一種遠(yuǎn)程集中電表抄表系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種遠(yuǎn)程集中電表抄表系統(tǒng)，它包括無(wú)線智能電表與電力線載波PLC、有線485、廣電網(wǎng)絡(luò)CATV和無(wú)線RF\ZIGBEE傳輸系統(tǒng)，其特征在于還包括：含微處理器、GPRS通信模塊、PLC通信模塊、串行通信接口、無(wú)線通信模塊、顯示電路、按鍵電路、存儲(chǔ)器和遠(yuǎn)紅外通信接口的混合型集中器；通過GPRS/LAN網(wǎng)絡(luò)與所述混合型集中器聯(lián)系的主站系統(tǒng)。該結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)程集中電表抄表系統(tǒng)，各種通訊技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，使用多種通訊手段來(lái)滿足各種復(fù)雜環(huán)境下遠(yuǎn)程集中抄表，改善了系統(tǒng)的抄表質(zhì)量和系統(tǒng)可靠性，還可以減少現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)抄人工費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用。解決了目前居民遠(yuǎn)程抄表工作中遇到的成功率、施工難度等問題。
【專利說(shuō)明】一種遠(yuǎn)程集中電表抄表系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電通信技術(shù)，尤其是電表抄表信號(hào)的傳輸系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)內(nèi)智能電網(wǎng)的建設(shè)，國(guó)網(wǎng)及南網(wǎng)公司在統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，推進(jìn)智能電表技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，各省市電力公司、生產(chǎn)企業(yè)也在總結(jié)前期技術(shù)的應(yīng)用情況，進(jìn)一步完善和優(yōu)化相關(guān)技術(shù)。在智能電表技術(shù)的推廣應(yīng)用方面，國(guó)內(nèi)從2009年統(tǒng)一智能電表的標(biāo)準(zhǔn)招標(biāo)開始，到目前已累計(jì)招標(biāo)近4億只新標(biāo)準(zhǔn)的各類單、三相智能電表，并對(duì)其居民用戶輪換、更換采用新標(biāo)準(zhǔn)，具有費(fèi)控、遠(yuǎn)程通訊等功能的單相智能電表。針對(duì)新型智能電表的居民用低壓集中抄表系統(tǒng)也同時(shí)被統(tǒng)一化及標(biāo)準(zhǔn)化，各電力管理單位在電表抄表信號(hào)傳輸系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用上，為國(guó)內(nèi)智能電網(wǎng)建設(shè)做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
[0003]當(dāng)前廣西電網(wǎng)公司在低壓集抄技術(shù)應(yīng)用上，主要采用電力線載波PLC、有線485、廣電網(wǎng)絡(luò)CATV)、無(wú)線RF\Zigbee等電表抄表信號(hào)傳輸系統(tǒng)。其中:
低壓電力線載波PLC自動(dòng)抄表系統(tǒng)，因其安裝方便，被廣泛在國(guó)內(nèi)推廣使用。由于用電環(huán)境復(fù)雜多變，負(fù)荷動(dòng)態(tài)變化頻繁，低壓電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)的效果及通訊速率，尚有待進(jìn)一步改進(jìn)和提高；同時(shí)沒有形成統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)聯(lián)盟，不同廠家設(shè)備互操作性和互換性差，互連互通困難。
