CN104318747A - 一种基于plc和有线电视网络的远程抄表系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于PLC和有线电视网络的远程抄表系统，包括带电力载波接口的水表、带电力载波接口的电表、带电力载波接口的热表、带电力载波接口的气表、集中采集器以及远程监控终端，所述水表、电表、热表和气表通过低压电力线载波通讯局域网与集中采集器相连，无需另建通讯线路，投资成本少，抄表系统建设周期短；集中采集器通过有线电视同轴电缆网络与远程监控终端进行通信，不易受干扰，稳定性好；并且同轴电缆带宽比较宽，从而提高了抄表作业速度和收集速度；再者，避免重复建设，增加有线电视网络的利用率。

Description

一种基于PLC和有线电视网络的远程抄表系统

 

技术领域

本发明涉及远程控制系统，具体涉及一种基于PLC和有线电视网络的远程抄表系统。

 

背景技术

众所周知，传统上对于民用水表、电表、热量表和燃气表四表的计量收费和管理，大部分都是采取人员到户内手动抄数的方式：抄表人员入户读取用户用水数据，然后进行统计计费，再到用户家中收费。这种方法存在很多弊端：

1．抄表工作劳动强度大、效率低；

2．漏抄误抄不可避免；

3．从抄表到收费的周期长；

4．管理费用高；

5．易被犯罪分子冒充，存在安全隐患。

第二种抄表方式为IC 卡式预付费方式：抄表人员无需到用户处，用户通过银行划拨费用或者到自来水管理部门购买磁卡、IC 卡等，按购买额提供用量，完成收费工作。它具有限量用水，用水付费方便快捷的功能，并且不需要重新铺设线管，安装使用方便。但是国外很多发达国家不提倡这种付费方式，原因是他们认为不应该让居民因为一时未缴水费而失去使用最基本水资源的权利。

远程自动抄表系统是监管部门用来对工业和生活用水、用电、用热和用气进行监测、管理和控制，以及对用户消耗量情况进行统计、分析的重要手段。它是利用集中器将智能水表采集到的数据进行保存、处理，通过网络总线与计算机相连，可根据要求与计算机之间进行信息交换。其中，集中器采集水表数据的方式以及集中器与计算机相连的方式分为有线和无线两种传输方式，其中有线方式投入成本大，需要铺设大量的通信线路与建设大型的数据中心进行数据维护。在现有的远程抄表系统中，一般采取混合传输网络方式实现远程抄表系统，例如表具与采集器之间采用M-Bus总线或RS485总线，采集器与集中器之间采用小无线、电力线载波等。其中，采用以上两种方式进行采集器与集中器之间的通讯，其稳定性跟现场环境有非常大的关系，其缺点如下：

    1、当抄表采集器与抄表集中器之间距离远时，采用电力线载波传送数据，干扰会比较严重，使得电力载波正常通讯距离比较近，在电表与电表之间距离比较远的地方，抄表速度和可靠性都不高，甚至抄不到表。

    2、采用小无线传送数据，但由于现场存在多层水泥墙，以及距离远等现场问题，导致小无线完整组网成功率低，抄表效果不好。

    3、有些环境比较差的地方甚至不能正常工作，

    4、抄表速度也比较低，无法传送比较大的数据量，造成整个自动抄表系统有一定的手工维护量。

 

发明内容

 本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为提供一种无需另建通讯线路，投资成本少，数据传输不易受干扰，稳定性好，抄表作业速度和收集速度快、覆盖范围大的四表合一的远程智能抄表系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于PLC和有线电视网络的远程抄表系统，包括带电力载波接口的水表、带电力载波接口的电表、带电力载波接口的热表、带电力载波接口的气表、集中采集器以及远程监控终端，所述带电力载波接口的水表、带电力载波接口的电表、带电力载波接口的热表和带电力载波接口的气表通过低压电力线载波通讯局域网与集中采集器相连，所述集中采集器通过有线电视同轴电缆网络与所述远程监控终端通信。

