CN106600944A - 一种基于rs485总线的远程抄表系统 - Google Patents
一种基于rs485总线的远程抄表系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种基于RS485总线的远程抄表系统,包括若干智能电表、数据采集终端、集中器、远程监控终端和无线遥控终端,第二通讯模块包括第二通讯电路,电能计量模块包括脉冲采集电路,该基于RS485总线的远程抄表系统中,在第二通讯电路中,采用高速光偶6N137进行隔离保护,在实现了通讯电路可靠的同时,实现了数据的快速交换,提高了系统的可靠性;不仅如此,脉冲采集电路中,在输入时加上第四电容和施密特触发器进行消抖处理,从而实现了对电能的精确采集,提高了系统的运行的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电力仪表领域,特别涉及一种基于RS485总线的远程抄表系统。
背景技术
远程抄表系统不仅能够节约人力资源,更重要的是可提高抄表的准确性,减少因估计或誊写而造成的帐单出错,所以这种技术越来越受到用户欢迎。远程抄表系统一般包括3个部分:上位机、集中器和采集终端。其中采集终端是介于集中器和电能表之间的中间设备,主要具有电量数据采集、处理、存储及转发等功能;根据电能表的不同,电量采集终端以智能通信方式(规约)或脉冲采集方式采集数据,并以一定的算法或程式将采集数据加以周期性和选择性的存储,同时将实时或历史电量数据以集中器要求的格式和内容传递给集中器。
在现有的抄表系统中,由于抄表的距离较远,无法保证远程抄表的可靠性,所以采用了RS 485总线的方式,其具有数据传输稳定、可靠性高、传送距离较远、速度快、抗干扰能力强等优点。但是在进行远程抄表的过程中,由于内部的通讯电路缺少很好的隔离保护作用,使得内部的抄表系统可靠性降低;不仅如此,在对电能进行采集计量的过程中,都是采用了脉冲采集的方式,但是在脉冲采集的过程中,容易发生抖动的现象,降低了脉冲采集的可靠性,降低了系统的可靠性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术的不足,提供一种基于RS485总线的远程抄表系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于RS485总线的远程抄表系统,包括若干智能电表、数据采集终端、集中器、远程监控终端和无线遥控终端,所述智能电表与数据采集终端电连接,所述数据采集终端通过集中器与远程监控终端电连接,所述数据采集终端与无线遥控终端无线连接;
其中,数据采集终端对各智能电表进行远程监控,随后与无线遥控终端无线连接,与无线遥控终端进行无线数据交换,实现了工作人员对系统进行远程监控,同时通过集中器与远程监控终端连接,实现了工作人员能够在监控中心对系统进行实时监控。
所述数据采集终端包括本体、设置在本体上的显示界面、控制按键、状态指示灯和若干通讯接口,所述本体的内部设有中控机构,所述中控机构包括中央控制模块、与中央控制模块连接的第一通讯模块、第二通讯模块、第三通讯模块、数据存储模块、电能计量模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块,所述集中器与第一通讯模块电连接,所述智能电表与第二通讯模块电连接,所述无线遥控终端与第三通讯模块无线连接,所述显示界面与显示控制模块电连接,所述控制按键与按键控制模块电连接,所述状态指示灯与状态指示模块电连接,所述中央控制模块采用的集成电路的型号为LPC2131;
