CN108198407A - 一种电力线载波抄表系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电力线载波抄表系统及方法，其特征在于，它包括采集终端，采集终端的信号采集端连接有载波电表，采集终端的输出端通过电力线连接到集中器，集中器通过RS232接口连接有RS485—RS232转换接口，RS485—RS232转换接口连接有RS232—RS485转换接口，所述的RS232—RS485转换接口通过RS232接口连接到上位机，所述的上位机通过电话网络和GPRS通信网络直接连接到集中器。
Description
技术领域
本发明属于电力系统抄表技术领域，具体涉及一种电力线载波抄表系统及方法。
背景技术
智能电网是目前高技术的前沿之一，电力信息采集系统是智能电网的重要组成部分。
所述电力信息采集系统中的电力线抄表系统位于用户侧。目前智能电网推广采用的抄表系统是的电力线载波抄表系统。电力线载波抄表系统具有双向传输，无需另外铺设通信线路。安装方便、可以方便地将电力通信网络延伸到低压用户侧，实现对用户电表的数据采集和控制，适应性强。
电力线载波抄表系统适用于电能表的位置较分散、布线难度大、用电负载特性变化较小的台区，例如城乡公变台区、供电区域、别墅区、城市公寓小区等。
电力线载波抄表的主要问题是：信号衰减大、噪声源多，且干扰强、受负载特性影响大等问题，对通信的可靠性形成一定的技术障碍。其中最为主要的是，电力线载波抄表系统的采集终端是分布在不同的台区里面的，各个台区都以自己的固有频率与所述电力线载波抄表系统集中器进行通信。因此，所述集中器对各个台区内的所述采集终端同时抄表，将发生严重的台区串扰，影响抄表的准确性。此为现有技术的不足之处。
因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供设计一种电力线载波抄表系统及方法；以解决现有技术中的上述缺陷，是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有技术存在的缺陷，提供设计一种电力线载波抄表系统及方法，以解决上述技术问题。
为实习上述目的，本发明给出以下技术方案：
一种电力线载波抄表系统，其特征在于，它包括采集终端，采集终端的信号采集端连接有载波电表，采集终端的输出端通过电力线连接到集中器，集中器通过RS232接口连接有RS485—RS232转换接口，RS485—RS232转换接口连接有RS232—RS485转换接口，所述的RS232—RS485转换接口通过RS232接口连接到上位机，所述的上位机通过电话网络和GPRS通信网络直接连接到集中器。
作为优选，所述的载波电表包括电表控制单元，所述的电表控制单元连接有电能转换电路、电表数据存储单元、电表继电器、电表显示单元以及电力载波Modem。
作为优选，所述的采集终端包括采集控制单元，所述的采集控制单元连接有采集数据存储单元、采集LED显示单元、采集模式选择单元，所述的采集LED显示单元连接所述的采集数据存储单元，所述的采集控制单元还连接有RS485信道、红外信道、脉冲采集以及载波信道；该采集终端还包括电源模块。
作为优选，所述的集中器包括CPU单元、调制解调单元以及电源IO接口单元，
所述的CPU单元包括主CPU模块和辅CPU模块，所述的主CPU模块连接有电表数据存储器和实时时钟模块，所述的辅CPU模块连接有路由信息存储器，所述的主CPU模块与辅CPU模块之间通讯；
所述的调制解调单元包括调制解调器以及调制解调控制器，所述的调制解调器和调制解调控制器均连接到主CPU模块；
所述的电源IO接口单元包括接口控制模块，所述的接口控制模块连接到辅CPU模块以及电源电路，所述的辅CPU模块还通过载波通讯电路连接到电源电路，电源IO接口单元还包括RS232接口，所述的RS232接口连接到主CPU模块。
一种电力线载波抄表方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：关中断，置栈底；
S2：内存数据初始化：
S3:系统复位指示；
S4：硬件初始化；
S5：系统参数初始化；
S6：开中断；
S7：清看门狗定时器；
S8：时钟监测；
S9：事件处理；
S10：通信处理；
S11：显示处理；转到步骤S7。
作为优选，所述步骤S2具体包括初始化片内数据和系统标志位。
作为优选，所述步骤S3具体包括状态指示灯闪一次，指示系统复位。
作为优选，所述步骤S4具体包括初始化单片机串口和外围通信信道。
作为优选，所述步骤S5具体包括检测配置，初始化系统参数，检测启动标志。
作为优选，所述步骤S8具体包括检测系统定时器，并置系统事件标志；所述步骤S9包括响应系统事件；所述步骤S10包括通信状态判断和处理。
本发明的有益效果在于，采用该采集系统以及采集方法，有效解决现有技术中信号衰减大、噪声源多，且干扰强、受负载特性影响大的问题；采用本发明的数据传输方式，避免外界信号影响，提高数据传输过程中的抗干扰性，继而提升整个传输准确度。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1是本发明提供的一种电力线载波抄表系统的结构示意图。
图2是图1中载波电表的结构示意图。
图3是图1中采集终端的结构示意图。
图4是图1中集中器的结构示意图。
图5是本发明提供的一种电力线载波抄表方法的流程图。
