一種遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表集中器系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種抄表集中器系統(tǒng)，具體是一種應(yīng)用在供配電領(lǐng)域的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表集中器系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力建設(shè)的快速發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大。在多方面的情況下，電網(wǎng)的建設(shè)和設(shè)備維護(hù)工作越來越頻繁。作為電力輸送紐帶的輸電線路具有距離長、分散性大、難以巡視和維護(hù)等特點(diǎn)，以下特力康產(chǎn)品“輸電線路狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)”能很好的對(duì)輸電線路的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。
[0003]自動(dòng)抄表系統(tǒng)是指采用通訊和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)自動(dòng)讀取和處理表計(jì)數(shù)據(jù)的一項(xiàng)新技術(shù)。發(fā)展自動(dòng)抄表技術(shù)是提高物業(yè)管理水平的需要，也是網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展的必然需要。采用自動(dòng)抄表技術(shù)，不僅能節(jié)約人力資源，而且可提高抄表的準(zhǔn)確性，減少因估計(jì)或謄寫而造成賬單出錯(cuò)，使相關(guān)管理部門能及時(shí)準(zhǔn)確獲得數(shù)據(jù)信息，由于用戶不再需要與抄表者預(yù)約上門抄表時(shí)間，還能迅速查詢賬單，故這種技術(shù)越來越受到用戶的歡迎。隨著電價(jià)的改革，供電部門為迅速出賬，需要從用戶處盡快獲取更多的數(shù)據(jù)信息，如電能需量、分時(shí)電量和負(fù)荷曲線等，自動(dòng)抄表為實(shí)現(xiàn)上述需求提供了切實(shí)可行的技術(shù)手段。
[0004]近10年來，美國、英國、德國、以色列、中國等國的科技人員一直從事這方面的技術(shù)研究與開發(fā)。到目前為止，國內(nèi)外己有一些企業(yè)開發(fā)出了用于電力線載波通信的產(chǎn)品:如開發(fā)的電力線載波抄表系統(tǒng)在技術(shù)上取得了可喜的進(jìn)步和成功，但尚未能符合用戶使用要求，由于專用芯片的原因，抄表系統(tǒng)的抄到率最高僅能達(dá)到90%左右。盡管如此，目前我國在該方面的技術(shù)屬先進(jìn)行列。實(shí)踐證明用進(jìn)口通用通信芯片不可能實(shí)現(xiàn)我國民用電力網(wǎng)的可靠載波通信。但是隨著市場需求和技術(shù)的發(fā)展，將來的民用電力線載波通信必將成為一個(gè)很大的通信網(wǎng)。
[0005]目前，國內(nèi)雖然出現(xiàn)了一些自動(dòng)抄表系統(tǒng)，但是安裝量并不大，而且技術(shù)并不成熟，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性不高，所以自動(dòng)抄表系統(tǒng)的研究還是有較大的發(fā)展空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表集中器系統(tǒng)。本申請(qǐng)將現(xiàn)場總線技術(shù)、低壓電力線載波通訊技術(shù)和電話通訊技術(shù)結(jié)合起來，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中式抄表系統(tǒng)的自動(dòng)化和智能化。
[0007]—種遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表集中器系統(tǒng)，包括智能電能表、數(shù)據(jù)采集器、電力線調(diào)制解調(diào)器二、低壓電力網(wǎng)、電力線調(diào)制解調(diào)器一、集中器、調(diào)制解調(diào)器二、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、調(diào)制解調(diào)器一、遠(yuǎn)程服務(wù)器抄表中心，用于在不停電的情況下，對(duì)用電設(shè)備的用電狀況進(jìn)行連續(xù)或周期性地電量自動(dòng)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測狀態(tài)下用電量數(shù)據(jù)的采集、傳輸、后臺(tái)處理及存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)功能。其中，數(shù)據(jù)采集器嵌入在智能電表上，用以自動(dòng)采集、處理和發(fā)送被監(jiān)測用電設(shè)備的用電量信息和收費(fèi)信息，數(shù)據(jù)采集器通過電力線調(diào)制解調(diào)器二將采集到的用電量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合電力載波傳送的數(shù)據(jù)格式并通過低壓電力網(wǎng)進(jìn)行輸出傳輸；低壓電力網(wǎng)載波傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過電力線調(diào)制解調(diào)器一進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，將格式轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳輸至集中器，所述低壓電力線通信的載波頻率為57.6ΚΗζ、76.8ΚΗζ、115.2KHZU20KHZ中的任意一種。