[0004]總線式抄表系統(tǒng),如RS485自動(dòng)抄表系統(tǒng)，由于系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)組網(wǎng)工作量大,后期維護(hù)成本很高，老城區(qū)組網(wǎng)幾乎不可能；同時(shí)，總線上單個(gè)電表故障可能會(huì)導(dǎo)致總線上所有電表通信崩潰；總線外露存在被非法破壞的隱患。
[0005]無(wú)線數(shù)傳RF\ZigBee自動(dòng)抄表系統(tǒng)，其技術(shù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)簡(jiǎn)單、施工成本低。但因其頻帶限制，其穿透能力、繞射能力在特定環(huán)境下如:高層住宅、密集住宅區(qū)等有一定的盲點(diǎn)。
[0006]廣電網(wǎng)絡(luò)CATV方式的自動(dòng)抄表系統(tǒng):其利用有線電視網(wǎng)絡(luò),其技術(shù)成熟、可靠性高，優(yōu)點(diǎn)比較突出，非常適合于廣電網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地區(qū)。
[0007]任何一種的通訊技術(shù)，有優(yōu)點(diǎn)也同樣具備缺點(diǎn)，國(guó)內(nèi)集抄技術(shù)應(yīng)用上，多以臺(tái)區(qū)為基礎(chǔ)，在集中器與表計(jì)網(wǎng)絡(luò)連結(jié)上多采用單一通訊手段。在遠(yuǎn)程集抄廣泛推廣，用戶環(huán)境復(fù)雜的多變的今天，現(xiàn)有技術(shù)已無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)的多樣化要求。研究各種通訊技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，探討，單一用電管理終端，使用多種通訊手段來(lái)滿足復(fù)雜環(huán)境下遠(yuǎn)程集中抄表應(yīng)用是本項(xiàng)目的目的及意義。設(shè)計(jì)、研發(fā)、測(cè)試具有多種通訊技術(shù)一體化的用電管理終端，來(lái)解決目前居民遠(yuǎn)程抄表工作中遇到的成功率、施工難度等問題是必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種遠(yuǎn)程集中電表抄表系統(tǒng)，滿足現(xiàn)有技術(shù)的多樣化要求，解決目前居民遠(yuǎn)程抄表工作中遇到的成功率、施工難度等問題。
[0009]為達(dá)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種遠(yuǎn)程集中電表抄表系統(tǒng)，它包括無(wú)線智能電表與電力線載波PLC、有線485、廣電網(wǎng)絡(luò)CATV和無(wú)線RF\ZIGBEE傳輸系統(tǒng)，其特征在于還包括:
含微處理器、GPRS通信模塊、PLC通信模塊、串行通信接口、無(wú)線通信模塊、顯示電路、按鍵電路、存儲(chǔ)器和遠(yuǎn)紅外通信接口的混合型集中器，混合型集中器
(A)通過載波采集器和RS485總線與一路485電能表連接，并以電力線載波PLC與載波采集器作通迅聯(lián)系；
(B)通過CATV采集器和RS485總線與另一路485電能表連接，并以廣電網(wǎng)絡(luò)CATV與CATV采集器作通迅聯(lián)系；
(C)通過無(wú)線RF/ZIGBEE傳輸系統(tǒng)和無(wú)線中繼器與多路無(wú)線電能表作通迅聯(lián)系；
(D)通過無(wú)線信道RF/ZIGBEE與掌上電腦作通迅聯(lián)系；
通過GPRS/LAN網(wǎng)絡(luò)與所述混合型集中器聯(lián)系的主站系統(tǒng)。
[0010]所述的混合型集中器具有多種下行通信模式，可通過廣電網(wǎng)絡(luò)CATV、RS485總線、低壓電力線載波PLC，以及無(wú)線RF通訊信道與電能表通訊，獲取電能表的信息。
[0011]所述的無(wú)線智能電表包括485電能表、無(wú)線電能表
所述的主站系統(tǒng)包括路由器、數(shù)據(jù)庫(kù)和前置機(jī)，它們之間通過總線連接。