其中,显示界面,用来显示数据采集终端的各种工作信息;控制按键,用来实现工作人员能够对数据采集终端进行实时操控;状态指示灯,用来对数据采集终端的工作状态进行实时显示;通讯接口,用来实现数据采集终端能够与外部的终端进行数据交换;中央控制模块,用来实现系统内的各个模块的稳定工作,从而提高了系统的智能化;第一通讯模块,用来集中器进行数据交换,从而实现了数据的交换;第二通讯模块,能够实现与智能电表的数据交换,实现了对智能电表的工作信息进行采集;第三通讯模块,用来与无线遥控终端进行无线数据交换,从而实现了工作人员能够对系统进行远程监控;数据存储模块,在这里,用来对系统中的相关数据进行存储,从而实现了系统的可靠性;电能计量模块,通过脉冲采集的方式,来对系统进行电能的计量;显示控制模块,用来控制显示界面对系统的工作信息进行显示,从而提高了系统的实用性;按键控制模块,用来对控制按键的操控信息进行采集,从而实现了工作人员对数据采集终端的实时操控;状态指示模块,用来对数据采集终端的状态进行实时显示,从而提高了系统的可靠性;工作电源模块,用来给数据采集终端提供稳定的工作电压,从而提高了系统的可靠性。
所述第二通讯模块包括第二通讯电路,所述第二通讯电路包括第一集成电路、第二集成电路、第三集成电路、第四集成电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一电容、第二电容和第三电容,所述第一集成电路、第二集成电路和第三集成电路的型号均为6N137,所述第四集成电路的型号为SNLBC184,所述第一集成电路的第八端外接3.3V直流电压电源,所述第一集成电路的第八端和第一集成电路的第七端连接,所述第一集成电路的第八端通过第一电容接地,所述第一集成电路的第八端通过第一电阻与第一集成电路的第六端连接,所述第一集成电路的接地端接地,所述第一集成电路的第二端外接5V直流电压电源,所述第一集成电路的第三端通过第二电阻与第四集成电路的第一端连接,所述第二集成电路的第二端外接3.3V直流电压电源,所述第二集成电路的第三端与第三电阻连接,所述第二集成电路的第八端与第二集成电路的第七端连接,所述第二集成电路的第八端通过第四电阻与第二集成电路的第六端连接,所述第二集成电路的第八端通过第二电容接地,所述第二集成电路的第八端外接5V直流电压电源,所述第二集成电路的接地端接地,所述第二集成电路的第六端分别与第四集成电路的第二端和第四集成电路的第三端连接,所述第三集成电路的第二端外接3.3V直流电压电源,所述第三集成电路的第三端与第五电阻连接,所述第三集成电路的第八端与第三集成电路的第七端连接,所述第三集成电路的第五端接地,所述第三集成电路的第八端通过第六电阻与第三集成电路的第六端连接,所述第三集成电路的第八端外接5V直流电压电源,所述第三集成电路的第八端通过第三电容接地,所述第三集成电路的第六端与第四集成电路的第四端连接,所述第四集成电路的第八端外接5V直流电压电源,所述第四集成电路的第八端通过第七电阻与第四集成电路的的第七端连接,所述第四集成电路的第七端通过第八电阻与第四集成电路的第六端连接,所述第四集成电路的第六端通过第九电阻与第四集成电路的第五端连接,所述第四集成电路的第五端接地;
其中,在第二通讯电路中,采用的通讯协议为RS485通讯协议,采用具有抗雷击能力的SN75LBC184。为了提高第二通讯电路的可靠性,采用光耦进行隔离保护,考虑到RS485的波特率可能会比较高,所以采用高速光偶6N137进行隔离保护。此接口采用半双工方式进行连接,通过控制第二集成电路的第三端对传输方向进行控制,当他输出高电平时,发送使能有效,数据可以通过第三集成电路的第三端线发送出去;当他输出低电平时,接收使能有效,可以通过第一集成电路的第六端接收数据。为了提高RS485通信的可靠性和抗干扰能力,特别加了两个偏置电阻(第七电阻和第九电阻)和匹配电阻(第八电阻),从而进一步提高了第二通讯电路的可靠性。