[0008]所述智能電能表以被監(jiān)測用電設(shè)備為對(duì)象，實(shí)時(shí)計(jì)算用電設(shè)備的用電量信息和收費(fèi)信息，該智能電能表具有時(shí)鐘計(jì)時(shí)器，用于實(shí)時(shí)校準(zhǔn)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間，同時(shí)該智能電能表還具有1/0，其用于與數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)接口連接。
[0009]所述集中器是以小區(qū)為單位配置的，安裝在小區(qū)的配電間內(nèi)，用來向數(shù)據(jù)采集器發(fā)出指令，抄收智能電表的的用電量數(shù)據(jù)和收費(fèi)數(shù)據(jù)，然后再通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)傳送給遠(yuǎn)程服務(wù)器抄表中心；所述集中器接收抄表中心的指令，并把相關(guān)指令再轉(zhuǎn)發(fā)給小區(qū)內(nèi)指定的數(shù)據(jù)采集器。
[0010]所述數(shù)據(jù)集中器定時(shí)匯總智能電表的數(shù)據(jù)，并把匯總到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到其自身附帶的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。
[0011]調(diào)制解調(diào)二和調(diào)制解調(diào)器一用于對(duì)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)，使得數(shù)據(jù)在集中器和遠(yuǎn)程服務(wù)抄表中心之間進(jìn)行傳輸。
[0012]遠(yuǎn)程服務(wù)器抄表中心通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)對(duì)集中器送來的電量數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和儲(chǔ)存，校對(duì)抄錄時(shí)間，設(shè)置用戶編號(hào)和抄表時(shí)間，發(fā)布抄錄指令以及統(tǒng)計(jì)電費(fèi)價(jià)格，為收取電費(fèi)、線損計(jì)算、負(fù)荷控制提供依據(jù)。
[0013]所有調(diào)制解調(diào)器均為數(shù)字頻率控制調(diào)制解調(diào)器(移頻鍵控調(diào)制解調(diào)器)。
[0014]數(shù)據(jù)集中器與遠(yuǎn)程服務(wù)器抄表中心之間的通訊采用公用的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)作為通訊媒介，遠(yuǎn)程服務(wù)器抄表中心與集中器之間的通訊主要是通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線和調(diào)制解調(diào)器之間的通訊。
[0015]利用單片機(jī)控制芯片控制遠(yuǎn)程服務(wù)器抄表中心與集中器之間的數(shù)據(jù)通信，通過單片機(jī)芯片及其對(duì)應(yīng)的控制電路和移頻鍵控調(diào)制解調(diào)器相結(jié)合，借助現(xiàn)有的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)和使用電力載波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡蛪弘娏W(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程服務(wù)器抄表中心和用戶之間的數(shù)據(jù)通信功能。
[0016]關(guān)于集中器與遠(yuǎn)程服務(wù)器抄表中心的上位機(jī)PC之間的連接，發(fā)送端從上位機(jī)PC的RS-232 口出來，經(jīng)RS-232/TTL電平轉(zhuǎn)換芯片將RS-232電平轉(zhuǎn)換成TTL電平送到調(diào)制解調(diào)器一，調(diào)制解調(diào)器將數(shù)據(jù)調(diào)制成音頻信號(hào)，通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)傳到對(duì)方的調(diào)制解調(diào)器二，對(duì)方的調(diào)制解調(diào)器將音頻信號(hào)解調(diào)成數(shù)據(jù)，再送到集中器的單片機(jī)中，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。反之亦然。
[0017]數(shù)據(jù)采集器與集中器之間的通信，低壓電力線載波數(shù)據(jù)不能夠跨越變壓器，所以集中器基本上是被設(shè)置在住宅小區(qū)配電站以內(nèi)，數(shù)據(jù)采集器與集中器之間的通訊采用低壓電力線載波通信方式。
[0018]由于上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果:能夠?qū)ΡO(jiān)測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的處理，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存和轉(zhuǎn)發(fā)，從而提高了變電設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)的處理和傳送的可靠性和穩(wěn)定性，為變電設(shè)備的控制提供了有效的保證，減少了電站設(shè)備誤動(dòng)作的概率，提高了電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。
[0020]圖1是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是集中器組成結(jié)構(gòu)框圖；
[0022]圖3是集中器與上位機(jī)的通信框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0024]實(shí)施例:
