CN102915626A - 远程抄表系统及其集中器以及授时方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种远程抄表系统及其集中器以及授时方法，该集中器包括一GPS模块、一控制模块以及一时间模块，该GPS模块用于向该控制模块发送一UTC时间，该控制模块用于将该UTC时间转换为一地方标准时间，并将该地方标准时间写入该时间模块以进行时间校准。本发明能够基于GPS进行集中器中的时间校准和集中器的定位，保证了集中器中提供的时间精准可靠，时间计时也不会存在误差，为新型的分时计费等涉及到时间的电量统计和费用计算提供了保障，并且使得系统维护人员能够及时准确地到达发生故障的集中器的安装地点，保障了设备维修的速度和效率。

Description

远程抄表系统及其集中器以及授时方法

技术领域

本发明涉及一种远程抄表系统及其集中器以及授时方法，特别是涉及一种能够基于GPS进行授时和定位功能的远程抄表系统的集中器、一种包括该集中器的远程抄表系统以及一种利用该集中器实现的授时方法。

背景技术

随着我国国民经济的飞速发展，人民生活质量的迅速提高，社会上对于电力的需求也越来越大。但是，当前居民的用电管理还是非常落后的，居民用电管理收费多年来一直采用先用电、后抄表、再付费的传统作业方式。但是人工抄表方式工作效率低，劳动强度大，而且还会存在抄表不到位、估抄、漏抄、错抄、错算以及抄表周期长等问题，并且对于窃电的防治更是无从谈起，手工抄表成为了制约供电系统现代化管理的一大障碍。

为了适应社会的需要，保证用户安全、合理、方便地用电，中国政府在2009年提出了智能电网建设的战略要求，同时对于居民用电信息要求采用基于GSM（全球移动通信系统）/GPRS（通用分组无线服务技术）无线远程抄表和管理的方式进行集中管理。而现有的无线抄表系统基本都采用三级采集架构，分为电能表层、采集器层和集中器层，通过三级采集架构的各个层级之间的相互通信，就能够采集到电能表的相关信息，并传输到外部主站系统进行统计、分析和处理。

而现有的远程抄表系统虽然在一定程度上解决了现场人工抄表的不少问题，但在实际的运行过程中还存在以下两个主要弊端：

一、由于我国绝大多数地区逐渐开始使用阶梯电价的计价方式，而目前集中器等集抄终端产品内部的时钟功能模块精度不够，同时考虑到实际运行的苛刻环境，时钟的误差会进行累计而无法及时进行校时，导致无法提供准确的时间计时，进而导致了分时计费产生误差。

二、由于现有的集中器都不具有定位功能，因此，当集中器等集抄终端发生故障时，系统维护人员无法及时准确地得到发生故障的设备的安装地点，从而影响到设备维修的速度和效率，带来很多麻烦。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中集中器内部的时钟功能模块精度不够导致无法提供准确的时间计时以及集中器不具有定位功能导致无法及时准确地得到发生故障的设备的安装地点的缺陷，提供一种能够基于GPS（全球定位系统）进行授时和定位功能的远程抄表系统的集中器、一种包括该集中器的远程抄表系统以及一种利用该集中器实现的授时方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供了一种远程抄表系统的集中器，其特点在于，该集中器包括一GPS模块、一控制模块以及一时间模块，该GPS模块用于向该控制模块发送一UTC时间（协调世界时间），该控制模块用于将该UTC时间转换为一地方标准时间，并将该地方标准时间写入该时间模块以进行时间校准。

较佳地，该GPS模块用于向该控制模块发送一标准NMEA0183（GPS导航设备统一的国际海运事业无线电技术委员会标准协议）协议语句，该控制模块用于通过解析该标准NMEA0183协议语句以获取该UTC时间。

该GPS模块可以通过串口向该控制模块的微控制单元发送该标准NMEA0183协议语句，而该控制模块的微控制单元就能够解析协议语句并获取该UTC时间，进而将该UTC时间转换为地方标准时间（如北京时间），并将地方标准时间写入该时间模块的RTC（实时时钟芯片）中的EEPROM（电可擦可编程只读存储器）中进行时间校准。这样，就能够保证该集中器中提供的时间精准可靠，时间计时也不会存在误差，为新型的分时计费等涉及到时间的电量统计和费用计算提供了保障。

较佳地，该控制模块还用于通过解析该标准NMEA0183协议语句以获取该集中器的经度信息和纬度信息，并将该经度信息和该纬度信息发送至一外部主站系统以进行定位。

该标准NMEA0183协议语句中都带有用于定位的经度信息和纬度信息，该控制模块解析协议语句后就能够获取该集中器的经度信息和纬度信息，在将该经度信息和该纬度信息发送至该外部主站系统之后，该外部主站系统就能够对该经度信息和纬度信息进行分析处理，从而就能够对该集中器进行定位，精确确定该集中器的位置。这样，当集中器等集抄终端发生故障时，就可以从该外部主站系统中直接查找出发生故障的集中器的位置，从而就使得系统维护人员能够及时准确地到达发生故障的集中器的安装地点，保障了设备维修的速度和效率。