所述电能计量模块包括脉冲采集电路,所述脉冲采集电路包括第五集成电路、第六集成电路、第八集成电路和若干信号检测电路,所述第五集成电路和第六集成电路的型号均为74HC165,所述第八集成电路为反相器,所述第八集成电路的输出端分别与第五集成电路的第十三端和第六集成电路的第十三端连接,所述第五集成电路的第十端、第五集成电路的第十一端、第六集成电路的第十端和第六集成电路的第十一端均接地,所述第五集成电路的第九端和第六集成电路的第十五端连接,所述第五集成电路的第一端到第五集成电路的第八端、第六集成电路的第一端到第六集成电路的第八端均与信号检测电路连接,所述信号检测电路包括第十电阻、第四电容和第七集成电路,所述第七集成电路为施密特触发器,所述第十电阻与第七集成电路的输入端连接,所述第七集成电路的输入端通过第四电容接地,所述第七集成电路的输出端分别与第五集成电路的第一端到第五集成电路的第八端、第六集成电路的第一端到第六集成电路的第八端连接。
其中,本数据采集终端的脉冲采集电路用LPC2131的SPI接口扩展I/O输入来实现,SPI接口通过两片74HC165来进行I/O扩展。74HC165是一种8位并入串出的移位寄存器,其中74HC165的第十一端和第十三端为其时钟输入端;74HC165的第十五端和第十四端为一对逻辑电平相反的串行数据输出端;74HC165的第九端为级联输入端;74HC165的第十二端为预置控制端,他为低电平时,并行数据端的数据置入74HC165的内部寄存器,为高电平时,则进行串行移位操作。两片74HC165之间通过级联方式进行连接,他们的第十三端和SPI接口的SCK相连。在脉冲输入时为了消除抖动,在信号采集电路中,特意在输入时加上第四电容和施密特触发器进行消抖处理,从而实现了对电能的精确采集。
作为优选,所述工作电源模块包括工作电源电路,所述工作电源电路包括第九集成电路、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第五电容、第六电容、第七电容、可调电阻、稳压二极管、稳压三极管和继电器,所述第九集成电路的型号为CW317,所述第九集成电路的输入端分别通过第五电容和第六电容接地,所述第九集成电路的可调端通过可调电阻接地,所述第九集成电路的可调端通过第十二电阻与第九集成电路的输出端连接,所述第九集成电路的输出端通过第十三电阻和第十四电阻组成的串联电路接地,所述第七电容与第十三电阻和第十四电阻组成的串联电路并联,所述稳压三极管的型号为TL431,所述稳压三极管的参考极分别与第十三电阻和第十四电阻连接,所述稳压三极管的阳极接地,所述稳压三极管的阴极通过继电器的线圈分别与稳压二极管的阴极和第十一电阻连接,所述稳压二极管的阳极接地,所述可调电阻的可调端接地。
其中,第九集成电路的输入端分别通过第五电容和第六电容接地,实现了对输入电源的储能和过滤,随后再通过第九集成电路的可调端通过第十二电阻对输出电压进行反馈采集,来进行输出电压的调节,同时稳压三极管通过第十三电阻和第十四电阻的分压电压进行采集,来实现对输出电压的采集,来控制继电器线圈的导通,控制稳压二极管能够在输出电压出现过高的时候,进行短路处理,与第九集成电路同步进行电压的调节,提高了系统运行的稳定性
作为优选,所述第三通讯模块包括蓝牙,所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与无线遥控终端无线连接。
作为优选,所述第一通讯模块采用的芯片的型号为MAX1482。
其中,MAX1482是低功耗的RS485和RS422通信收发器。他的特征是进行了转换速率限制,可以减少电磁干扰(EMI)和降低通信电缆阻抗不匹配引起的反射,数据传输速率可以达到250kb/s;具有1/8单位负载的输入负载阻抗,可以最多带256个节点,从而能够实现与集中器进行多路数据快速交换,提高了系统的实用性。
作为优选,所述本体的内部设有蓄电池,所述蓄电池与工作电源模块电连接。
作为优选,所述显示界面为液晶显示屏。
作为优选,所述控制按键为轻触按键。
作为优选,所述状态指示灯包括双色发光二极管。
作为优选,所述本体的阻燃等级为V-0。
作为优选,所述数据存储模块采用的芯片的型号为AT24C256。
