CN100568310C - 一种电能表抄表方法、系统和用户终端器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电能表抄表方法、系统和用户终端器。该方法包括步骤：用户终端器按照预先设置的参数采集电能表的用电数据并进行存储；服务器下发指令至中心站；所述中心站收到该指令后，对该指令进行处理后发送至所有用户终端器；其中，所述用户终端器配置有地址；用户终端器接收到该指令后，对该指令进行判断，并根据判断的结果将储存的电能表的用电数据传送至服务器或者对该电能表的用户终端器进行相应的设置。通过本发明可进行非在线抄表，避免在线监测方式引发的各种误码，提高系统工作稳定性；通过用户终端器直接与现有的电能表配接，不需改变现有电能表，这样大大降低了系统的成本。

Description

一种电能表抄表方法、系统和用户终端器

技术领域

本发明涉及电能供应与管理领域，特别涉及用户用电信息的管理及分析和费用的缴付，具体的讲涉及一种对用户用电信息进行采集、管理及用电分析的电能表抄表方法、系统和用户终端器。

背景技术

现有技术中，用户的电能表可采用人工抄表的方式，但采用该方式的缺点在于，管理及费用的核算工作量大、工作效率低，因此造成收费周期长、收费与抄表不能同步进行而存在统计误差。

目前，为克服传统的手工抄表方式带来的弊端，出现了利用现有的通信系统进行自动抄表的抄表系统。

如图1所示，为现有技术中自动抄表系统构成示意图。该抄表系统包括：抄表机、抄表主站、交换机、集中器、采集器及电能表、水表、气表等。

上述抄表系统的缺点在于，若使用该系统，必须更换用户现有的计量表，使用特定的计量表，否则无法配接；每一块计量表不带址，使得计量表往往处于主动上传数据状态，而抄表主站则处于被动接收数据状态；在这种模式下，会造成在用户数量较大及用电高峰时，产生数据瓶颈，导致数据丢失，而造成数据抄收不准；同时，这类系统往往将地址设置在采集器上，且一个采集器管理多个用户，因此，抄表主站不能形成对于用户计量表的点对点控制，这样就导致无法实施对单用户的远端断电，用电性质及精度设置等管理和控制；电能表、水表和气表三表合一，对于抄表机构职能不清，只适合于小区物业管理使用；在不能完成构建各行业管理部门间的信息整合及分享平台的基础上，无法完成远程抄表体系的建设。

如图2所示，为现有技术中另一自动抄表系统构成示意图。该抄表系统包括：客户计算机、数据存储服务器、交换机、路由器、GPRS网络、集中器、电能表等。

上述抄表系统的缺点在于，必须更换用户现有电能表，否则无法配接；一个集中器带一个地址，而每个集中器带多个计量表，每个计量表不独立带址，这就导致无法实施对单用户计量表的远端断电，用电性质及精度设置等管理和控制；对于同类计量表用采集器的方式，而电能表记录信息又由电能表供电，极易造成电能表与采集器用电不在同一相电上，这就造成跨相连接而产生高压；安装工程技术要求高，工程量大，需厂家派专人指导安装，无形中又加大了系统成本；采集器采用寻访方式，即采集器对于所管理的计量表依次不间断地寻访它的工作状态，这是一种由采集器主动寻访计量表有无计量数据的方法，尤其在计量表较多时，寻访往往会导致漏访，这样易产生漏抄，实际应用中抄收准确率较低。

如图3所示，是将每一块电能表均配接一个具有发送功能的智能终端，并与监控中心实时保持在线联系。其构成的数据流程与图1相同，都处于一种实时在线监控状态。在图3所示的系统中，与图1所示系统的区别在于图3所示的系统中将集中器和采集器合二为一，这样还造成成本高，供电部门难以承受；并且对电能表本身有较高的要求。

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种电能表抄表方法、系统和用户终端器。通过本发明可进行非在线抄表，避免在线监测方式引发的各种误码，提供系统工作稳定性；通过用户终端器直接与现有的电能表配接，不需改变现有电能表，这样大大降低了系统的成本。

本发明提供一种电能表抄表方法，包括步骤：

步骤1，用户终端器的电能表配接探头按照预先设置的参数采集电能表的用电数据并并将该用电数据经信号处理器处理后传输至中央处理器，所述中央处理器接收信号处理器传送的处理后的用电数据，并将该用电数据传送至SIM卡进行存储；