进一步地，所述集中采集器包括控制模块、电源、存储器、电力线载波接口模块、以太网接口模块和Cable Modem模块，所述电源为所述控制模块供电，所述存储器、电力线载波接口模块和以太网接口模块分别与所述控制模块双向电连接，所述Cable Modem模块与所述以太网接口模块双向电连接。

进一步地，所述集中采集器还设有便于对所述集中采集器进行红外设置与读取的红外接口模块。

进一步地，所述集中采集器还设有RS232接口模块。

进一步地，所述远程监控终端设有以太网接口模块和Cable Modem模块，所述Cable Modem模块与所述以太网接口模块双向电连接。

进一步地，所述带电力载波接口的水表、和/或带电力载波接口的电表、和/或带电力载波接口的热表、和/或带电力载波接口的气表包括用于控制其是否关闭的电动阀。

本发明还公开了一种集中采集器，包括控制模块、电源、存储器、电力线载波接口模块、以太网接口模块和Cable Modem模块，所述电源为所述控制模块供电，所述存储器、电力线载波接口模块和以太网接口模块分别与所述控制模块双向电连接，所述Cable Modem模块与所述以太网接口模块双向电连接。

进一步地，所述集中采集器还设有红外接口模块和RS232接口模块，所述红外接口模块便于对所述集中采集器进行红外设置与读取。

本发明的有益效果为：

1、电力线载波通讯以电力线路为传输通道，具有通道可靠性高、投资少、与电网建设同步等优点。由于利用了现有交流电源线作为通讯线路，省去了不切实际的铺线工程。而低压电力线是为传输50Hz的工频电能而铺设的。利用已有的电力线路构建低压电力载波通讯局域网采集水表、电表、热表和气表的相关数据，无需另建通讯线路，投资成本少，抄表系统建设周期短，线路无需维护；且在低压电力线路建立短距离局域网的载波数据通讯，目前的技术比较成熟、可靠，因此通讯质量有保证。

2、采用有线电视网络作为集中采集器与远程监控终端之间的通讯媒介，实施容易、不易受干扰，稳定性好；并且，同轴电缆带宽比较宽，从而提高了抄表作业速度和收集速度；再者，避免重复建设，增加有线电视网络的利用率。

3、通过存储器模块增加抄表集中器的数据储存量，集中收集控制范围内的抄表采集器的抄表数据，可储存大量信息，便于控制器定期发送给远程控制中心。

 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细阐述：

图1为本发明远程抄表系统的结构框图。

图2为本发明中集中采集器的电路结构框图。

 

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

如图1所示，一种基于PLC和有线电视网络的远程抄表系统，包括带电力载波接口的水表1、带电力载波接口的电表2、带电力载波接口的热表3、带电力载波接口的气表4、集中采集器5以及远程监控终端6。

所述带电力载波接口的水表1、带电力载波接口的电表2、带电力载波接口的热表3和带电力载波接口的气表4通过低压电力线载波通讯局域网与集中采集器5相连，所述集中采集器5通过有线电视同轴电缆网络与所述远程监控终端6通信。

小区内已架设有线电视网络，集中采集器5将采集到的表具信息通过有线电视同轴电缆网络进行传输，其频率不占用有线电视频率手段，与有线电视频率共存，避免重新架设通道造成额外花费，成本较低。

所述集中采集器5包括控制模块51、电源52、存储器53、电力线载波接口模块54、以太网接口模块55和Cable Modem模块56，所述电源52为所述控制模块51供电，所述存储器53、电力线载波接口模块54和以太网接口模块55分别与所述控制模块51双向电连接，所述Cable Modem模块56与所述以太网接口模块55双向电连接。

本发明的具体实施方式如下：

1. 集中采集器5通过电力线载波接口模块54将带电力载波接口的水表1、电表2、热表3和气表4中的数据采集后，在控制模块51中进行运算处理，并进行协议的分类解析，将处理好的数据存储在存储器53中，并通过以太网接口模块55和Cable Modem模块56上传到有线电视同轴电缆网络中，进一步上传至远程监控终端6；

