CN103646523A

CN103646523A - 一种远程集中电表抄表系统

Info

Publication number: CN103646523A
Application number: CN201310648743.5A
Authority: CN
Inventors: 周毅波; 张俊; 赵雄; 林珍梅; 周芬华; 张涛; 金浩梁; 丁卫荣; 唐小平
Original assignee: Guangxi Huarui Electric Co ltd; Nanning Power Supply Bureau of Guangxi Power Grid Co Ltd
Current assignee: Guangxi Huarui Electric Co ltd; Nanning Power Supply Bureau of Guangxi Power Grid Co Ltd
Priority date: 2013-12-04
Filing date: 2013-12-04
Publication date: 2014-03-19

Abstract

本发明公开了一种远程集中电表抄表系统，它包括无线智能电表与电力线载波PLC、有线485、广电网络CATV和无线RF\ZIGBEE传输系统，其特征在于还包括：含微处理器、GPRS通信模块、PLC通信模块、串行通信接口、无线通信模块、显示电路、按键电路、存储器和远红外通信接口的混合型集中器；通过GPRS/LAN网络与所述混合型集中器联系的主站系统。该结构的远程集中电表抄表系统，各种通讯技术的优点，使用多种通讯手段来满足各种复杂环境下远程集中抄表，改善了系统的抄表质量和系统可靠性，还可以减少现场补抄人工费用和维护费用。解决了目前居民远程抄表工作中遇到的成功率、施工难度等问题。

Description

一种远程集中电表抄表系统

技术领域

本发明涉及电通信技术，尤其是电表抄表信号的传输系统。

背景技术

随着国内智能电网的建设，国网及南网公司在统一行业标准，推进智能电表技术、智能电网技术发展的同时，各省市电力公司、生产企业也在总结前期技术的应用情况，进一步完善和优化相关技术。在智能电表技术的推广应用方面，国内从2009年统一智能电表的标准招标开始，到目前已累计招标近4亿只新标准的各类单、三相智能电表，并对其居民用户轮换、更换采用新标准，具有费控、远程通讯等功能的单相智能电表。针对新型智能电表的居民用低压集中抄表系统也同时被统一化及标准化，各电力管理单位在电表抄表信号传输系统的研发和应用上，为国内智能电网建设做出了应有的贡献。

当前广西电网公司在低压集抄技术应用上，主要采用电力线载波PLC、有线485、广电网络CATV）、无线RF\Zigbee等电表抄表信号传输系统。其中：

低压电力线载波PLC自动抄表系统，因其安装方便，被广泛在国内推广使用。由于用电环境复杂多变，负荷动态变化频繁，低压电力线载波通信网络的效果及通讯速率，尚有待进一步改进和提高；同时没有形成统一的技术标准和技术联盟，不同厂家设备互操作性和互换性差，互连互通困难。

总线式抄表系统，如RS485自动抄表系统，由于系统现场组网工作量大，后期维护成本很高，老城区组网几乎不可能；同时，总线上单个电表故障可能会导致总线上所有电表通信崩溃；总线外露存在被非法破坏的隐患。

无线数传RF\ZigBee自动抄表系统，其技术网络建设简单、施工成本低。但因其频带限制，其穿透能力、绕射能力在特定环境下如：高层住宅、密集住宅区等有一定的盲点。

广电网络CATV方式的自动抄表系统：其利用有线电视网络，其技术成熟、可靠性高，优点比较突出，非常适合于广电网络覆盖的地区。

任何一种的通讯技术，有优点也同样具备缺点，国内集抄技术应用上，多以台区为基础，在集中器与表计网络连结上多采用单一通讯手段。在远程集抄广泛推广，用户环境复杂的多变的今天，现有技术已无法满足现场的多样化要求。研究各种通讯技术的优缺点，探讨，单一用电管理终端，使用多种通讯手段来满足复杂环境下远程集中抄表应用是本项目的目的及意义。设计、研发、测试具有多种通讯技术一体化的用电管理终端，来解决目前居民远程抄表工作中遇到的成功率、施工难度等问题是必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种远程集中电表抄表系统，满足现有技术的多样化要求，解决目前居民远程抄表工作中遇到的成功率、施工难度等问题。

为达以上目的，本发明的技术方案为：

一种远程集中电表抄表系统，它包括无线智能电表与电力线载波PLC、有线485、广电网络CATV和无线RF\ZIGBEE传输系统，其特征在于还包括：

含微处理器、GPRS通信模块、PLC通信模块、串行通信接口、无线通信模块、显示电路、按键电路、存储器和远红外通信接口的混合型集中器,混合型集中器

（A）通过载波采集器和RS485总线与一路485电能表连接，并以电力线载波PLC与载波采集器作通迅联系；

（B）通过CATV采集器和RS485总线与另一路485电能表连接，并以广电网络CATV与CATV采集器作通迅联系；

（C）通过无线RF/ZIGBEE传输系统和无线中继器与多路无线电能表作通迅联系；

（D）通过无线信道RF/ZIGBEE与掌上电脑作通迅联系；

通过GPRS/LAN网络与所述混合型集中器联系的主站系统。

所述的混合型集中器具有多种下行通信模式，可通过广电网络CATV、RS485总线、低压电力线载波PLC,以及无线RF通讯信道与电能表通讯，获取电能表的信息。

所述的无线智能电表包括485电能表、无线电能表

所述的主站系统包括路由器、数据库和前置机，它们之间通过总线连接。

以上结构的远程集中电表抄表系统，各种通讯技术的优点，使用多种通讯手段来满足各种复杂环境下远程集中抄表，改善了系统的抄表质量和系统可靠性，还可以减少现场补抄人工费用和维护费用。解决目前居民远程抄表工作中遇到的成功率、施工难度等问题。