步骤2，服务器下发指令至中心站；

步骤3，所述中心站收到该指令后，对该指令进行处理后发送至所有用户终端器；其中，所述用户终端器配置有地址，并且所述地址储存在所述SIM卡中；

步骤4，用户终端器接收到该指令后，对该指令的种类进行判断，并根据判断的结果将储存的电能表的用电数据传送至服务器或者对该电能表的用户终端器进行相应的设置。

根据该方法，所述步骤4，包括：

用户终端器接收到指令后，对该指令的种类进行判断；

若判断结果为抄表指令时，则将该指令和用户终端器的地址进行比较，若比较的结果一致，则用户终端器将储存的电能表的用电数据传送至服务器。

根据该方法，所述用户终端器将储存的电能表的用电数据传送至服务器，包括步骤：用户终端器将储存的电能表的用电数据发送至中心站；

中心站将该电能表的用电数据传送至所述服务器。

根据该方法，若判断结果为设置指令时，则判断是带地址指令类还是非带地址指令类；

若是带地址指令类，则和用户终端器的地址进行比较，若比较的结果一致，则对用户终端器进行相应设置；

若为非带地址指令类，则直接对所有的用户终端器进行相应的设置。

根据该方法，还包括步骤：将所述电能表的用电数据进行储存。

根据该方法，还包括步骤：对所述电能表的用电数据进行管理或者分析。

根据该方法，在所述服务器下发指令至中心站之前，还包括步骤：对用户终端器进行数据初始化设置。

根据该方法，所述设置指令为设置用户终端器的时钟校时、设置用户终端器的记录档位、设置用户终端器的计录精度、设置用户终端器所管理电表的用电类型、设置用户终端器所管理电表的属性、设置用户终端器所管理电表的时段划分、设置用户终端器所管理电表的抄表指令模式，设置用户关停电的指令中的一种或几种。

本发明还提供一种电能表抄表系统，包括多个用户终端器、中心站和服务器；其中，

用户终端器，所述用户终端器包括电能表配接探头、信号处理器、中央处理器、数据发送和接收单元、以及SIM卡：其中，所述电能表配接探头与该电能表连接，按照预先设置参数采集电能表数据，并将该用电数据经信号处理器处理后传送至中央处理器；所述中央处理器用于接收信号处理器传送的处理后的用电数据，并将该用电数据传送至SIM卡进行储存；所述数据发送和接收单元用于接收中心站传送的指令，处理后传送至中央处理器；或者用于接收中央处理器发送的电能表的用电数据，处理后传送至中心站；所述SIM卡用于储存该用户终端器的地址、电能表的用电数据、初始设置参数、修改后的设置参数和中央处理器状态信息；

中心站，通过网络与所述用户终端器连接，通过网络或近端接口与服务器之间通信；其中，接收用户终端器发送的电能表的用电数据，进行处理后传送至服务器；接收所述服务器传送的指令，进行处理后传送至相应的用户终端器；

服务器，用于接收中心站传送的电能表的用电数据，并对该用电数据进行管理和分析；发送指令至中心站。

还包括一存储器，与所述服务器连接，用于对服务器传送的电能表的用电数据进行储存。

所述服务器为近端服务器或远程服务器。

还包括银行服务器，与所述服务器连接，根据所述服务器传送的电能表的用电数据进行收费。

所述中央处理器还用于对该用户终端器的时钟、所管理电能表的用电属性和类型、记录的档位、记录的精度、分时时段进行参数设置，并将该设置参数传送至SIM卡进行储存。

所述用户终端器还包括：显示控制器和显示装置；其中，

显示控制器，与中央处理器连接，在中央处理器的控制下对显示装置进行驱动；

显示装置，与显示控制器连接，在显示器的控制下显示各分时段用电量数据。

所述用户终端器还包括：断电处理器和断电装置；其中，

断电处理器，与中央处理器连接，在中央处理器的控制下驱动断电装置；

断电装置，与断电处理器连接，在断电处理器的控制下对用户的用电进行控制。

所述用户终端器还包括：设置单元，与所述SIM卡和中央处理器连接，在中央处理器的控制下由SIM卡的初始设置参数对该用户终端器进行数据初始化设置。

所述用户终端器还包括：停电保护器，与所述中央处理器和SIM卡连接，当外部突然停电时，通过该停电保护器将中央处理器中的当前记录的所有数据存入SIM卡，对该用户终端器进行数据保护。

所述用户终端器还包括：电源单元，为该用户终端器供电。

所述中心站包括：第一数据接收和发送单元、中央处理器、第二数据接收和发送单元；其中，

所述第一数据接收和发送单元，通过网络或近端接口与所述服务器进行通信，接收服务器传送的指令，处理后传送至中央处理器；接收中央处理器传送的用电数据，处理后传送至服务器；

中央处理器，用于接收第一数据接收和发送单元传送的指令，处理后传送至第二数据接收和发送单元；接收第二数据接收和发送单元传送的用电数据，处理后传送至第一数据接收和发送单元；对第一数据接收和发送单元进行管理、分析和诊断；

第二数据接收和发送单元，用于接收中央处理器传送的指令，处理后传送至所述用户终端器；接收用户终端器传送的用电数据，处理后传送至中央处理器。

所述中心站还包括显示器，与中央处理器连接，用于显示上传给服务器或者用于显示该中心站工作状态的信息。

所述中心站还包括电源单元，为该中心站供电。

本发明还提供一种用户终端器，包括：电能表配接探头、信号处理器、中央处理器、数据发送和接收单元、时钟单元、电源单元和SIM卡；其中，

电能表配接探头，与该电能表连接，按照预先设置参数采集电能表的用电数据，并将该用电数据经信号处理器处理后传送至中央处理器；

中央处理器，用于接收信号处理器传送的处理后的用电数据，并将该用电数据传送至SIM卡进行储存；接收数据发送和接收单元传送的指令并对该指令进行判断，并根据判断结果将从SIM卡中读取电能表用电数据并传送至数据发送和接收单元；或者对该用户终端器的时钟、所管理电能表的用电属性和类型、记录的档位、记录的精度、分时时段进行参数设置，并将该设置参数传送至SIM卡进行储存；