较佳地，该控制模块还用于在解析完该标准NMEA0183协议语句后控制该GPS模块进入休眠状态，并在一时间段后控制该GPS模块重新发送该标准NMEA0183协议语句。而该GPS模块在进入休眠状态后就能够节省耗流，并且，在每经过一次校时周期（即该时间段，通常为一天）后，该GPS模块就能够重新发送该标准NMEA0183协议语句，从而就能够重新进行时间校准和集中器的定位。

本发明的目的在于还提供了一种远程抄表系统，其特点在于，其包括上述的集中器、上述的该外部主站系统以及多个采集器，每个该采集器均用于采集多个计量表的数据，并通过该集中器将采集到的数据发送至该外部主站系统。

较佳地，该多个计量表均为电能表、水表或煤气表。

本发明的目的在于还提供了一种授时方法，其特点在于，其利用上述的集中器实现，该授时方法包括以下步骤：

S₁、该GPS模块向该控制模块发送该UTC时间；

S₂、该控制模块将该UTC时间转换为该地方标准时间，并将该地方标准时间写入该时间模块以进行时间校准。

较佳地，步骤S₁包括以下步骤：

S₁₁、该GPS模块向该控制模块发送一标准NMEA0183协议语句；

S₁₂、该控制模块通过解析该标准NMEA0183协议语句以获取该UTC时间。

较佳地，步骤S₁₂中该控制模块还通过解析该标准NMEA0183协议语句以获取该集中器的经度信息和纬度信息，并将该经度信息和该纬度信息发送至一外部主站系统以进行定位。

较佳地，步骤S₂之后还包括一步骤S₃：该控制模块控制该GPS模块进入休眠状态，并在一时间段后返回步骤S₁。

本发明的积极进步效果在于：本发明能够基于GPS进行集中器中的时间校准和集中器的定位，保证了集中器中提供的时间精准可靠，时间计时也不会存在误差，为新型的分时计费等涉及到时间的电量统计和费用计算提供了保障，并且使得系统维护人员能够及时准确地到达发生故障的集中器的安装地点，保障了设备维修的速度和效率。

附图说明

图1为本发明的实施例1的远程抄表系统的集中器的结构图。

图2为本发明的实施例1的远程抄表系统的结构图。

图3为本发明的实施例1的授时方法的流程图。

图4为本发明的实施例2的授时方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

实施例1：

如图1所示，本实施例的远程抄表系统的集中器包括一GPS模块1、一控制模块2以及一时间模块3。

在该集中器终端上电工作并完成初始化的工作之后，就对该GPS模块1进行初始化工作，初始化完成后，该GPS模块1就向该控制模块2发送一标准NMEA0183协议语句，该控制模块2能够解析该标准NMEA0183协议语句来获取UTC时间，并将该UTC时间转换为地方标准时间（如北京时间），并将地方标准时间写入该时间模块3的RTC中的EEPROM中进行时间校准。这样，就能够保证该集中器中提供的时间精准可靠，时间计时也不会存在误差，为新型的分时计费等涉及到时间的电量统计和费用计算提供了保障。

同时，该控制模块2还在将该地方标准时间写入该时间模块3后就控制该GPS模块1进入休眠状态以节省耗流，并在一时间段（通常为一天）后控制该GPS模块1重新发送该标准NMEA0183协议语句。这样，就使得每经过一次校时周期（即该时间段，通常为一天）后，该GPS模块1就能够重新发送该标准NMEA协议语句，从而就能够重新进行时间校准。

如图2所示，本实施例的远程抄表系统则包括该集中器、一外部主站系统以及多个采集器，每个该采集器均能够采集多个计量表的数据，并通过该集中器将采集到的数据发送至该外部主站系统进行记录、分析和处理。而计量表和采集器之间多采用PLC（Power Line Carrier，电力线载波）和RS485（串行物理接口标准）方式进行通讯，采集器和集中器之间多采用PLC、RS485和微功率小无线方式进行通讯，当集中器收集到计量表的数据等相关信息后就通过GPRS传输到该外部主站系统。