2. 工作人员对所述远程监控终端6的数据进行分析后再由远程监控终端6发送数据至集中采集器5，集中采集器5根据所接收到的数据对相应的带电力载波接口的水表1、电表2、热表3和气表4进行数据采集或进行开关控制，通过所述开关控制可对超过给定用量的用户停止供水、供电、供热或供气。

本发明所述集中采集器5还设有便于对所述集中采集器5进行红外设置与读取的红外接口模块57。

本发明所述集中采集器5还设有红外接口模块57和RS232接口模块58，所述红外接口模块57便于对所述集中采集器5进行红外设置与读取，通过RS232接口模块58对本集中采集器5进行初始化设置，如设置编号等用于识别的参数，在实际工作运行状态中，可通过红外接口模块57进行现场的红外调试。

所述存储器53可以采用SDRAM、NAND FLASH或 EEPROM存储器模块。通过存储器53增加集中采集器5的数据储存量，集中收集控制范围内的集中采集器5的抄表数据，可储存大量信息，便于控制模块51定期发送给远程控制中心。

Claims (8)

1.一种基于PLC和有线电视网络的远程抄表系统，其特征在于：包括带电力载波接口的水表（1）、带电力载波接口的电表（2）、带电力载波接口的热表（3）、带电力载波接口的气表（4）、集中采集器（5）以及远程监控终端（6），所述带电力载波接口的水表（1）、带电力载波接口的电表（2）、带电力载波接口的热表（3）和带电力载波接口的气表（4）通过低压电力线载波通讯局域网与集中采集器（5）相连，所述集中采集器（5）通过有线电视同轴电缆网络与所述远程监控终端（6）通信。

2.根据权利要求1所述的基于PLC和有线电视网络的远程抄表系统，其特征在于：所述集中采集器（5）包括控制模块（51）、电源（52）、存储器（53）、电力线载波接口模块（54）、以太网接口模块（55）和Cable Modem模块（56），所述电源（52）为所述控制模块（51）供电，所述存储器（53）、电力线载波接口模块（54）和以太网接口模块（55）分别与所述控制模块（51）双向电连接，所述Cable Modem模块（56）与所述以太网接口模块（55）双向电连接。

3.根据权利要求2所述的基于PLC和有线电视网络的远程抄表系统，其特征在于：所述集中采集器（5）还设有便于对所述集中采集器（5）进行红外设置与读取的红外接口模块（57）。

4.根据权利要求2所述的基于PLC和有线电视网络的远程抄表系统，其特征在于：所述集中采集器（5）还设有RS232接口模块（58）。

5.根据权利要求1所述的基于PLC和有线电视网络的远程抄表系统，其特征在于：所述远程监控终端（6）设有以太网接口模块（61）和Cable Modem模块（62），所述Cable Modem模块（62）与所述以太网接口模块（61）双向电连接。

6.根据根据权利要求1至5任一项所述的基于PLC和有线电视网络的远程抄表系统，其特征在于：所述带电力载波接口的水表（1）、和/或带电力载波接口的电表（2）、和/或带电力载波接口的热表（3）、和/或带电力载波接口的气表（4）包括用于控制其是否关闭的电动阀。

7.一种集中采集器，其特征在于：包括控制模块（51）、电源（52）、存储器（53）、电力线载波接口模块（54）、以太网接口模块（55）和Cable Modem模块（56），所述电源（52）为所述控制模块（51）供电，所述存储器（53）、电力线载波接口模块（54）和以太网接口模块（55）分别与所述控制模块（51）双向电连接，所述Cable Modem模块（56）与所述以太网接口模块（55）双向电连接。

8.根据权利要求7所述的集中采集器，其特征在于：还设有红外接口模块（57）和RS232接口模块（58），所述红外接口模块（57）便于对所述集中采集器（5）进行红外设置与读取。