数据发送和接收单元，用于接收中心站传送的指令，处理后传送至中央处理器；用于接收中央处理器发送的电能表的用电数据，处理后传送至中心站；

SIM卡，用于储存该用户终端器的地址、电能表的用电数据、初始设置参数、修改后的设置参数和中央处理器状态信息。

所述用户终端器还包括：显示控制器和显示装置；其中，

显示控制器，与中央处理器连接，在中央处理器的控制下对显示装置进行驱动；

显示装置，与显示控制器连接，在该显示控制器的控制下显示各分时段用电量数据。

所述用户终端器还包括：断电处理器和断电装置；其中，

断电处理器，与中央处理器连接，在中央处理器的控制下驱动断电装置；

断电装置，与断电处理器连接，在该断电处理器的控制下对用户的用电进行控制。

所述用户终端器还包括：设置单元，与所述SIM卡和中央处理器连接，在中央处理器的控制下由SIM卡的初始设置参数对该用户终端器进行数据初始化设置。

所述用户终端器还包括：停电保护器，与所述中央处理器和SIM卡连接，当外部突然停电时，通过该停电保护器将中央处理器中的当前记录的所有数据存入SIM卡，对该用户终端器进行数据保护。

所述用户终端器还包括：电源单元，为该用户终端器供电。

本发明的有益效果在于：

1.抄表系统的地址直接设置在管理每块电能表的用户终端器上，即每一个管理电能表的用户终端器都有一个独立的地址，而且为了便于规模化生产，其地址的保存还可采用机卡分离的方式。

2.本抄表系统的服务器采用远程计算机直接“叩门”的方式，这样可实现非在线抄表，避免了因在线监测方式而引发的各种误码，提高了该抄表系统工作的稳定性。其中，“叩门”方式：指用户终端器接收到远程计算机的指令时，才对指令进行处理，平时用户终端器只是自行运行，不进行数据的传送。

3.本抄表系统采用SIM卡设置的地址方式，使每一个用户终端器均享有一个独立的固定地址，这样对于管理系统来说，会建立一个独立的用户档案，以便于控制与管理；同时也可以相应地完成针对于每一个电能表的设置功能。该地址方式不同于图1、图2的现有技术中的在采集器上设置的地址模式，在图1和图2中，由于地址设置在采集器上，而每一个采集器又管理着多个电能表用户，因此，无法针对每一个电能表完成诸如远端断电、独立分时、独立的数据分析及独立的用电性质设置等多种功能。

4.对于专利号为ZL92110485.5、发明名称为“电能表、水表、气表自动数据采集系统”的发明专利，虽然也是各表户设置有独立地址，但是由于其使用计数器而无法完成各种功能等多种设置，因此，本发明的独到之处在于即享有独立的地址，又可进行各种扩展及分析和设置的功能。

5.本发明用户终端器设置有探头或者各种与现有电能表所采用的信号输出端口(脉冲式或485总线等模式)，或以直接与各类电能表配接，而无需更换电能表，且不影响现有电能表的计量，因此，大大降低了成本，实用性强。

本发明的用户终端器由于采用了表外探测用的探头，和以表输出端进行标准的数据接口连接方式，因此可与现有的各类电能表直接配接，或可直接将探头置于表外进行探测的方式，因此，对于电能表无任何要求。而图1、图2、图3中都均提出对电能表的要求，比如包括具有远传性质的电能表等等。这就对系统的实际使用提出了要求。

6.本发明采用的液晶板显示模式，可使用户在采用多个计量段分时计量时随时掌握各个分时段的用电状况，这是目前其它系统没有做到的。这是现有的分时计量表的双计度器只能局限在两个分时段上，以及其它抄表系统无法显示多个时段用量的问题所无法相比的。这对于节约能源，提高电能的使用效率提供了一个更为科学的手段。

目前，现有的电能表分时能够给用户作为一种显示模式的电能表也仅仅停留在双计度器的水平，也就是仅能提示出两个时段的用电状况。而用户终端器配接有液晶显示器，同时又设置不限时、不限数量的任意分时模式，可完成任意时段和任意次数的分时，同时，也能明确地告知用户目前的分时状态及累计用电量。

7.本抄表系统采用了由远程计算机操作的精度设置，对电能表的用量精度进行更合理的抄表，而其它抄表系统只能局限于电能表的计度器的精度上而对于误差无法处理。

例如：对于总表的精度和各用户表的精度设置可以不同，且设置数值可以从100至0.001。而其它抄表系统在抄收时只能按每千瓦小时进行抄收。而千瓦小时对于一个500户小区而言，其最大的误差量可达到接近500千瓦小时。因此，本发明的抄表系统可以提高系统抄收的精确度、大大避免了资金的浪费；由于采用各项的应用措施来保证了本抄表系统在远程进行独立的设置，比如远程的计量精度设置，本系统的精度设置在于对机械表及脉冲表而言，对机械表可探测到转盘转动一圈的计录频次和电子表的每个单脉冲的记录频次。而现有技术中，只记录记度器上的数据而带来的误差，但此误差对于一个小区的累计误差所导致的误差叠加往往会产生总表与分表之和的误差加大。

8.本发明可对同一变压器下的每块电能表进行单独设置，包括用表种类、用电性质、计量精度、划分不同计量时段。这样对于一个综合性小区而言，最为实用，这也是其它抄表系统做不到的。

本抄表系统由于采用了用户终端器独立带址和嵌入式单片机并设计有各种功能的方式下，这就对于每个电能表的用电的性质不同，比如总表、分表、商业用表、民用表及其对应的各种分时方式，及计费价格都可进行设置，这使得本系统更具灵活性和科学性。

