天处理为两个时段，一个较短的时段抄读日冻结，另一个抄读剩余项（或所有项）。这样路由可以在当天的较早时间将需要考核的数据项抄读。

个人简介

姓名：庞明虎（1986.04--）；性别：男，籍贯：山西省大同市浑源县，学历：本科，毕业于青岛理工大学；现有职称：无；研究方向：电子信息工程；