附图说明

图1是本发明的结构原理图；

图2是图1中混合型集中器的原理框图；

在图中，低压电网1，变压器2，主站客户端3，配电柜4，GPRS/LAN网络5，主站系统6，广电网络CATV7，混合型集中器8，掌上电脑9，CATV采集器10， RS485总线11，485电能表12，载波采集器13，无线电能表14，无线中继器15，无线RF\ZIGBEE传输系统16。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步说明。

图1所示，是本发明的结构原理图，从图中可知，本发明的系统主要由主站6、GPRS/LAN网络5、混合型集中器8、无线中继器15、电力线载波PLC采集器13、CATV采集器10及485电能表12、无线电能表14、掌上电脑9组成。电能从高压电网通过变压器2输入到38VAC低压电网1，在通往用户的低压电力线上设有配电柜4和混合型集中器8，配电柜4通过电力线将电能输送给用户，485电能表12和无线电能表14分别设在各施工、用电不同环境的用户中，而且在不同环境用户的电能表采用不同的无线抄表方式。其中，配电柜4除具有输入和输出电能的功能外，还对电能进行电流、电压、有/无功功率/电量、功率因素和设备温度监测，并能对混合型集中器8发出对用户抄表数据和控制命令。用户抄表数据包括电流、电压、有/无功功率/电量、功率因素和设备温度。混合型集中器8采用低压电网1的三相供电方式输入380VAC电能，混合型集中器8具有多种通讯方式于一体，可通过RF无线信道、电力线载波信道和广电网络CATV及其相应的采集器转发通讯指令到485电能表12或无线电能表14，电能表接收到通讯指令后将数据回传到混合型集中器8，混合型集中器8通过GPRS/LAN网络5将数据统一传至主站系统6进行统计、分析及显示打印，并将数据及其统计分析的结果通过路由器传给主站客户端3。由图中可知，主站系统6包括路由器、数据库和前置机，它们之间通过总线连接。

本发明系统为了满足现有技术的多样化要求，解决目前居民远程抄表工作中遇到的成功率、施工难度和环境要求等问题，在图1中可看到，混合型集中器8

（A）通过载波采集器13和RS485总线11与一路485电能表12连接，并以电力线载波PLC与载波采集器13作通迅联系；

（B）通过CATV采集器10和RS485总线11与另一路485电能表12连接，并以广电网络CATV7与CATV采集器10作通迅联系；

（C）通过无线RF/ZIGBEE传输系统16和无线中继器15与多路无线电能表14作通迅联系；

（D）通过无线RF/ZIGBEE传输系统16与掌上电脑9作通迅联系。

通过混合型集中器8以电力线载波PLC、广电网络CATV7和无线RF/ZIGBEE传输系统16对相应的采集器或电表发出对用户抄表数据和控制命令，相应的采集器转发通讯指令到485电能表12或无线电能表14，或直接发到掌上电脑9上，各电能表接或掌上电脑9收到抄表指令后将数据回传到混合型集中器8，混合型集中器8通过GPRS/LAN网络5将数据统一传至主站系统6，主站系统6通过路由器传给主站客户端3。从而达到目的。

所述的通过CATV采集器10和RS485总线11和通过载波采集器13和RS485总线11设置的485电能表12，是一路以上的多路。

图2是图1中混合型集中器的原理框图，从图中可知，混合型集中器8包括微处理器、GPRS通信模块、PLC通信模块、串行通信接口、无线通信模块、显示电路、按键电路、存储器和远红外通信接口，其中，主要采用型号为ARM9的芯片作为主处理器，它通过串口控制器和多个串口分别与GPRS通信模块、PLC通信模块、无线通信模块和232、485通迅口连接；以其它接口分别与LAN网络和USB接口连接。无线通信模块采用Zigbee无线通信模块。混合型集中器的微处理器采用主频高达180MHz的ARM9作为主处理器芯片，外接256M的Flash存储器以及64M Ram。集中器可以支持多种通讯方式。

混合型集中器8包括与ARM9微处理器连接的时钟电路、开关电源和电池电路等。

Claims

1.一种远程集中电表抄表系统，它包括无线智能电表与电力线载波PLC、有线485、广电网络CATV和无线RF\ZIGBEE传输系统，其特征在于还包括：

含微处理器、GPRS通信模块、PLC通信模块、串行通信接口、无线通信模块、显示电路、按键电路、存储器和远红外通信接口的混合型集中器（8）,混合型集中器（8）

（A）通过载波采集器（13）和RS485总线（11）与一路485电能表（12）连接，并以电力线载波PLC与载波采集器（13）作通迅联系；

（B）通过CATV采集器（10）和RS485总线（11）与另一路485电能表（12）连接，并以广电网络CATV（7）与CATV采集器（10）作通迅联系；

（C）通过无线RF/ZIGBEE传输系统（16）和无线中继器（15）与多路无线电能表（14）作通迅联系；

（D）通过无线RF/ZIGBEE传输系统（16）与掌上电脑（9）作通迅联系；

通过GPRS/LAN网络（5）与所述混合型集中器（8）联系的主站系统（6）。

2.根据权利要求1所述的远程集中电表抄表系统，其特征在于：

所述的混合型集中器（8）具有多种下行通信模式，可通过广电网络CATV（7）、RS485总线（11）和低压电力线载波PLC,以及无线RF传输系统（16）与电能表通讯，获取电能表的信息。

3.根据权利要求1所述的远程集中电表抄表系统，其特征在于：

所述的无线智能电表包括485电能表（12）和无线电能表（14）。

4.根据权利要求1所述的远程集中电表抄表系统，其特征在于：

所述的主站系统（6）包括路由器、数据库和前置机，它们之间通过总线连接。