同时，本发明还可通过远程计算机点对点的控制模式直接通过本发明的用户终端器实施远程断电和远程通电的控制模式。如，对于一个用户在恶意欠费时，可通过计算机在该用户通/断电模式上设置断电，将该指令直接下达该用户终端器，并启动通/断继电器进行远程断电。

附图说明

图1为现有技术中一抄表系统的构成示意图；

图2为现有技术中另一抄表系统的构成示意图；

图3为现有技术中又一抄表系统的构成示意图；

图4为本发明抄表系统的构成示意图；

图5为本发明实施例的抄表系统的过程示意图；

图6为本发明实施例的用户终端器的构成示意图；

图7为本发明实施例的用户终端器的原理图；

图8为本发明实施例的中心站的构成示意图；

图9为本发明实施例的中心站的原理图；

图10为本发明实施例的抄表流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细说明。

本发明提供一种电能表抄表方法、系统和用户终端器，对用户用电信息进行采集、管理及用电分析。

实施例一

本发明提供一种电能表抄表系统，如图4所示，该系统包括多个用户终端器401、中心站402和服务器403；其中，

用户终端器401，置于相应的电能表表侧并配置有地址，采集并存储该电能表的用电数据；对中心站402传送的指令进行判断，并根据判断结果对该用户终端器进行设置，或者将该用户终端器所储存的电能表数据、发送至中心站402；中心站402，通过网络与所述用户终端器401连接，通过网络或近端接口与服务器403之间通信；其中，接收用户终端器401发送的电能表数据，进行处理后传送至服务器403；接收所述服务器403传送的指令，进行处理后传送至所有的用户终端器401；

服务器403，用于接收中心站402传送的电能表的用电数据，并对该电能表数据进行管理和分析；发送指令至中心站402。

另外，该抄表系统还包括一存储器404，与所述服务器403连接，用于依次对服务器403传送的电能表的数据进行储存，以建档。

通过本发明的抄表系统，无需更换已有电能表，即可达到对电能表用量进行远程或近端抄收；并且可直接与现有的各类电卡表、电子式电能表、远传式电能表、485总线式电能表、机械式电能表、双头式分时电能表等等类型电能表配接，即可完成远端抄表功能，大大降低成本，具有适应性。

如图5所示，为本发明实施例的抄表系统构成示意图。

在本实施例中，所述用户终端器(1～n)501和中心站502跨接在电力传输线上，通过电力传输线进行通信，但不限于此处通信方式，还可采用其它方式，如电话线、有线电视传输线缆、专用线路或小区局域网络通道等。

所述服务器403可为远程服务器503a，可通过无线电话网、有线电话网、互联网、电力网专用线及专属设置的有线或无线网络与中心站502之间通过网络进行通信；如该服务器403为电力局服务器503a；另外，本实施例中还包括银行服务器504，与该服务器503a通过网络连接，根据该电力局服务器503a传送的电能表数据进行收费。

此外，上述服务器403还可为近端服务器503b，可通过近端通信接口，如红外、蓝牙、USB标准接口、RS232标准接口和各类并行数据接口及专用数据通讯方法等接口进行通信。

上述用户终端器401的构成如图6所示。

如图6所示，所述用户终端器600包括：电能表配接探头601、信号处理器602、中央处理器603、数据发送和接收单元604、时钟单元609、电源单元608和SIM卡607；

电能表配接探头601，与该电能表连接，按照预先设置参数采集电能表数据，并将该用电数据经信号处理器602处理后传送至中央处理器603；

中央处理器603，用于接收信号处理器602传送的处理后的用电数据，并将该用电数据传送至SIM卡607进行储存；接收数据发送和接收单元604传送的指令并对该指令进行判断，并根据判断结果将从SIM卡607中读取电能表用电数据并传送至数据发送和接收单元604；或者对该用户终端器的时钟、所管理电能表的用电属性和类型、记录的档位、记录的精度、分时时段进行参数设置，并将该设置参数传送至SIM卡607进行储存；

数据发送和接收单元604，用于接收中心站402传送的指令，处理后传送至中央处理器603；用于接收中央处理器603发送的电能表的用电数据，处理后传送至中心站402；

SIM卡607，用于储存该用户终端器600的地址、初始设置参数、修改后的设置参数和中央处理器状态信息。

信号处理器602：将获取的各类信号转换成用户终端器600可识别的信号。

此外，优选地，该用户终端器600还包括：显示控制器610和显示装置611；其中，显示控制器610，与中央处理器603连接，在中央处理器603的控制下对显示装置611进行驱动；显示装置611，与显示控制器610连接，在显示控制器的控制下向用户显示各分时段用电量数据及现时段用电量。

优选地，该用户终端器600还包括：断电处理器612和断电装置613；其中，断电处理器612，与中央处理器603连接，是断电装置612的驱动电路，在中央处理器603的控制下驱动断电装置613；断电装置613，与断电处理器612连接，在断电处理器的控制下对用户的用电进行控制，即对用户用电的远程控制开关。

优选地，该用户终端器600还包括：设置单元606，与所述SIM卡607和中央处理器603连接，在中央处理器603的控制下由SIM卡的初始设置参数对用户终端器600进行数据初始化设置。并且，在使用过程中由于抄表系统不断适应不同的要求，需要对用户终端器600进行重新设置，则由远端服务器或近端服务器403下发设置指令，通过中心站402传送至该用户终端器600的中央处理器603，由中央处理器603回送到SIM卡607进行存储。