其中,数据存储模块采用串行E2PROM AT24C256,串行E2PROM具有体积小、功耗低、硬件接口简单等特点,他可以直接挂接在LPC2131的I2C总线上。
本发明的有益效果是,该基于RS485总线的远程抄表系统中,在第二通讯电路中,采用高速光偶6N137进行隔离保护,在实现了通讯电路可靠的同时,实现了数据的快速交换,提高了系统的可靠性;不仅如此,脉冲采集电路中,在输入时加上第四电容和施密特触发器进行消抖处理,从而实现了对电能的精确采集,提高了系统的运行的可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于RS485总线的远程抄表系统的结构示意图;
图2是本发明的基于RS485总线的远程抄表系统的数据采集终端的结构示意图;
图3是本发明的基于RS485总线的远程抄表系统的系统原理图;
图4是本发明的基于RS485总线的远程抄表系统的第二通讯电路的电路原理图;
图5是本发明的基于RS485总线的远程抄表系统的脉冲采集电路的电路原理图;
图6是本发明的基于RS485总线的远程抄表系统的工作电源电路的电路原理图;
图中:1.智能电表,2.数据采集终端,3.集中器,4.远程监控终端,5.无线遥控终端,6.本体,7.显示界面,8.控制按键,9.态指示灯,10.通讯接口,11.中央控制模块,12.一通讯模块,13.第二通讯模块,14.第三通讯模块,15.数据存储模块,16.电能计量模块,17.显示控制模块,18.按键控制模块,19.状态指示模块,20.工作电源模块,21.蓄电池,U1.第一集成电路,U2.第二集成电路,U3.第三集成电路,U4.第四集成电路,U5.第五集成电路,U6.第六集成电路,U7.第七集成电路,U8.第八集成电路,U9.第九集成电路,R1.第一电阻,R2.第二电阻,R3.第三电阻,R4.第四电阻,R5.第五电阻,R6.第六电阻,R7.第七电阻,R8.第八电阻,R9.第九电阻,R10.第十电阻,R11.第十一电阻,R12.第十二电阻,R13.第十三电阻,R14.第十四电阻,C1.第一电容,C2.第二电容,C3.第三电容,C4.第四电容,C5.第五电容,C6.第六电容,C7.第七电容,RP1.可调电阻,VD1.稳压二极管,VD2.稳压三极管,K1.继电器。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图6所示,一种基于RS485总线的远程抄表系统,包括若干智能电表1、数据采集终端2、集中器3、远程监控终端4和无线遥控终端5,所述智能电表1与数据采集终端2电连接,所述数据采集终端2通过集中器3与远程监控终端4电连接,所述数据采集终端2与无线遥控终端5无线连接;
其中,数据采集终端2对各智能电表1进行远程监控,随后与无线遥控终端5无线连接,与无线遥控终端5进行无线数据交换,实现了工作人员对系统进行远程监控,同时通过集中器3与远程监控终端4连接,实现了工作人员能够在监控中心对系统进行实时监控。
所述数据采集终端2包括本体6、设置在本体6上的显示界面7、控制按键8、状态指示灯9和若干通讯接口10,所述本体6的内部设有中控机构,所述中控机构包括中央控制模块11、与中央控制模块11连接的第一通讯模块12、第二通讯模块13、第三通讯模块14、数据存储模块15、电能计量模块16、显示控制模块17、按键控制模块18、状态指示模块19和工作电源模块20,所述集中器3与第一通讯模块12电连接,所述智能电表1与第二通讯模块13电连接,所述无线遥控终端5与第三通讯模块14无线连接,所述显示界面7与显示控制模块17电连接,所述控制按键8与按键控制模块18电连接,所述状态指示灯9与状态指示模块19电连接,所述中央控制模块11采用的集成电路的型号为LPC2131;