[0025]參見圖1，一種遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表集中器系統(tǒng)，包括智能電能表、數(shù)據(jù)采集器、電力線調(diào)制解調(diào)器二、低壓電力網(wǎng)、電力線調(diào)制解調(diào)器一、集中器、調(diào)制解調(diào)器二、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、調(diào)制解調(diào)器一、遠(yuǎn)程服務(wù)器抄表中心，用于在不停電的情況下，對(duì)用電設(shè)備的用電狀況進(jìn)行連續(xù)或周期性地電量自動(dòng)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測狀態(tài)下用電量數(shù)據(jù)的采集、傳輸、后臺(tái)處理及存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)功能。其中，數(shù)據(jù)采集器嵌入在智能電表上，用以自動(dòng)采集、處理和發(fā)送被監(jiān)測用電設(shè)備的用電量信息和收費(fèi)信息，數(shù)據(jù)采集器通過電力線調(diào)制解調(diào)器二將采集到的用電量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合電力載波傳送的數(shù)據(jù)格式并通過低壓電力網(wǎng)進(jìn)行輸出傳輸；低壓電力網(wǎng)載波傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過電力線調(diào)制解調(diào)器一進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，將格式轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳輸至集中器。所述低壓電力線通信的載波頻率為57.6KHz、76.8KHz、115.2KHZU20KHZ中的任意一種。
[0026]所述智能電能表以被監(jiān)測用電設(shè)備為對(duì)象，實(shí)時(shí)計(jì)算用電設(shè)備的用電量信息和收費(fèi)信息，該智能電能表具有時(shí)鐘計(jì)時(shí)器，用于實(shí)時(shí)校準(zhǔn)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間，同時(shí)該智能電能表還具有1/0，其用于與數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)接口連接。
[0027]所述集中器是以小區(qū)為單位配置的，安裝在小區(qū)的配電間內(nèi)，用來向數(shù)據(jù)采集器發(fā)出指令，抄收智能電表的的用電量數(shù)據(jù)和收費(fèi)數(shù)據(jù)，然后再通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)傳送給遠(yuǎn)程服務(wù)器抄表中心；所述集中器接收抄表中心的指令，并把相關(guān)指令再轉(zhuǎn)發(fā)給小區(qū)內(nèi)指定的數(shù)據(jù)采集器。
[0028]所述數(shù)據(jù)集中器定時(shí)匯總智能電表的數(shù)據(jù)，并把匯總到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到其自身附帶的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。
[0029]調(diào)制解調(diào)二和調(diào)制解調(diào)器一用于對(duì)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)，使得數(shù)據(jù)在集中器和遠(yuǎn)程服務(wù)抄表中心之間進(jìn)行傳輸。
[0030]遠(yuǎn)程服務(wù)器抄表中心通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)對(duì)集中器送來的電量數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和儲(chǔ)存，校對(duì)抄錄時(shí)間，設(shè)置用戶編號(hào)和抄表時(shí)間，發(fā)布抄錄指令以及統(tǒng)計(jì)電費(fèi)價(jià)格，為收取電費(fèi)、線損計(jì)算、負(fù)荷控制提供依據(jù)。
[0031]所有調(diào)制解調(diào)器均為移頻鍵控調(diào)制解調(diào)器。
[0032]數(shù)據(jù)集中器與遠(yuǎn)程服務(wù)器抄表中心之間的通訊采用公用的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)作為通訊媒介，遠(yuǎn)程服務(wù)器抄表中心與集中器之間的通訊主要是通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線和調(diào)制解調(diào)器之間的通訊。
[0033]利用單片機(jī)控制芯片控制遠(yuǎn)程服務(wù)器抄表中心與集中器之間的數(shù)據(jù)通信，通過單片機(jī)芯片及其對(duì)應(yīng)的控制電路和移頻鍵控調(diào)制解調(diào)器相結(jié)合，借助現(xiàn)有的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)和使用電力載波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡蛪弘娏W(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程服務(wù)器抄表中心和用戶之間的數(shù)據(jù)通信功能。
[0034]關(guān)于集中器與遠(yuǎn)程服務(wù)器抄表中心的上位機(jī)PC之間的連接，發(fā)送端從上位機(jī)PC的RS