電能計量rs485采集共享器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電能計量RS485數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域，具體涉及一種電能計量RS485采集共享器。
【背景技術(shù)】
[0002]—般的電能表只有1-2路RS485 口，目前國內(nèi)生產(chǎn)應(yīng)用于計量的電能表最多也只能提供兩路RS485接口。國外各公司生產(chǎn)應(yīng)用于國內(nèi)計量的各種電能表，據(jù)廠家說明，也最多只能提供兩路RS485接口，并且有的電能表，其另外一路還需要特殊的轉(zhuǎn)換接口。根據(jù)現(xiàn)場實測，若兩路RS485 口同時使用，數(shù)據(jù)抄收成功率較低。另外，在多個應(yīng)用系統(tǒng)需要對電能表數(shù)據(jù)采集的時候，經(jīng)常出現(xiàn)所有系統(tǒng)都抄收不到數(shù)據(jù)的情況。因此，計量表計實際上只能提供給一個系統(tǒng)采集。這種情況下，通常的解決辦法是再增加參考電能表，特別是地省級的關(guān)口結(jié)算口。對各電站以及特大用戶等重要計量點，除省地調(diào)度要采集外，營銷部門、本地系統(tǒng)也要采集，一般都有3?4個系統(tǒng)來采集一個點的數(shù)據(jù)。由于表計最多只有2個RS485 口，若要進行有效可靠地采集，實際上就只有一個采集口可用。這樣的話，如要多個系統(tǒng)采集，就只有增加電能表。由于這些計量點非常重要，均要求安裝±0.2級以上精度的進口電能表，這種表計價格昂貴，且計量表屏大都已裝滿，如新增加表計，只有安裝在背面，這使得表計安裝困難，不整潔、美觀，極易產(chǎn)生安全隱患，后期維護工作量大。新增參考表與現(xiàn)計量表存在誤差和采集時差，造成各采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)不統(tǒng)一，造成計算用戶線損、功率平衡等各系統(tǒng)口徑不一致，管理混亂以及產(chǎn)生計量糾紛。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種電能計量RS485采集共享器，將電能計量表計的RS485 口，擴展成4個RS485 口，以滿足多個采集系統(tǒng)采集表計的數(shù)據(jù)。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種電能計量RS485采集共享器，包括以下電路模塊，
[0006]電平轉(zhuǎn)換模塊:用于將RS485差分信號轉(zhuǎn)換成TTL電平信號；
[0007]總線輸入模塊:用于接收電平轉(zhuǎn)換模塊輸出的TTL電平信號，并為總線監(jiān)控模塊提供其輸出信號；
[0008]總線監(jiān)控模塊:用于監(jiān)控總線輸入模塊的輸出信號，當RS485通道上有信號通信時，總線監(jiān)控模塊清零端就會有控制信號輸入，使其清零定時器，總線監(jiān)控模塊設(shè)置有定時器，當RS485 —次有效通信結(jié)束后，總線無數(shù)據(jù)時，定時器在給定時間內(nèi)發(fā)生反轉(zhuǎn)，進而觸發(fā)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)模塊；
[0009]譯碼模塊:用于接收TTL電平信號，并根據(jù)譯碼模塊的真值表，輸出譯碼信號；
[0010]門控信號輸出模塊:用于接收譯碼模塊的譯碼信號，根據(jù)譯碼信號，輸出一個門控信號，并將門控信號輸送給雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)模塊；
[0011]雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)模塊:用于接收門控信號輸出模塊的輸出信號，控制譯碼模塊的開啟和關(guān)閉，同時也接收總線監(jiān)控模塊的輸出信號；
[0012]反相模塊:用于接收譯碼信號，并輸出相應(yīng)的控制信號；
[0013]通道切換模塊:用于接收反相模塊的輸出信號，并將處理后的信號反饋給電平轉(zhuǎn)換模塊。
[0014]具體的，所述電平轉(zhuǎn)換模塊為五路信號輸入，每路信號輸入的電路結(jié)構(gòu)相同，其中一路信號輸入CHO接RS485 口，另四路信號輸入CH1、CH2、CH3和CH4接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
[0015]更具體的，所述總線輸入模塊的集成單元U3型號為74ALS30，所述總線監(jiān)控模塊的集成單元U4的型號為⑶4060，所述譯碼模塊的集成單元U5的型號為74HC154，所述門控信號輸出模塊UlOA的型號為74ALS20，所述雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)模塊的集成單元為U11A、U11B和Ul 1C，所述Ul 1A、UllB和UllC的型號都為74ALS00，所述反相模塊的集成單元為U7A、U7B、U7C和U7D，所述U7A、U7B、U7C和U7D的型號為74ALS04，所述通道切換模塊的集成單元為U6和U9，所述U6和U9的型號CD4066 ；
[0016]所述U3的管腳5、6、11和12分別接輸入信號CH4、CH3、CH2和CH1，管腳1、2、3和4接輸入信號CH0，管腳8接到U4的管腳12 ;
[0017]所述U4的管腳9、10、11分別接電阻R16、電容C6、電阻R14，電阻R16、電容C6和電阻R14確定定時器定時時間T，定時時間T= R14 X R16 x C6，所述U4的管腳I接UllC的管腳10 ；