其中,显示界面7,用来显示数据采集终端2的各种工作信息;控制按键8,用来实现工作人员能够对数据采集终端2进行实时操控;状态指示灯9,用来对数据采集终端2的工作状态进行实时显示;通讯接口10,用来实现数据采集终端2能够与外部的终端进行数据交换;中央控制模块11,用来实现系统内的各个模块的稳定工作,从而提高了系统的智能化;第一通讯模块12,用来集中器3进行数据交换,从而实现了数据的交换;第二通讯模块13,能够实现与智能电表1的数据交换,实现了对智能电表1的工作信息进行采集;第三通讯模块14,用来与无线遥控终端5进行无线数据交换,从而实现了工作人员能够对系统进行远程监控;数据存储模块15,在这里,用来对系统中的相关数据进行存储,从而实现了系统的可靠性;电能计量模块16,通过脉冲采集的方式,来对系统进行电能的计量;显示控制模块17,用来控制显示界面7对系统的工作信息进行显示,从而提高了系统的实用性;按键控制模块18,用来对控制按键8的操控信息进行采集,从而实现了工作人员对数据采集终端2的实时操控;状态指示模块19,用来对数据采集终端2的状态进行实时显示,从而提高了系统的可靠性;工作电源模块20,用来给数据采集终端2提供稳定的工作电压,从而提高了系统的可靠性。
所述第二通讯模块13包括第二通讯电路,所述第二通讯电路包括第一集成电路U1、第二集成电路U2、第三集成电路U3、第四集成电路U4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3,所述第一集成电路U1、第二集成电路U2和第三集成电路U3的型号均为6N137,所述第四集成电路U4的型号为SNLBC184,所述第一集成电路U1的第八端外接3.3V直流电压电源,所述第一集成电路U1的第八端和第一集成电路U1的第七端连接,所述第一集成电路U1的第八端通过第一电容C1接地,所述第一集成电路U1的第八端通过第一电阻R1与第一集成电路U1的第六端连接,所述第一集成电路U1的接地端接地,所述第一集成电路U1的第二端外接5V直流电压电源,所述第一集成电路U1的第三端通过第二电阻R2与第四集成电路U4的第一端连接,所述第二集成电路U2的第二端外接3.3V直流电压电源,所述第二集成电路U2的第三端与第三电阻R3连接,所述第二集成电路U2的第八端与第二集成电路U2的第七端连接,所述第二集成电路U2的第八端通过第四电阻R4与第二集成电路U2的第六端连接,所述第二集成电路U2的第八端通过第二电容C2接地,所述第二集成电路U2的第八端外接5V直流电压电源,所述第二集成电路U2的接地端接地,所述第二集成电路U2的第六端分别与第四集成电路U4的第二端和第四集成电路U4的第三端连接,所述第三集成电路U3的第二端外接3.3V直流电压电源,所述第三集成电路U3的第三端与第五电阻R5连接,所述第三集成电路U3的第八端与第三集成电路U3的第七端连接,所述第三集成电路U3的第五端接地,所述第三集成电路U3的第八端通过第六电阻R6与第三集成电路U3的第六端连接,所述第三集成电路U3的第八端外接5V直流电压电源,所述第三集成电路U3的第八端通过第三电容C3接地,所述第三集成电路U3的第六端与第四集成电路U4的第四端连接,所述第四集成电路U4的第八端外接5V直流电压电源,所述第四集成电路U4的第八端通过第七电阻R7与第四集成电路U4的的第七端连接,所述第四集成电路U4的第七端通过第八电阻R8与第四集成电路U4的第六端连接,所述第四集成电路U4的第六端通过第九电阻R9与第四集成电路U4的第五端连接,所述第四集成电路U4的第五端接地;
其中,在第二通讯电路中,采用的通讯协议为RS485通讯协议,采用具有抗雷击能力的SN75LBC184。为了提高第二通讯电路的可靠性,采用光耦进行隔离保护,考虑到RS485的波特率可能会比较高,所以采用高速光偶6N137进行隔离保护。此接口采用半双工方式进行连接,通过控制第二集成电路U2的第三端对传输方向进行控制,当他输出高电平时,发送使能有效,数据可以通过第三集成电路U3的第三端线发送出去;当他输出低电平时,接收使能有效,可以通过第一集成电路U1的第六端接收数据。为了提高RS485通信的可靠性和抗干扰能力,特别加了两个偏置电阻(第七电阻R7和第九电阻R9)和匹配电阻(第八电阻R8),从而进一步提高了第二通讯电路的可靠性。