[0012]以上結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)程集中電表抄表系統(tǒng)，各種通訊技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，使用多種通訊手段來(lái)滿足各種復(fù)雜環(huán)境下遠(yuǎn)程集中抄表，改善了系統(tǒng)的抄表質(zhì)量和系統(tǒng)可靠性，還可以減少現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)抄人工費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用。解決目前居民遠(yuǎn)程抄表工作中遇到的成功率、施工難度等問題。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖；
圖2是圖1中混合型集中器的原理框圖；
在圖中，低壓電網(wǎng)1，變壓器2，主站客戶端3，配電柜4，GPRS/LAN網(wǎng)絡(luò)5，主站系統(tǒng)6，廣電網(wǎng)絡(luò)CATV7，混合型集中器8，掌上電腦9，CATV采集器10，RS485總線11，485電能表12，載波采集器13，無(wú)線電能表14，無(wú)線中繼器15，無(wú)線RF\ZIGBEE傳輸系統(tǒng)16。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0015]圖1所示，是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖，從圖中可知，本發(fā)明的系統(tǒng)主要由主站6、GPRS/LAN網(wǎng)絡(luò)5、混合型集中器8、無(wú)線中繼器15、電力線載波PLC采集器13、CATV采集器10及485電能表12、無(wú)線電能表14、掌上電腦9組成。電能從高壓電網(wǎng)通過變壓器2輸入到38VAC低壓電網(wǎng)1，在通往用戶的低壓電力線上設(shè)有配電柜4和混合型集中器8，配電柜4通過電力線將電能輸送給用戶，485電能表12和無(wú)線電能表14分別設(shè)在各施工、用電不同環(huán)境的用戶中，而且在不同環(huán)境用戶的電能表采用不同的無(wú)線抄表方式。其中，配電柜4除具有輸入和輸出電能的功能外，還對(duì)電能進(jìn)行電流、電壓、有/無(wú)功功率/電量、功率因素和設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)，并能對(duì)混合型集中器8發(fā)出對(duì)用戶抄表數(shù)據(jù)和控制命令。用戶抄表數(shù)據(jù)包括電流、電壓、有/無(wú)功功率/電量、功率因素和設(shè)備溫度?；旌闲图衅?采用低壓電網(wǎng)I的三相供電方式輸入380VAC電能,混合型集中器8具有多種通訊方式于一體,可通過RF無(wú)線信道、電力線載波信道和廣電網(wǎng)絡(luò)CATV及其相應(yīng)的采集器轉(zhuǎn)發(fā)通訊指令到485電能表12或無(wú)線電能表14，電能表接收到通訊指令后將數(shù)據(jù)回傳到混合型集中器8，混合型集中器8通過GPRS/LAN網(wǎng)絡(luò)5將數(shù)據(jù)統(tǒng)一傳至主站系統(tǒng)6進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析及顯示打印，并將數(shù)據(jù)及其統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果通過路由器傳給主站客戶端3。由圖中可知，主站系統(tǒng)6包括路由器、數(shù)據(jù)庫(kù)和前置機(jī)，它們之間通過總線連接。
[0016]本發(fā)明系統(tǒng)為了滿足現(xiàn)有技術(shù)的多樣化要求，解決目前居民遠(yuǎn)程抄表工作中遇到的成功率、施工難度和環(huán)境要求等問題，在圖1中可看到，混合型集中器8
(A)通過載波采集器13和RS485總線11與一路485電能表12連接，并以電力線載波PLC與載波采集器13作通迅聯(lián)系；
(B)通過CATV采集器10和RS485總線11與另一路485電能表12連接，并以廣電網(wǎng)絡(luò)CATV7與CATV采集器10作通迅聯(lián)系；
(C)通過無(wú)線RF/ZIGBEE傳輸系統(tǒng)16和無(wú)線中繼器15與多路無(wú)線電能表14作通迅聯(lián)
系;
(D)通過無(wú)線RF/ZIGBEE傳輸系統(tǒng)16與掌上電腦9作通迅聯(lián)系。
