CN102263437B - 一种智能电网 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种智能电网，其包括光信号发射主站、发电主站、变电站、综合处理中心、智能分配终端以及使用终端，光信号发射主站发射的光信号与发电主站的电能同时通过由玻璃光纤和电缆构成的复合光缆传输到变电站，由变电站进行电力分配之后传输至综合处理中心，在综合处理中心对电缆传输的电能优化，将玻璃光纤携带的光信号接入互联网进行光信号处理，之后，再通过由玻璃光纤和电缆构成的复合光缆传输到智能分配终端，智能分配终端通过塑料光纤与电缆集成的塑料光纤集束光电缆将电能和光信号同时传输到对应的使用终端。本发明具有成本低，效率高、维护简单易行的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力和通信信号传输网络架构，具体涉及到一种可同时传输通信信号和电能的新型智能电网。
背景技术
智能电网指电网的智能化，它将通信技术、计算机技术、传感测量技术、控制技术等诸多先进技术和原有的电网设施进行高度融合与集成，形成新型电网，代表了未来电网的发展趋势。
传统的通信网络和电力传输网络往往是分离的，例如采用高压线作为电力传输的网络，而信号传输中远距离采用光纤，而近距离则采用双绞线等。但是这两种方式需要通过不同的网络架构来搭建，因此不适应智能复合电网的需求，将信号传输和电力传输集成，是未来的发展方向。
现有技术也有将玻璃光纤和电缆集成的复合电缆，例如申请号为201020135132.2、200920271986.0的两件中国实用新型专利各公开了一种多芯光缆，将玻璃光纤和传统输电线缆集成，达到同时传输电力和通信信号的目的，但是仍然存在如下的缺陷：一是玻璃光纤的芯径通常只有几个～几十个微米，在智能电网的终端-家庭智能电网铺设安装时遇到极大的困难，施工成本大幅度提高；二是玻璃光纤易碎，造成后期维护的巨大困难，上述的玻璃光纤与传统电缆的组合智能应用在长距离传输，而对于主干网络到使用终端的最后一部分，应用成本较大，无法实践普及推广。
与之相比，塑料光纤不但具有与玻璃光纤复合光缆同样的高带宽、抗辐射、抗电磁干扰优点外，与玻璃光纤复合光缆相比，还具有如下的优点：
一是塑料光纤模量低，芯径大(0.3-3mm)，可使用简单的POF连接器接续，甚至可以采用直接插拔，无需熔接，所以可实现即时接续、大幅度降低接续成本；
第二，数值孔径大(0.5左右)，受光角可达60°，是石英光纤的3倍，耦合效率高，可用便宜的LED，降低使用成本；
第三，由于塑料光纤口径可到1mm，所以还具有优良的耐震动特点，
如何配合适合于远距离传输玻璃光纤复合光缆，形成智能电网终端的短距离低成本接入，实现一种高效的智能电网达到多网合一的全面功能性智能电网，是业界亟待解决的问题。
发明内容
针对上述缺陷，本发明的目的是提供一种新型智能电网框架，以解决现有技术的智能电网终端接入的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种智能电网，包括光信号发射主站、发电主站、变电站、综合处理中心、若干智能分配终端以及若干使用终端，所述光信号发射主站发射的光信号与所述发电主站的电能同时通过一由玻璃光纤和电缆构成的复合电缆传输到所述变电站，由该变电站进行电力分配之后传输至所述综合处理中心，在该综合处理中心对所示电缆传输的电能优化，将所述玻璃光纤携带的光信号接入互联网进行光信号处理，之后，再通过由玻璃光纤和电缆构成的复合电缆传输到智能分配终端，该智能分配终端通过塑料光纤与电缆集成的集束光电缆将电能和光信号同时传输到对应的使用终端。
依照本发明较佳实施例所述的智能电网，所述智能分配终端包括若干交换元件，该些交换元件带有玻璃光纤接口、电力接口以及塑料光纤接口。