[0018]所述U5的管腳20、21、22、23分別接輸入信號CH4、CH3、CH2和CHl，管腳8、11、15、16相應(yīng)的輸出信號CTR1、CTR2、CTR3和CTR4分別接到UlOA的管腳5、4、2、1，管腳18和19共同連接到UllA的管腳3、UllB的管腳4和UllC的管腳9 ;
[0019]所述UlOA的管腳6接UllA的管腳I ;
[0020]所述Ul IC的管腳8接Ul IB的管腳5，所述Ul IB的管腳6接Ul IA的管腳2 ;
[0021]所述輸出信號CTR1、CTR2、CTR3和CTR4分別接到U7A的管腳1、U7B的管腳3、U7C的管腳5、U7D的管腳9，所述反相模塊的輸出信號CTR1A、CTR2A、CTR3A和CTR4A分別接到U6的管腳13、5、6、12，輸出信號CTR1A、CTR2A、CTR3A和CTR4A也分別接到U9的管腳13、5、6、12。
[0022]本實用新型的有益效果有四:1、將電能計量表計的RS485 口，擴展成4個RS485口，以滿足多個采集系統(tǒng)采集表計的數(shù)據(jù)；2、不改變現(xiàn)有關(guān)口計量的計量回路就實現(xiàn)了關(guān)口計量數(shù)據(jù)的共享，且各采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一 ；3、費用低廉，不到關(guān)口計量表計的1/5，避免了電力部門的重復(fù)投資及建設(shè)；4、設(shè)備使用壽命長，免維護。
【附圖說明】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步詳細的說明，其中:
[0024]圖1是本實用新型整體結(jié)構(gòu)框圖。
[0025]圖2是本實用新型電平轉(zhuǎn)換模塊電路示意圖。
[0026]圖3是本實用新型總線監(jiān)控、譯碼和雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)等模塊電路連接關(guān)系示意圖。
[0027]圖4是本實用新型反相模塊電路示意圖。
[0028]圖5是本實用新型通道切換模塊電路示意圖。
【具體實施方式】
[0029]本實用新型的目的是提供一種電能計量RS485采集共享器，在不改變現(xiàn)有關(guān)口計量電能表的情況下，將需要采集的計量點數(shù)據(jù)共享給多個系統(tǒng)使用。它是這樣實現(xiàn)的:將現(xiàn)在所使用的關(guān)口表計提供的RS485 口，與本共享器的一路RS485 口連接，本共享器的另外四路RS485 口接入不同的采集系統(tǒng)；當其中某個采集系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)時，本共享器自動鎖定對應(yīng)的RS485通道，其余通道通過本共享器的模擬開關(guān)斷開，防止其他采集系統(tǒng)干擾先發(fā)起采集的系統(tǒng)，確保首先發(fā)起采集的系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集成功。根據(jù)采集規(guī)則，沒有采集成功的系統(tǒng)，本共享器會自動判定采集超時，自動重新發(fā)送采集命令；鎖定采集通道的同時，本共享器同時啟動一個硬件定時器，在該通道對應(yīng)的系統(tǒng)采集成功后，自動釋放RS485通道，此時，計量表計對所有的采集系統(tǒng)又是可用的。在任何時候，只要采集系統(tǒng)發(fā)起采集，本共享器會確保最先發(fā)起采集的系統(tǒng)采集成功，有效地解決了一個計量表計在多個采集系統(tǒng)需要采集時，所有的采集系統(tǒng)都采集不到數(shù)據(jù)的問題。本共享器既保留了現(xiàn)有關(guān)口表計穩(wěn)定性好、計量精度高的優(yōu)點，又解決了多個采集系統(tǒng)對關(guān)口表計的數(shù)據(jù)采集。
[0030]本實用新型的具體電路結(jié)構(gòu)見附圖。從附圖中可知，本實用新型包括以下電路模塊，
[0031]電平轉(zhuǎn)換模塊:用于將RS485差分信號轉(zhuǎn)換成TTL電平信號；
[0032]總線輸入模塊:用于接收電平轉(zhuǎn)換模塊輸出的TTL電平信號，并為總線監(jiān)控模塊提供其輸出信號；
[0033]總線監(jiān)控模塊:用于監(jiān)控總線輸入模塊的輸出信號，當RS485通道上有信號通信時，總線監(jiān)控模塊清零端就會有控制信號輸入，使其清零定時器，總線監(jiān)控模塊設(shè)置有定時器，當RS485 —次有效通信結(jié)束后，總線無數(shù)據(jù)時，定時器在給定時間內(nèi)發(fā)生反轉(zhuǎn)，進而觸發(fā)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)模塊；
[0034]譯碼模塊:用于接收TTL電平信號，并根據(jù)譯碼模塊的真值表，輸出譯碼信號；
[0035]門控信號輸出模塊:用于接收譯碼模塊的譯碼信號，根據(jù)譯碼信號，輸出一個門控信號，并將門控信號輸送給雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)模塊；
[0036]雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)模塊:用于接收門控信號輸出模塊的輸出信號，控制譯碼模塊的開啟和關(guān)閉，同時也接收總線監(jiān)控模塊的輸出信號；
[0037]反相模塊:用于接收譯碼信號，并輸出相應(yīng)的控制信號；
[0038]通道切換模塊:用于接收反相模塊的輸出信號，并