CN102231230A - 一种便携式红外电能表的抄表装置及其工作方法 - Google Patents

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张运飞
李煜
徐振伟
杨志明
潘建华
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一种便携式红外电能表的抄表装置及其工作方法。涉及便携式电能表红外抄表辅助装置及其工作方法。既能方便进行红外抄表，又可有效屏蔽强光干扰、多个表具之间信号相互干扰。包括伸缩杆、手持终端和抄表头，抄表头可拆卸连接在伸缩杆的顶端、且通过数据线与手持终端相连，抄表头包括壳体和设置在壳体内的红外信号收发电路，红外信号收发电路上设有红外发送端和红外接收端；在红外发送端和红外接收端外设有导光筒，使得红外发送端和红外接收端的红外信号通过导光筒传输。本发明中的导光筒可有效避免太阳光的干扰；同时能与被抄的电能表一一对应，避免与相邻电能表之间出现干扰。

Description

一种便携式红外电能表的抄表装置及其工作方法
技术领域
    本发明属于电力数据采集装置及其工作方法，尤其涉及一种便携式电能表红外抄表辅助装置及其工作方法。
背景技术
红外抄表是电能表广泛采用的一种抄表方式，随着国家智能电网建设的快速推进，作为智能电网基本组成部分的智能电表正以每年6000万只以上的庞大数量进入千家万户。农村电网由于其特殊性，给抄表带来较大的不方便性，具体地说有以下几个方面：
一是由于农村居民居住比较分散，因而农村居民用的电能表安装位置也比较分散；
二是农村居民用的电能表安装位置都比较高，不同于城市居民用电能表的安装位置，一般都安装在小区楼栋的楼道内，位置相对较低；
三是有相当数量的农村电能表，尤其是农业用表，如北方省份使用的浇地表等，安装位置都在户外。
对于现有农村电能表，例如：农业灌溉用表、施工场所临时电表等，悬挂位置较高。为了安全考虑表箱安装位置相对比较高，而电表的红外发射角度只有±15°，已经超过红外发射管的正常抄收范围，所以抄表成功率十分低。常用的方法是借用一只梯子，抄表员爬到接近电能表的位置进行抄表，这样既不方便，又不安全。另外现在电表安装基本都是户外安装，由于阳光直射，对红外收发有时还会造成干扰，使抄收失败。
此外，经常遇有在一个电表箱内装多个电表的情况，加之天花板、墙壁、箱体等平面能反射红外指令信号波，在抄表发出指令信号的时候，经常出现误抄表的情况，即可能同时指令多于一个电能表发出回馈信号。
现有技术中“200620026460.2-便携式高位抄表器”、“200520077144.3、高度可调的抄表装置”等专利技术。前者针对设置于高位的表具采用了伸缩杆支顶摄像头的形式。后者针对目前广泛应用的红外电能表，也采取了支顶抄表头至高位，进行红外指令、接收的模式；很好地减轻了抄表员的工作难度，但对抄表过程中可能出现的外部强光干扰、多个表具可能发生的红外信号相互干扰没有形成认识。并且本领域技术人员，对于前述两种情况，至今没有认识，在出现误报、死机时，仅仅是重复进行抄表操作。
发明内容
本发明针对以上问题，提供了一种既能方便进行红外抄表，又可有效屏蔽强光干扰、多个表具之间信号相互干扰的便携式红外电能表的抄表装置及其工作方法。
本发明的技术方案是：包括伸缩杆、手持终端和抄表头，所述抄表头可拆卸连接在伸缩杆的顶端、且通过数据线与所述手持终端相连，所述抄表头包括壳体和设置在壳体内的红外信号收发电路，所述红外信号收发电路上设有红外发送端和红外接收端；在所述红外发送端和红外接收端外设有导光筒，使得所述红外发送端和红外接收端的红外信号通过所述导光筒传输。
所述电能表上设有红外数据收发端，在所述红外数据收发端的上部设有定位所述壳体位置的定位钮，使得所述壳体内的红外发送端和红外接收端在运动中能通过定位钮停留在所述红外数据收发端的对应位置上。
所述红外信号收发电路还包括38KHZ方波信号产生电路、TTL电平信号与RS232电平信号转换电路；所述TTL电平信号与RS232电平信号转换电路通过所述数据线与所述手持终端相连；所述38KHZ方波信号产生电路与所述红外发送端相连；所述红外接收端与所述TTL电平信号与RS232电平信号转换电路相连。
本发明抄表装置的工作方法，按以下步骤进行：
1）、准备抄表；
2）、将所述数据线连接至手持终端；
3）、将抄表头连接于伸缩杆顶端；
4）、启动手持终端，进行抄表准备；
5）、拉伸伸缩杆；
6）、操作伸缩杆，将抄表头导光筒对应电能表的红外数据收发端；
7）、指令手持终端进行抄表工作，获取数据；
8）、完毕。
本发明通过红外抄表头和抄表杆（伸缩杆），可以非常方便地完成安装在手臂无法触及位置的电能表抄表过程。当需要进行抄表时，先将通信电缆（USB数据线）的信号端口与红外抄表器（手持终端）的端口相连，将抄表杆的头端与抄表头固定连接，然后将抄表杆拉伸，将抄表头上举至电能表位置，并将抄表头覆盖在电能表红外收发位置上，然后进行相应的抄表工作。本发明中的导光筒可有效避免太阳光的干扰；同时能与被抄的电能表一一对应，避免与相邻电能表之间出现干扰。当电能表的安装位置为户外时，由于太阳光的照射会对红外收发产生干扰，使抄收失败；使用本发明，当抄表头覆盖在电能表红外收发位置上时，导光筒便将电能表红外收发端覆盖，从而使太阳光无法照射在电能表的红外收发端口上，避免了太阳光对红外抄收的干扰以及其它表对本次抄表的干扰。
附图说明
图1是本发明的结构示意图，
图中1是伸缩杆，2是管卡，3是电路板，4是壳底，5是壳体，6是导光筒，7是红外接收端，8是红外发送端，9是数据线；
图2是图1中A向视图，
图中100是定位钮；
图3是本发明使用状态参考图一，
图中10是电能表，101是电能表红外发射端，102是电能表红外接收端；
图4是本发明使用状态参考图二；
图5是本发明的工作流程图；
图6是本发明工作原理图。
具体实施方式
本发明的装置如图1-4所示，：包括伸缩杆1、手持终端和抄表头，所述抄表头通过管卡2可拆卸地连接在伸缩杆1的顶端、且通过USB数据线9与所述手持终端相连，所述抄表头包括壳体5和设置在壳体4内的红外信号收发电路，红外信号收发电路的电路板3固定连接在壳底4上，所述红外信号收发电路上设有红外发送端8和红外接收端7；在所述红外发送端8和红外接收端7外设有导光筒6，使得所述红外发送端8和红外接收端7的红外信号通过所述导光筒6传输。
所述电能表10上设有红外数据收发端（电能表红外发射端101、电能表红外接收端102），在所述红外数据收发端的上部设有定位所述壳体5位置的定位钮100，使得所述壳体5内的红外发送端8和红外接收端7在操作者操作运动中能通过定位钮100停留在所述红外数据收发端的对应位置上，使导光筒6的筒口精确地覆盖电能表10的红外数据收发端。
所述红外信号收发电路还包括38KHZ方波信号产生电路、TTL电平信号与RS232电平信号转换电路；所述TTL电平信号与RS232电平信号转换电路通过USB数据线9与所述手持终端相连；所述38KHZ方波信号产生电路与所述红外发送端相连；所述红外接收端与所述TTL电平信号与RS232电平信号转换电路相连。
本发明抄表装置的工作方法如图5所示，按以下步骤进行：
1）、准备抄表；
2）、将所述数据线连接至手持终端；
3）、将抄表头连接于伸缩杆顶端；
4）、启动手持终端，进行抄表准备；
5）、拉伸伸缩杆；
6）、操作伸缩杆，将抄表头导光筒对应电能表的红外数据收发端；
7）、指令手持终端进行抄表工作，获取数据；
8）、完毕。
具体制作时，红外抄收电路包括红外发送端、红外接收端、38KHZ方波信号产生电路、TTL电平信号与RS232电平信号转换电路，所有元器件安装在一块半径为28mm的PCB板上，红外抄收电路板通过三个螺钉固定在壳体5的壳底4上。
壳体5为一内半径为29mm，外半径为31mm，高度为30mm的圆柱体形，圆柱体上端为空，下端附有一半径为38mm、厚度为4mm的底板（即本发明中的壳底4），该壳底4通过一系列宽度为2mm的横条与壳体相连。
通信电缆一端焊接在红外抄收电路上，另一端为信号端口，该端口与红外抄表器的端口相连，通信电缆总长度为180cm。
伸缩杆为一类似于晾衣架的由多节组成的可伸缩的非金属杆，顶端具有支撑头。
本发明电路工作原理如图6所示：手持终端通过通信电缆发送抄表命令，命令信号通过MAX232芯片将RS232电平信号转换为TTL电平信号，该信号经由NE555电路产生的38KHZ方波信号调制后由红外发送端发出，电能表红外接收端接收信号后送电能表MCU处理抄收命令。电能表根据抄收命令将相应的用电信息经电能表红外发送端发出，经红外抄收电路板上的红外接收端接收后，经MAX232芯片将TTL电平信号转换为RS232电平信号，通过通信电缆将用电信息送至红外抄表器，完成整个抄表过程。