所述电能计量模块16包括脉冲采集电路,所述脉冲采集电路包括第五集成电路U5、第六集成电路U6、第八集成电路U8和若干信号检测电路,所述第五集成电路U5和第六集成电路U6的型号均为74HC165,所述第八集成电路U8为反相器,所述第八集成电路U8的输出端分别与第五集成电路U5的第十三端和第六集成电路U6的第十三端连接,所述第五集成电路U5的第十端、第五集成电路U5的第十一端、第六集成电路U6的第十端和第六集成电路U6的第十一端均接地,所述第五集成电路U5的第九端和第六集成电路U6的第十五端连接,所述第五集成电路U5的第一端到第五集成电路U5的第八端、第六集成电路U6的第一端到第六集成电路U6的第八端均与信号检测电路连接,所述信号检测电路包括第十电阻R10、第四电容C4和第七集成电路U7,所述第七集成电路U7为施密特触发器,所述第十电阻R10与第七集成电路U7的输入端连接,所述第七集成电路U7的输入端通过第四电容C4接地,所述第七集成电路U7的输出端分别与第五集成电路U5的第一端到第五集成电路U5的第八端、第六集成电路U6的第一端到第六集成电路U6的第八端连接。
其中,本数据采集终端2的脉冲采集电路用LPC2131的SPI接口扩展I/O输入来实现,SPI接口通过两片74HC165来进行I/O扩展。74HC165是一种8位并入串出的移位寄存器,其中74HC165的第十一端和第十三端为其时钟输入端;74HC165的第十五端和第十四端为一对逻辑电平相反的串行数据输出端;74HC165的第九端为级联输入端;74HC165的第十二端为预置控制端,他为低电平时,并行数据端的数据置入74HC165的内部寄存器,为高电平时,则进行串行移位操作。两片74HC165之间通过级联方式进行连接,他们的第十三端和SPI接口的SCK相连。在脉冲输入时为了消除抖动,在信号采集电路中,特意在输入时加上第四电容C4和施密特触发器进行消抖处理,从而实现了对电能的精确采集。
作为优选,所述工作电源模块包括工作电源电路,所述工作电源电路包括第九集成电路U9、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、可调电阻RP1、稳压二极管VD1、稳压三极管VD2和继电器K1,所述第九集成电路U9的型号为CW317,所述第九集成电路U9的输入端分别通过第五电容C5和第六电容C6接地,所述第九集成电路U9的可调端通过可调电阻RP1接地,所述第九集成电路U9的可调端通过第十二电阻R12与第九集成电路U9的输出端连接,所述第九集成电路U9的输出端通过第十三电阻R13和第十四电阻R14组成的串联电路接地,所述第七电容C7与第十三电阻R13和第十四电阻R14组成的串联电路并联,所述稳压三极管VD2的型号为TL431,所述稳压三极管VD2的参考极分别与第十三电阻R13和第十四电阻R14连接,所述稳压三极管VD2的阳极接地,所述稳压三极管VD2的阴极通过继电器K1的线圈分别与稳压二极管VD1的阴极和第十一电阻R11连接,所述稳压二极管VD1的阳极接地,所述可调电阻RP1的可调端接地。
其中,第九集成电路U9的输入端分别通过第五电容C5和第六电容C6接地,实现了对输入电源的储能和过滤,随后再通过第九集成电路U9的可调端通过第十二电阻R12对输出电压进行反馈采集,来进行输出电压的调节,同时稳压三极管VD2通过第十三电阻R13和第十四电阻R14的分压电压进行采集,来实现对输出电压的采集,来控制继电器K1线圈的导通,控制稳压二极管VD1能够在输出电压出现过高的时候,进行短路处理,与第九集成电路U9同步进行电压的调节,提高了系统运行的稳定性。
作为优选,所述第三通讯模块14包括蓝牙,所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与无线遥控终端5无线连接。