优选地，所述用户终端器600还包括：停电保护器614，与所述中央处理器603和SIM卡607连接，当外部突然停电时，对该用户终端器600进行数据保护。停电时，中央处理器603将目前所有记录的所有数据存入到SIM卡607中，由SIM卡进行存储。

所述用户终端器600还包括：电源单元608，为该用户终端器600的各个构成部分供电。

此时，SIM卡607中存储的数据至少包括：该用户终端器600的地址、电能表的用电数据、初始化设置参数、用于停电时存储抄表数据及各种修改后的设置参数和中央处理器状态信息等；

并且中央处理器603，接收数据发送和接收单元604传送的指令并对该指令进行判断，并根据判断结果将该指令分别对时种单元609、设置单元606、SIM卡607、断电处理器612、显示控制器610进行参数设置，以对该用户终端器的时钟、所管理电能表的用电属性和类型、记录的档位、记录的精度、分时时段、关停电等进行参数设置。

用户终端器按照预先设置的参数采集电能表的用电数据并进行存储；此处预先设置的参数包括该用户终端器的时钟、所管理电能表的用电属性和类型、记录的档位、记录的精度、分时时段、关停电等进行参数设置等。上述数据发送和接收单元604包括数据传输控制器604a和传输单元604b；其中，数据传输控制器604a，用于数据发送与接收的数据转换，转换过程是包括发送数据时将数据按通信格式将发送数据进行拼接，接收数据时将接收的指令按通信格式进行解析处理。传输单元604b，用于数据和指令的接收和发送。

另外，上述中央处理器603对整个用户终端器600的工作进行控制，控制采集、存储电能表的用电数据、接收和发送数据和指令、用于控制显示器的显示模式和操作控制断电控制开关、读取SIM卡中的数据或将数据存储于SIM卡中等。

上述实施例中，SIM卡607可采用IC卡等。时钟单元609用于记录时间，它的初始设置值可由远程控制。

如图7所示，为本发明实施例采用电力线进行传输时的用户终端器700的原理结构示意图。

用户终端器和中心站都连接在电力传输线上，图6中的电源单元608由电力线直接供电，本实施例中，如图7所示，采用电源电路708；

图6中的中央处理器603可采用单片机，如图7中的嵌入式单片机703；

图6中的显示控制器610采用如图7所示的显示驱动芯片710；

图6中的信号处理器602可采用如图7所示的脉冲信号识别电路702；

图6中的断电处理器612、断电装置613，可采用如图7所示的继电器驱动电路712、磁饱和式继电器713；其中继电器驱动电路712和磁饱和式继电器713构成远程控制的断电开关电路；

图6中的电能表配接探头601可采用如图7所示的光电探头701，用于对模拟状态进行数字化处理；此外，还可采用其它标准的数据接口与电能表输出端进行连接，如可转化成为一种脉冲识别装置与各类电子表相配接；

图6中的显示装置611可采用如图7所示的七段液晶显示屏711，但并不限于此种情况。

此外，SIM卡插入该用户终端器中，可机卡分离。

本实施例中，数据发送和接收单元604采用如图7所示的动力载波单元704，采用电力线进行数据传输的调制解调器。其成本低及安装方便。但在实际使用中不排除采用电话线、有线电视传输线、局域网络及专用线路。

以下对利用该用户终端器进行抄表和设置进行详细说明。

当接收指令时，由于指令的分类可分为抄表数据以及指令下达两个部分，在抄收数据时其工作原理是：抄收数据指令由动力载波单元704转换后传给单片机703；单片机703对该指令进行判断，当判断为是抄收数据指令时，它将与SIM卡707中的地址进行比较，当确认为是要求其传输数据时，即可将数据按通信规程进行拼接，并由动力载波单元704回传。

当判断是其它指令时，它可驱动各项基本功能，包括断电，它需经继电器驱动电路712到磁饱和式继电器713，进行开关操作。

其中，指令的输入，由服务器403发出指令后，由动力载波单元704转换后传给单片机703。由单片机703进行识别。指令的范围包括：

设置用户终端器700的时钟单元709，它可对安装时的时钟进行初始设置，也可用于校对时间。它是由单片机703对时钟单元709的设置。它的作用是对用户终端器的时钟进行校时设置。

设置电能表705的属性。它可对所管理电能表705的用户终端器700进行表的属性设置，将设置参数储存在SIM卡707。它是由单片机703对SIM卡707进行设置。表的属性包括但不限于：工业用表、商业用表、居民用表等等。

设置计量的时段。它可对所管理电能表705的用户终端器700进行计量时段的设置，将设置参数储存在SIM卡707。它是由单片机703对时钟单元709及SIM卡707的设置。本系统最大设置量为每半小时为一段。这样可以大大提高用电峰谷的分辨率。

设置用户端器700的档位。是对所管理电能表705的用户终端器700进行机械表每度转数(转/KW·h)或者电子式电能表每度脉冲数(imp/KW·h)的计量识别设置，将设置参数储存在SIM卡707。它是由单片机703对脉冲信号识别电路702的设置。本系统经过这样的操作，可以同时对不同的电能表进行识别与管理，以保证一个小区内不同的电能表都能纳入到本系统的管理范围内。