依照本发明较佳实施例所述的智能电网，所述使用终端设置有用于转接元件，其包括光信号接口和电能接收接口。
依照本发明较佳实施例所述的智能电网，所述集束光电缆包括至少一根塑料光纤以及至少一根电缆。
依照本发明较佳实施例所述的智能电网，所述交换元件包括路由器或交换机其中的一种。
依照本发明较佳实施例所述的新型智能电网框架，所述塑料光纤的芯径为0.3-3mm。
依照本发明较佳实施例所述的新型智能电网框架，所述使用终端包括若干插座，该些插座上设置有至少一电源插口和至少一塑料光纤接口。
依照本发明较佳实施例所述的新型智能电网框架，所述路由器包括用于将1310nm波长、1550nm波长、850nm波长转换为650nm波长、570nm波长、530nm波长的光/光转换电路。
依照本发明较佳实施例所述的新型智能电网框架，所述使用终端包括用于塑料光纤与电缆集成的集束光电缆的收发器。
由于采用了以上的技术方案，使得本发明相比于现有技术，具有如下的优点和积极效果；
首先，本发明利用成本低廉的塑料光纤与电缆复合形成一种兼有光纤通信和电力传输的复合功能的智能电网及多网融合入户塑料光纤集束光电缆作为智能电网的终端-家庭智能电网的传输系统，通过统一架设结构的网络，同时实现光信号和电能的传输，为智能电网提供方便，并且同时兼具玻璃光纤适合远距离传输，而塑料光纤在短距离传输中连接成本较低的优点。
其次，本发明采用的塑料光纤柔韧性优良、口径大，耐振动使得复合电缆施工成本得到大幅度降低，后期维护也十分方便，并且同样具有与玻璃光纤相同的抗辐射干扰的特点。
当然，实施本发明内容的任何一个具体实施例，并不一定同时达到以上全部的技术效果。
附图说明
图1是本发明一种智能电网的网络架构图；
图2是本发明采用的集束光电缆的一种结构示意图；
图3是本发明一种实施例的示意图；
图4是本发明中采用的插座的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的几个优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。另外，为了避免对本发明的实质造成不必要的混淆，并没有详细说明众所周知的方法、过程、流程、元件和电路等。
请参考图1，本发明提供一种智能电网，包括光信号发射主站101、发电主站102、变电站104、综合处理中心110、若干智能分配终端105以及若干使用终端107，所述光信号发射主站101发射的光信号与所述发电主站102的电能通过一由玻璃光纤和电缆构成的复合光缆103传输到所述变电站104，由该变电站104进行电力分配之后传输至所述综合处理中心110，在该综合处理中心110对所述电缆传输的电能优化，将所述玻璃光纤携带的光信号接入互联网进行光信号处理，之后，再通过由玻璃光纤和电缆构成的复合光缆103传输到智能分配终端105，该些智能分配终端105通过塑料光纤与电缆集成的集束光电缆106将电能和光信号同时传输到对应的使用终端107。
其中的塑料光纤集束光电缆，如图2所示，由芯径为0.3-3mm的塑料光纤21、电缆22和包裹在外部的保护套20组成，其中塑料光纤21和电缆22至少各自包含一条，采用单并行的方式，也可以采用双并行、夹芯、双夹芯等方式，在此不加赘述，具体根据需要承载的信息量进行选择。
在智能分配终端105包括若干交换元件，例如交换机、路由器等该些交换元件带有玻璃光纤接口、电力接口以及塑料光纤接口，可以同时接受光信号和电能，还包括用于将1310nm波长、1550nm波长、850nm波长转换为650nm波长、570nm波长、530nm波长的光/光转换电路，将玻璃光纤携带的光信号转化成适合于塑料光纤传输的波长的光信号。