而在具体实施过程中，该多个计量表可以同时为电能表、水表或煤气表。

如图3所示，本发明利用本实施例的远程抄表系统的集中器实现的授时方法包括以下步骤：

步骤100、该GPS模块1向该控制模块2发送该标准NMEA0183协议语句。

步骤101、该控制模块2通过解析该标准NMEA0183协议语句以获取该UTC时间。

步骤102、该控制模块2将该UTC时间转换为该地方标准时间，并将该地方标准时间写入该时间模块3以进行时间校准。

步骤103、该控制模块2控制该GPS模块1进入休眠状态。

步骤104、该控制模块2判断是否经过该时间段，若是，则返回步骤100，若否，则结束流程。

实施例2：

如图1所示，本实施例的远程抄表系统的集中器同样包括一GPS模块1、一控制模块2以及一时间模块3。如图2所示，本实施例的远程抄表系统也同样包括该集中器、一外部主站系统以及多个采集器。

本实施例与实施例1的区别在于：在本实施例中，该控制模块2还通过解析该标准NMEA0183协议语句以获取该集中器的经度信息和纬度信息，并将该经度信息和该纬度信息发送至该外部主站系统以进行定位。

该标准NMEA0183协议语句中都带有用于定位的经度信息和纬度信息，该控制模块2解析协议语句后就能够获取该集中器的经度信息和纬度信息，在将该经度信息和该纬度信息发送至该外部主站系统之后，该外部主站系统就能够对该经度信息和纬度信息进行分析处理，从而就能够对该集中器进行定位，精确确定该集中器的位置。这样，当集中器等集抄终端发生故障时，就可以从该外部主站系统中直接查找出发生故障的集中器的位置，从而就使得系统维护人员能够及时准确地到达发生故障的集中器的安装地点，保障了设备维修的速度和效率。

如图4所示，本发明利用本实施例的远程抄表系统的集中器实现的授时方法包括以下步骤：

步骤200、该GPS模块1向该控制模块2发送该标准NMEA0183协议语句。

步骤201、该控制模块2通过解析该标准NMEA0183协议语句以获取该UTC时间以及该集中器的经度信息和纬度信息，并将该经度信息和该纬度信息发送至该外部主站系统以进行定位。

步骤202、该控制模块2将该UTC时间转换为该地方标准时间，并将该地方标准时间写入该时间模块3以进行时间校准。

步骤203、该控制模块2控制该GPS模块1进入休眠状态。

步骤204、该控制模块2判断是否经过该时间段，若是，则返回步骤200，若否，则结束流程。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种远程抄表系统的集中器，其特征在于，该集中器包括一GPS模块、一控制模块以及一时间模块，该GPS模块用于向该控制模块发送一UTC时间，该控制模块用于将该UTC时间转换为一地方标准时间，并将该地方标准时间写入该时间模块以进行时间校准。

2.如权利要求1所述的集中器，其特征在于，该GPS模块用于向该控制模块发送一标准NMEA0183协议语句，该控制模块用于通过解析该标准NMEA0183协议语句以获取该UTC时间。

3.如权利要求2所述的集中器，其特征在于，该控制模块还用于通过解析该标准NMEA0183协议语句以获取该集中器的经度信息和纬度信息，并将该经度信息和该纬度信息发送至一外部主站系统以进行定位。

4.如权利要求2所述的集中器，其特征在于，该控制模块还用于在解析完该标准NMEA0183协议语句后控制该GPS模块进入休眠状态，并在一时间段后控制该GPS模块重新发送该标准NMEA0183协议语句。

5.一种远程抄表系统，其特征在于，其包括如权利要求1-4中任意一项所述的集中器、权利要求3中的该外部主站系统以及多个采集器，每个该采集器均用于采集多个计量表的数据，并通过该集中器将采集到的数据发送至该外部主站系统。

6.如权利要求5所述的远程抄表系统，其特征在于，该多个计量表均为电能表、水表或煤气表。

7.一种授时方法，其特征在于，其利用如权利要求1所述的集中器实现，该授时方法包括以下步骤：

S₁、该GPS模块向该控制模块发送该UTC时间；

S₂、该控制模块将该UTC时间转换为该地方标准时间，并将该地方标准时间写入该时间模块以进行时间校准。

8.如权利要求7所述的授时方法，其特征在于，步骤S₁包括以下步骤：

S₁₁、该GPS模块向该控制模块发送一标准NMEA0183协议语句；

S₁₂、该控制模块通过解析该标准NMEA0183协议语句以获取该UTC时间。

9.如权利要求8所述的授时方法，其特征在于，步骤S₁₂中该控制模块还通过解析该标准NMEA0183协议语句以获取该集中器的经度信息和纬度信息，并将该经度信息和该纬度信息发送至一外部主站系统以进行定位。

10.如权利要求7-9中任意一项所述的授时方法，其特征在于，步骤S₂之后还包括一步骤S₃：该控制模块控制该GPS模块进入休眠状态，并在一时间段后返回步骤S₁。

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