设置用户终端器700的计量精度。它是对所管理电能表705的用户终端器700进行识别精度的设置，将设置参数储存在SIM卡707。它是由单片机703对脉冲信号识别电路702及SIM卡707的设置。例如每转/KW·h可进行0.1·转/KW·h设置。

设置用户关停电的指令。它是由单片机703经继电器驱动电路712对磁饱和式继电器713进行设置。它可对长期欠费用户进行远程断电及通电操作。

抄表指令的输入：由服务器发出指令后，经动力载波单元704输入到单片机703，单片机703从SIM卡707中读取用户终端器700所配置的地址与指令进行比较。待吻合后，将用户终端器700中的电能表数据经动力载波单元704将数据发出；若不吻合，则不予以理会。

在本实施例中，上述中心站的构成和工作原理分别如图8、9所示。

如图8所示，为本发明中心站800的构成示意图。如图所示，该中心站800包括：第一数据接收和发送单元801、中央处理器802、第二数据接收和发送单元803；其中，

所述第一数据接收和发送单元801，通过网络或近端接口与所述服务器进行通信，接收服务器传送的指令，处理后传送至中央处理器802；接收中央处理器802传送的用电数据，处理后传送至服务器；

中央处理器802，用于接收第一数据接收和发送单元801传送的指令，处理后传送至第二数据接收和发送单元803；接收第二数据接收和发送单元803传送的用电数据，处理后传送至第一数据接收和发送单元801；对第一数据接收和发送单元801进行管理、分析和诊断；

第二数据接收和发送单元803，用于接收中央处理器802传送的指令，处理后传送至所述用户终端器；接收用户终端器传送的用电数据，处理后传送至中央处理器802。

其中，所述网络为无线通信网络、有线电话网、互联网或者电力网专用通信网络及专属设置的有线或无线网络；所述近端接口为红外接口、蓝牙接口、USB标准接口、RS232标准接口和各类并行数据接口及专用数据通信方法。

所述中心站800还包括显示器805，与中央处理器802连接，用于显示上传给服务器或者用于显示该中心站800工作状态的信息。

所述中心站800还包括电源单元804，为该中心站800供电。

其中，当采用远程传输数据时，第一数据接收和发送单元801包括第一数据处理单元801d，即通信单元及其相应的调制解调器，如采用无线电话网调制解调器(WT)801a、或者有线电话网调制解调器(YT)801b或者电力网专用通信调制解调器(FK)801c；当采用近端抄表时，第一数据接收和发送单元801包括第一数据处理单元801d，即通信单元和近端接口(JD)，该端口可采用红外、蓝牙、USB标准接口、RS232标准接口和各类并行数据接口及专用数据通讯方法。

显示器805是用于中央处理器802对于其工作状态的一种显示装置。它是由液晶显示器构成的电路。

中央处理器802主要用于分析由服务器经第一数据接收和发送单元801所下达的指令进行分析和转换后并由第二数据接收和发送单元803下传到所管理的所有用户终端器中。另外，它还具备有对第一数据接收和发送单元801等电路进行管理、分析及诊断作用，并由显示器进行提示及上传给远程服务器进行相应的提示。

如图9所示，为本发明实施例的中心站900原理结构图。其中，本实施例中，中心站置于同一变压器下的任意一个三相电下。其中，

所述第二数据接收和发送单元803为动力载波调制解调器903。上述中央处理器802可采用如图9所示的嵌入式单片机902，上述电源单元804采用电力线供电，如图9所示的电源电路904。上述的第一数据接收和发送单元801如图9所示的第一接收和发送单元901。

另外，为了防止多种通信模式的之间的相互干扰，在中心站900的设计上采用了排队方式，对通信进行处理。同时，为了免于受到外界的通信误扰及有意的攻击，中心站还在嵌入式单片机902中设置了专用密码。此专用密码的作用是：当服务器欲进入本系统时，必须与本系统的中心站的嵌入式单片机902中的专用密码进行比较，若相同，则允许其连接；若不同时，则不予理睬。

实施例二

本发明还提供一种电能表抄表方法，其中包括步骤：步骤1，用户终端器按照预先设置的参数采集电能表的用电数据并进行存储；此处预先设置的参数包括该用户终端器的时钟、所管理电能表的用电属性和类型、记录的档位、记录的精度、分时时段、关停电等进行参数设置。

步骤2，服务器下发指令至中心站；步骤3，所述中心站收到该指令后，对该指令进行处理后发送至所有用户终端器；其中，所述用户终端器配置有地址；步骤4，用户终端器接收到该指令后，对该指令进行判断，并根据判断的结果将储存的电能表数据传送至服务器或者对该电能表的用户终端器进行相应的设置。

以下结合附图5～10对本发明的抄表方法进行详细说明。

在安装使用用户终端器时，先将SIM卡插入用户终端器401中，首先根据该SIM卡中存储的初始设置参数，通过设置单元606对该用户终端器进行初始化设置。

如图10所示，为本发明实施例的抄表方法的流程图。其中，

用户终端器501按照预先设置的计量时段采集电能表的用电数据并进行存储(见步骤S1)；当采用远程服务器503a时，服务器503a下发指令至中心站502(见步骤S2)；所述中心站502收到该指令后，对该指令进行处理后发送至所有用户终端器501(见步骤S3)；用户终端器501接收到该指令(见步骤S4)，然后对该指令的种类进行判断，若判断结果为抄表指令时(见步骤S5)，则将该指令和用户终端器的地址进行比较(见步骤S6)，若比较的结果一致，则用户终端器将储存的电能表数据传送至中心站(见步骤S7)；中心站将该电能表用电数据传送至所述服务器(见步骤S8)；将所述电能表用电数据进行储存、管理或者分析(见步骤S9)。