同理，在使用终端107例如办公室，家庭用户等，设置有用于转接元件，其包括光信号接口和电能接收接口，如图3所述的插座30，包括接收复合光缆106传输的电能和光信号的电源插口31和光信号接口32。
此外，使用终端107还可以包括用于塑料光纤与电缆集成的集束光电缆的收发器。
实施例一
在本系统的整体框架中，见图4，从发电厂输出的电力，通过由玻璃光纤与输电电缆形成的复合光缆传输到变电站，输电电缆负责传输电力，同时玻璃光纤负责传递相关信息。
进入变电站后进行电力分配进入综合信息处理单元110。在综合信息处理中心110中，根据光纤传递的信息进行处理，对电力分配和使用进行优化，并对从智能电网终端用户采集的信息进行存储和处理。
同时在综合信息处理中心110中通过光纤链接到互联网进行语音、图像、视频等信息进行处理。综合信息处理中心110仍通过玻璃光纤与电缆组成的复合光缆103链接作为智能分配终端的楼宇中心，进行电力与信息的传输。
在智能用户终端部分由带有光信息接口和电缆接线柱的路由器或HUB链接，进行电力和信息的分配，进入各个智能电网的终端用户107。在光信息接口和电缆接线柱的路由器或HUB。
从路由器或HUB到各终端设备，例如电脑，电视等，电力与信息传递通过塑料光纤集束光电缆106完成。
综上所述，本发明相比于现有技术，具有如下的优点和积极效果；
首先，本发明利用成本低廉的塑料光纤与电缆复合形成一种兼有光纤通信和电力传输的复合功能的智能电网及多网融合入户塑料光纤集束光电缆作为智能电网的终端-家庭智能电网的传输系统，通过统一架设结构的网络，同时实现光信号和电能的传输，为智能电网提供方便，并且同时兼具玻璃光纤适合远距离传输，而塑料光纤在短距离传输中连接成本较低的优点。
其次，本发明采用的塑料光纤柔韧性优良、口径大，耐震动使得复合电缆施工成本得到大幅度降低，后期维护也十分方便，并且受辐射干扰较小。本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (9)
1.一种智能电网，其特征在于，包括光信号发射主站、发电主站、变电站、综合处理中心、若干智能分配终端以及若干使用终端，所述光信号发射主站发射的光信号与所述发电主站的电能同时通过一由玻璃光纤和电缆构成的复合电缆传输到所述变电站，由该变电站进行电力分配之后传输至所述综合处理中心，在该综合处理中心对所示电缆传输的电能优化，将所述玻璃光纤携带的光信号接入互联网进行光信号处理，之后，再通过由玻璃光纤和电缆构成的复合电缆传输到智能分配终端，该智能分配终端通过塑料光纤与电缆集成的集束光电缆将电能和光信号同时传输到对应的使用终端。
2.如权利要求1所述的智能电网，其特征在于，所述智能分配终端包括若干交换元件，该些交换元件带有玻璃光纤接口、电力接口以及塑料光纤接口。
3.如权利要求1所述的智能电网，其特征在于，所述使用终端设置有用于转接的元件，其包括光信号接口和电能接收接口。
4.如权利要求1所述的智能电网，其特征在于，所述集束光电缆包括至少一根塑料光纤以及至少一根电缆。
5.如权利要求2所述的智能电网，其特征在于，所述交换元件包括路由器或交换机其中的一种。
6.如权利要求1所述的智能电网，其特征在于，所述塑料光纤的芯径为0.3-3mm。
7.如权利要求1所述的智能电网，其特征在于，所述使用终端包括若干插座，该些插座上设置有至少一电源插口和至少一塑料光纤接口。
8.如权利要求5所述的智能电网，其特征在于，所述交换元件包括路由器，所述路由器包括用于将1310nm波长、1550nm波长、850nm波长转换为650nm波长、570nm波长、530nm波长的光/光转换电路。
9.如权利要求1所述的智能电网，其特征在于，所述使用终端包括用于塑料光纤与电缆集成的集束光电缆的收发器。
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