作为优选,所述第一通讯模块12采用的芯片的型号为MAX1482。
其中,MAX1482是低功耗的RS485和RS422通信收发器。他的特征是进行了转换速率限制,可以减少电磁干扰(EMI)和降低通信电缆阻抗不匹配引起的反射,数据传输速率可以达到250kb/s;具有1/8单位负载的输入负载阻抗,可以最多带256个节点,从而能够实现与集中器3进行多路数据快速交换,提高了系统的实用性。
作为优选,所述本体6的内部设有蓄电池21,所述蓄电池21与工作电源模块20电连接。
作为优选,所述显示界面7为液晶显示屏。
作为优选,所述控制按键8为轻触按键。
作为优选,所述状态指示灯9包括双色发光二极管。
作为优选,所述本体6的阻燃等级为V-0。
作为优选,所述数据存储模块15采用的芯片的型号为AT24C256。
其中,数据存储模块15采用串行E2PROM AT24C256,串行E2PROM具有体积小、功耗低、硬件接口简单等特点,他可以直接挂接在LPC2131的I2C总线上。
与现有技术相比,该基于RS485总线的远程抄表系统中,在第二通讯电路中,采用高速光偶6N137进行隔离保护,在实现了通讯电路可靠的同时,实现了数据的快速交换,提高了系统的可靠性;不仅如此,脉冲采集电路中,在输入时加上第四电容C4和施密特触发器进行消抖处理,从而实现了对电能的精确采集,提高了系统的运行的可靠性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种基于RS485总线的远程抄表系统,其特征在于,包括若干智能电表、数据采集终端、集中器、远程监控终端和无线遥控终端,所述智能电表与数据采集终端电连接,所述数据采集终端通过集中器与远程监控终端电连接,所述数据采集终端与无线遥控终端无线连接;
所述数据采集终端包括本体、设置在本体上的显示界面、控制按键、状态指示灯和若干通讯接口,所述本体的内部设有中控机构,所述中控机构包括中央控制模块、与中央控制模块连接的第一通讯模块、第二通讯模块、第三通讯模块、数据存储模块、电能计量模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块,所述集中器与第一通讯模块电连接,所述智能电表与第二通讯模块电连接,所述无线遥控终端与第三通讯模块无线连接,所述显示界面与显示控制模块电连接,所述控制按键与按键控制模块电连接,所述状态指示灯与状态指示模块电连接,所述中央控制模块采用的集成电路的型号为LPC2131;
所述第二通讯模块包括第二通讯电路,所述第二通讯电路包括第一集成电路、第二集成电路、第三集成电路、第四集成电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一电容、第二电容和第三电容,所述第一集成电路、第二集成电路和第三集成电路的型号均为6N137,所述第四集成电路的型号为SNLBC184,所述第一集成电路的第八端外接3.3V直流电压电源,所述第一集成电路的第八端和第一集成电路的第七端连接,所述第一集成电路的第八端通过第一电容接地,所述第一集成电路的第八端通过第一电阻与第一集成电路的第六端连接,所述第一集成电路的接地端接地,所述第一集成电路的第二端外接5V直流电压电源,所述第一集成电路的第三端通过第二电阻与第四集成电路的第一端连接,所述第二集成电路的第二端外接3.3V直流电压电源,所述第二集成电路的第三端与第三电阻连接,所述第二集成电路的第八端与第二集成电路的第七端连接,所述第二集成电路的第八端通过第四电阻与第二集成电路的第六端连接,所述第二集成电路的第八端通过第二电容接地,所述第二集成电路的第八端外接5V直流电压电源,所述第二集成电路的接地端接地,所述第二集成电路的第六端分别与第四集成电路的第二端和第四集成电路的第三端连接,所述第三集成电路的第二端外接3.3V直流电压电源,所述第三集成电路的第三端与第五电阻连接,所述第三集成电路的第八端