若在上述步骤S6中，判断结果为地址不一致，则丢弃该指令不做任何处理。

若在上述步骤S5中，判断结果为设置指令时，则判断是带地址指令类还是非带地址指令类(见步骤S11)；若是带地址指令类，则和用户终端器的地址进行比较(见步骤S12)，若比较的结果一致，则对用户终端器进行相应设置(见步骤S13)；

若在上述步骤S11中，判断结果为非带地址指令类，则直接对所有的用户终端器进行相应的设置(见步骤S14)。

所述设置指令为设置用户终端器的时钟校时、设置用户终端器的记录档位、设置用户终端器的计录精度、设置用户终端器所管理电能表的用电类型、设置用户终端器所管理电能表的属性、设置用户终端器所管理电能表的时段划分、设置用户终端器所管理电能表的抄表指令模式，设置用户关停电的指令中的一种或几种。设置完成后，将上述设置参数储存在用户终端器中。

上述实施例仅用于说明本发明，而非用于限定本发明。

Claims (27)

1.一种电能表抄表方法，其特征在于，包括步骤：

步骤1，用户终端器的电能表配接探头按照预先设置的参数采集电能表的用电数据并将该用电数据经信号处理器处理后传输至中央处理器，所述中央处理器接收信号处理器传送的处理后的用电数据，并将该用电数据传送至SIM卡进行存储；

步骤2，服务器下发指令至中心站；

步骤3，所述中心站收到该指令后，对该指令进行处理后发送至所有用户终端器；其中，所述用户终端器配置有地址，并且所述地址储存在所述SIM卡中；

步骤4，用户终端器接收到该指令后，对该指令的种类进行判断，并根据判断的结果将储存的电能表的用电数据传送至服务器或者对该电能表的用户终端器进行相应的设置。

2.根据权利要求1所述的电能表抄表方法，其特征在于，所述步骤4，包括：

用户终端器接收到指令后，对该指令的种类进行判断；

若判断结果为抄表指令时，则将该指令和用户终端器的地址进行比较，若比较的结果一致，则用户终端器将储存的电能表的用电数据传送至服务器。

3.根据权利要求2所述的电能表抄表方法，其特征在于，所述用户终端器将储存的电能表的用电数据传送至服务器，包括步骤：

用户终端器将储存的电能表的用电数据发送至中心站；

中心站将该电能表的用电数据传送至所述服务器。

4.根据权利要求2所述的电能表抄表方法，其特征在于，若判断结果为设置指令时，则判断是带地址指令类还是非带地址指令类；

若是带地址指令类，则和用户终端器的地址进行比较，若比较的结果一致，则对用户终端器进行相应设置；

若为非带地址指令类，则直接对所有的用户终端器进行相应的设置。

5.根据权利要求3所述的电能表抄表方法，其特征在于，还包括步骤：将所述电能表的用电数据进行储存。

6.根据权利要求3所述的电能表抄表方法，其特征在于，还包括步骤：对所述电能表的用电数据进行管理或者分析。

7.根据权利要求1所述的电能表抄表方法，其特征在于，在所述服务器下发指令至中心站之前，还包括步骤：对用户终端器进行数据初始化设置。

8.根据权利要求4所述的电能表抄表方法，其特征在于，所述设置指令为设置用户终端器的时钟校时、设置用户终端器的记录档位、设置用户终端器的计录精度、设置用户终端器所管理电表的用电类型、设置用户终端器所管理电表的属性、设置用户终端器所管理电表的时段划分、设置用户终端器所管理电表的抄表指令模式，设置用户关停电的指令中的一种或几种。

9.一种电能表抄表系统，其特征在于，包括多个用户终端器、中心站和服务器；其中，

用户终端器，所述用户终端器包括电能表配接探头、信号处理器、中央处理器、数据发送和接收单元、以及SIM卡；其中，所述电能表配接探头与该电能表连接，按照预先设置参数采集电能表数据，并将该用电数据经信号处理器处理后传送至中央处理器；所述中央处理器用于接收信号处理器传送的处理后的用电数据，并将该用电数据传送至SIM卡进行储存；所述数据发送和接收单元用于接收中心站传送的指令，处理后传送至中央处理器；或者用于接收中央处理器发送的电能表的用电数据，处理后传送至中心站；所述SIM卡用于储存该用户终端器的地址、电能表的用电数据、初始设置参数、修改后的设置参数和中央处理器状态信息；

中心站，通过网络与所述用户终端器连接，通过网络或近端接口与服务器之间通信；其中，接收用户终端器发送的电能表的用电数据，进行处理后传送至服务器；接收所述服务器传送的指令，进行处理后传送至相应的用户终端器；