[0017]通過混合型集中器8以電力線載波PLC、廣電網(wǎng)絡(luò)CATV7和無(wú)線RF/ZIGBEE傳輸系統(tǒng)16對(duì)相應(yīng)的采集器或電表發(fā)出對(duì)用戶抄表數(shù)據(jù)和控制命令，相應(yīng)的采集器轉(zhuǎn)發(fā)通訊指令到485電能表12或無(wú)線電能表14，或直接發(fā)到掌上電腦9上，各電能表接或掌上電腦9收到抄表指令后將數(shù)據(jù)回傳到混合型集中器8，混合型集中器8通過GPRS/LAN網(wǎng)絡(luò)5將數(shù)據(jù)統(tǒng)一傳至主站系統(tǒng)6，主站系統(tǒng)6通過路由器傳給主站客戶端3。從而達(dá)到目的。
[0018]所述的通過CATV采集器10和RS485總線11和通過載波采集器13和RS485總線11設(shè)置的485電能表12，是一路以上的多路。
[0019]圖2是圖1中混合型集中器的原理框圖，從圖中可知，混合型集中器8包括微處理器、GPRS通信模塊、PLC通信模塊、串行通信接口、無(wú)線通信模塊、顯示電路、按鍵電路、存儲(chǔ)器和遠(yuǎn)紅外通信接口，其中，主要采用型號(hào)為ARM9的芯片作為主處理器，它通過串口控制器和多個(gè)串口分別與GPRS通信模塊、PLC通信模塊、無(wú)線通信模塊和232、485通迅口連接；以其它接口分別與LAN網(wǎng)絡(luò)和USB接口連接。無(wú)線通信模塊采用Zigbee無(wú)線通信模塊。混合型集中器的微處理器采用主頻高達(dá)180MHz的ARM9作為主處理器芯片，外接256M的Flash存儲(chǔ)器以及64M Ram。集中器可以支持多種通訊方式。
[0020]混合型集中器8包括與ARM9微處理器連接的時(shí)鐘電路、開關(guān)電源和電池電路等。
【權(quán)利要求】
1.一種遠(yuǎn)程集中電表抄表系統(tǒng)，它包括無(wú)線智能電表與電力線載波PLC、有線485、廣電網(wǎng)絡(luò)CATV和無(wú)線RF\ZIGBEE傳輸系統(tǒng)，其特征在于還包括: 含微處理器、GPRS通信模塊、PLC通信模塊、串行通信接口、無(wú)線通信模塊、顯示電路、按鍵電路、存儲(chǔ)器和遠(yuǎn)紅外通信接口的混合型集中器(8)，混合型集中器(8) (A)通過載波采集器(13)和RS485總線(11)與一路485電能表(12)連接，并以電力線載波PLC與載波采集器(13)作通迅聯(lián)系； (B)通過CATV采集器(10)和RS485總線(11)與另一路485電能表(12)連接，并以廣電網(wǎng)絡(luò)CATV (7)與CATV采集器(10)作通迅聯(lián)系； (C)通過無(wú)線RF/ZIGBEE傳輸系統(tǒng)(16)和無(wú)線中繼器(15)與多路無(wú)線電能表(14)作通迅聯(lián)系； (D)通過無(wú)線RF/ZIGBEE傳輸系統(tǒng)(16)與掌上電腦(9)作通迅聯(lián)系； 通過GPRS/LAN網(wǎng)絡(luò)(5)與所述混合型集中器(8)聯(lián)系的主站系統(tǒng)(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程集中電表抄表系統(tǒng)，其特征在于: 所述的混合型集中器(8)具有多種下行通信模式，可通過廣電網(wǎng)絡(luò)CATV (7)、RS485總線(11)和低壓電力線載波PLC，以及無(wú)線RF傳輸系統(tǒng)(16 )與電能表通訊，獲取電能表的信肩、O
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程集中電表抄表系統(tǒng)，其特征在于: 所述的無(wú)線智能電表包括485電能表(12)和無(wú)線電能表(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程集中電表抄表系統(tǒng)，其特征在于: 所述的主站系統(tǒng)(6)包括路由器、數(shù)據(jù)庫(kù)和前置機(jī)，它們之間通過總線連接。
【文檔編號(hào)】G08C17/02GK103646523SQ201310648743
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】周毅波, 張俊, 趙雄, 林珍梅, 周芬華, 張濤, 金浩梁, 丁衛(wèi)榮, 唐小平 申請(qǐng)人:廣西電網(wǎng)公司南寧供電局, 廣西華瑞電氣有限公司