Claims (4)

1.一种便携式红外电能表的抄表装置，包括伸缩杆、手持终端和抄表头，所述抄表头可拆卸连接在伸缩杆的顶端、且通过数据线与所述手持终端相连，其特征在于，所述抄表头包括壳体和设置在壳体内的红外信号收发电路，所述红外信号收发电路上设有红外发送端和红外接收端；在所述红外发送端和红外接收端外设有导光筒，使得所述红外发送端和红外接收端的红外信号通过所述导光筒传输。
2.根据权利要求1所述的一种便携式红外电能表的抄表装置，其特征在于，所述电能表上设有红外数据收发端，在所述红外数据收发端的上部设有定位所述壳体位置的定位钮，使得所述壳体内的红外发送端和红外接收端在运动中能通过定位钮停留在所述红外数据收发端的对应位置上。
3.根据权利要求1所述的一种便携式红外电能表的抄表装置，其特征在于，所述红外信号收发电路还包括38KHZ方波信号产生电路、TTL电平信号与RS232电平信号转换电路；所述TTL电平信号与RS232电平信号转换电路通过所述数据线与所述手持终端相连；所述38KHZ方波信号产生电路与所述红外发送端相连；所述红外接收端与所述TTL电平信号与RS232电平信号转换电路相连。
4.一种权利要求1所述抄表装置的工作方法，其特征在于，按以下步骤进行：
1）、准备抄表；
2）、将所述数据线连接至手持终端；
3）、将抄表头连接于伸缩杆顶端；
4）、启动手持终端，进行抄表准备；
5）、拉伸伸缩杆；
6）、操作伸缩杆，将抄表头导光筒对应电能表的红外数据收发端；
7）、指令手持终端进行抄表工作，获取数据；
8）、完毕。
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