服务器，用于接收中心站传送的电能表的用电数据，并对该用电数据进行管理和分析；发送指令至中心站。

10.根据权利要求9所述的电能表抄表系统，其特征在于，还包括一存储器，与所述服务器连接，用于对服务器传送的电能表的用电数据进行储存。

11.根据权利要求9所述的电能表抄表系统，其特征在于，所述服务器为近端服务器或远程服务器。

12.根据权利要求9所述的电能表抄表系统，其特征在于，还包括银行服务器，与所述服务器连接，根据所述服务器传送的电能表的用电数据进行收费。

13.根据权利要求9所述的电能表抄表系统，其特征在于，所述中央处理器还用于对该用户终端器的时钟、所管理电能表的用电属性和类型、记录的档位、记录的精度、分时时段进行参数设置，并将该设置参数传送至SIM卡进行储存。

14.根据权利要求13所述的电能表抄表系统，其特征在于，所述用户终端器还包括：显示控制器和显示装置；其中，

显示控制器，与中央处理器连接，在中央处理器的控制下对显示装置进行驱动；

显示装置，与显示控制器连接，在显示器的控制下显示各分时段用电量数据。

15.根据权利要求13所述的电能表抄表系统，其特征在于，所述用户终端器还包括：断电处理器和断电装置；其中，

断电处理器，与中央处理器连接，在中央处理器的控制下驱动断电装置；

断电装置，与断电处理器连接，在断电处理器的控制下对用户的用电进行控制。

16.根据权利要求13所述的电能表抄表系统，其特征在于，所述用户终端器还包括：设置单元，与所述SIM卡和中央处理器连接，在中央处理器的控制下由SIM卡的初始设置参数对该用户终端器进行数据初始化设置。

17.根据权利要求13所述的电能表抄表系统，其特征在于，所述用户终端器还包括：停电保护器，与所述中央处理器和SIM卡连接，当外部突然停电时，通过该停电保护器将中央处理器中的当前记录的所有数据存入SIM卡，对该用户终端器进行数据保护。

18.根据权利要求13所述的电能表抄表系统，其特征在于，所述用户终端器还包括：电源单元，为该用户终端器供电。

19.根据权利要求9所述的电能表抄表系统，其特征在于，所述中心站包括：第一数据接收和发送单元、中央处理器、第二数据接收和发送单元；其中，

所述第一数据接收和发送单元，通过网络或近端接口与所述服务器进行通信，接收服务器传送的指令，处理后传送至中央处理器；接收中央处理器传送的用电数据，处理后传送至服务器；

中央处理器，用于接收第一数据接收和发送单元传送的指令，处理后传送至第二数据接收和发送单元；接收第二数据接收和发送单元传送的用电数据，处理后传送至第一数据接收和发送单元；对第一数据接收和发送单元进行管理、分析和诊断；

第二数据接收和发送单元，用于接收中央处理器传送的指令，处理后传送至所述用户终端器；接收用户终端器传送的用电数据，处理后传送至中央处理器。

20.根据权利要求19所述的电能表抄表系统，其特征在于，所述中心站还包括显示器，与中央处理器连接，用于显示上传给服务器或者用于显示该中心站工作状态的信息。

21.根据权利要求19所述的电能表抄表系统，其特征在于，所述中心站还包括电源单元，为该中心站供电。

22.一种用户终端器，其特征在于，包括：电能表配接探头、信号处理器、中央处理器、数据发送和接收单元、时钟单元、电源单元和SIM卡；其中，

电能表配接探头，与该电能表连接，按照预先设置参数采集电能表的用电数据，并将该用电数据经信号处理器处理后传送至中央处理器；

中央处理器，用于接收信号处理器传送的处理后的用电数据，并将该用电数据传送至SIM卡进行储存；接收数据发送和接收单元传送的指令并对该指令进行判断，并根据判断结果将从SIM卡中读取电能表用电数据并传送至数据发送和接收单元；或者对该用户终端器的时钟、所管理电能表的用电属性和类型、记录的档位、记录的精度、分时时段进行参数设置，并将该设置参数传送至SIM卡进行储存；

数据发送和接收单元，用于接收中心站传送的指令，处理后传送至中央处理器；用于接收中央处理器发送的电能表的用电数据，处理后传送至中心站；

SIM卡，用于储存该用户终端器的地址、电能表的用电数据、初始设置参数、修改后的设置参数和中央处理器状态信息。

23.根据权利要求22所述的用户终端器，其特征在于，所述用户终端器还包括：显示控制器和显示装置；其中，

显示控制器，与中央处理器连接，在中央处理器的控制下对显示装置进行驱动；

显示装置，与显示控制器连接，在该显示控制器的控制下显示各分时段用电量数据。

24.根据权利要求22所述的用户终端器，其特征在于，所述用户终端器还包括：断电处理器和断电装置；其中，

断电处理器，与中央处理器连接，在中央处理器的控制下驱动断电装置；

断电装置，与断电处理器连接，在该断电处理器的控制下对用户的用电进行控制。

25.根据权利要求22所述的用户终端器，其特征在于，所述用户终端器还包括：设置单元，与所述SIM卡和中央处理器连接，在中央处理器的控制下由SIM卡的初始设置参数对该用户终端器进行数据初始化设置。

26.根据权利要求22所述的用户终端器，其特征在于，所述用户终端器还包括：停电保护器，与所述中央处理器和SIM卡连接，当外部突然停电时，通过该停电保护器将中央处理器中的当前记录的所有数据存入SIM卡，对该用户终端器进行数据保护。

27.根据权利要求22所述的用户终端器，其特征在于，所述用户终端器还包括：电源单元，为该用户终端器供电。

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