与第三集成电路的第七端连接,所述第三集成电路的第五端接地,所述第三集成电路的第八端通过第六电阻与第三集成电路的第六端连接,所述第三集成电路的第八端外接5V直流电压电源,所述第三集成电路的第八端通过第三电容接地,所述第三集成电路的第六端与第四集成电路的第四端连接,所述第四集成电路的第八端外接5V直流电压电源,所述第四集成电路的第八端通过第七电阻与第四集成电路的的第七端连接,所述第四集成电路的第七端通过第八电阻与第四集成电路的第六端连接,所述第四集成电路的第六端通过第九电阻与第四集成电路的第五端连接,所述第四集成电路的第五端接地;
所述电能计量模块包括脉冲采集电路,所述脉冲采集电路包括第五集成电路、第六集成电路、第八集成电路和若干信号检测电路,所述第五集成电路和第六集成电路的型号均为74HC165,所述第八集成电路为反相器,所述第八集成电路的输出端分别与第五集成电路的第十三端和第六集成电路的第十三端连接,所述第五集成电路的第十端、第五集成电路的第十一端、第六集成电路的第十端和第六集成电路的第十一端均接地,所述第五集成电路的第九端和第六集成电路的第十五端连接,所述第五集成电路的第一端到第五集成电路的第八端、第六集成电路的第一端到第六集成电路的第八端均与信号检测电路连接,所述信号检测电路包括第十电阻、第四电容和第七集成电路,所述第七集成电路为施密特触发器,所述第十电阻与第七集成电路的输入端连接,所述第七集成电路的输入端通过第四电容接地,所述第七集成电路的输出端分别与第五集成电路的第一端到第五集成电路的第八端、第六集成电路的第一端到第六集成电路的第八端连接。
2.如权利要求1所述的基于RS485总线的远程抄表系统,其特征在于,所述工作电源模块包括工作电源电路,所述工作电源电路包括第九集成电路、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第五电容、第六电容、第七电容、可调电阻、稳压二极管、稳压三极管和继电器,所述第九集成电路的型号为CW317,所述第九集成电路的输入端分别通过第五电容和第六电容接地,所述第九集成电路的可调端通过可调电阻接地,所述第九集成电路的可调端通过第十二电阻与第九集成电路的输出端连接,所述第九集成电路的输出端通过第十三电阻和第十四电阻组成的串联电路接地,所述第七电容与第十三电阻和第十四电阻组成的串联电路并联,所述稳压三极管的型号为TL431,所述稳压三极管的参考极分别与第十三电阻和第十四电阻连接,所述稳压三极管的阳极接地,所述稳压三极管的阴极通过继电器的线圈分别与稳压二极管的阴极和第十一电阻连接,所述稳压二极管的阳极接地,所述可调电阻的可调端接地。
3.如权利要求1所述的基于RS485总线的远程抄表系统,其特征在于,所述第三通讯模块包括蓝牙,所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与无线遥控终端无线连接。
4.如权利要求1所述的基于RS485总线的远程抄表系统,其特征在于,所述第一通讯模块采用的芯片的型号为MAX1482。
5.如权利要求1所述的基于RS485总线的远程抄表系统,其特征在于,所述本体的内部设有蓄电池,所述蓄电池与工作电源模块电连接。
6.如权利要求1所述的基于RS485总线的远程抄表系统,其特征在于,所述显示界面为液晶显示屏。
7.如权利要求1所述的基于RS485总线的远程抄表系统,其特征在于,所述控制按键为轻触按键。
8.如权利要求1所述的基于RS485总线的远程抄表系统,其特征在于,所述状态指示灯包括双色发光二极管。
9.如权利要求1所述的基于RS485总线的远程抄表系统,其特征在于,所述本体的阻燃等级为V-0。
10.如权利要求1所述的基于RS485总线的远程抄表系统,其特征在于,所述数据存储模块采用的芯片的型号为AT24C256。
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