其中，1-采集终端，2-载波电表，3-电力线，4-集中器，5-RS485—RS232转换接口，6-RS232—RS485转换接口，7-上位机，8-电话网络，9-GPRS通信网络，10-RS232接口，2.1-电表控制单元，2.2-电能转换电路，2.3电表数据存储单元，2.4-电表继电器，2.5-电表显示单元，2.6-电力载波Modem，1.1-采集控制单元，1.2-采集数据存储单元，1.3-采集LED显示单元，1.4-采集模式选择单元，1.5-RS485信道，1.6-红外信道，1.7-脉冲采集，1.8-载波信道，1.9-电源模块，4.1-CPU单元，4.2-调制解调单元，4.3-电源IO接口单元，4.11-主CPU模块，4.12-辅CPU模块，4.13-电表数据存储器，4.14-实时时钟模块，4.15-路由信息存储器，4.21-调制解调器，4.22-调制解调控制器，4.31-接口控制模块，4.32-电源电路，4.4-载波通讯电路。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明进行详细阐述，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施方式。
如图1-4所示，本发明提供的一种电力线载波抄表系统，它包括采集终端1，采集终端1的信号采集端连接有载波电表2，采集终端1的输出端通过电力线3连接到集中器4，集中器4通过RS232接口10连接有RS485—RS232转换接口5，RS485—RS232转换接口5连接有RS232—RS485转换接口6，所述的RS232—RS485转换接口6通过RS232接口10连接到上位机7，所述的上位机7通过电话网络8和GPRS通信网络9直接连接到集中器4。
本实施例中，所述的载波电表2包括电表控制单元2.1，所述的电表控制单元2.1连接有电能转换电路2.2、电表数据存储单元2.3、电表继电器2.4、电表显示单元2.5以及电力载波Modem2.6。
所述的采集终端1包括采集控制单元1.1，所述的采集控制单元1.1连接有采集数据存储单元1.2、采集LED显示单元1.3、采集模式选择单元1.4，所述的采集LED显示单元1.3连接所述的采集数据存储单元1.2，所述的采集控制单元1.1还连接有RS485信道1.5、红外信道1.6、脉冲采集1.7以及载波信道1.8；该采集终端1还包括电源模块1.9。
所述的集中器4包括CPU单元4.1、调制解调单元4.2以及电源IO接口单元4.3，
所述的CPU单元4.1包括主CPU模块4.11和辅CPU模块4.12，所述的主CPU模块4.11连接有电表数据存储器4.13和实时时钟模块4.14，所述的辅CPU模块4.12连接有路由信息存储器4.15，所述的主CPU模块4.11与辅CPU模块4.12之间通讯；
所述的调制解调单元4.2包括调制解调器4.21以及调制解调控制器4.22，所述的调制解调器4.21和调制解调控制器4.22均连接到主CPU模块4.11；
所述的电源IO接口单元4.3包括接口控制模块4.31，所述的接口控制模块4.31连接到辅CPU模块4.12以及电源电路4.32，所述的辅CPU模块4.12还通过载波通讯电路4.4连接到电源电路4.32，电源IO接口单元4.3还包括RS232接口10，所述的RS232接口10连接到主CPU模块4.11。
如图5所示，本发明提供的一种电力线载波抄表方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：关中断，置栈底；
S2：内存数据初始化：
S3:系统复位指示；
S4：硬件初始化；
S5：系统参数初始化；
S6：开中断；
S7：清看门狗定时器；
S8：时钟监测；
S9：事件处理；
S10：通信处理；
S11：显示处理；转到步骤S7。
本实施例中，所述步骤S2具体包括初始化片内数据和系统标志位。
所述步骤S3具体包括状态指示灯闪一次，指示系统复位。
所述步骤S4具体包括初始化单片机串口和外围通信信道。
所述步骤S5具体包括检测配置，初始化系统参数，检测启动标志。
所述步骤S8具体包括检测系统定时器，并置系统事件标志；所述步骤S9包括响应系统事件；所述步骤S10包括通信状态判断和处理。
以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种电力线载波抄表系统，其特征在于，它包括采集终端，采集终端的信号采集端连接有载波电表，采集终端的输出端通过电力线连接到集中器，集中器通过RS232接口连接有RS485—RS232转换接口，RS485—RS232转换接口连接有RS232—RS485转换接口，所述的RS232—RS485转换接口通过RS232接口连接到上位机，所述的上位机通过电话网络和GPRS通信网络直接连接到集中器。
2.根据权利要求1所述的一种电力线载波抄表系统，其特征在于，所述的载波电表包括电表控制单元，所述的电表控制单元连接有电能转换电路、电表数据存储单元、电表继电器、电表显示单元以及电力载波Modem。
3.根据权利要求1或2所述的一种电力线载波抄表系统，其特征在于，所述的采集终端包括采集控制单元，所述的采集控制单元连接有采集数据存储单元、采集LED显示单元、采集模式选择单元，所述的采集LED显示单元连接所述的采集数据存储单元，所述的采集控制单元还连接有RS485信道、红外信道、脉冲采集以及载波信道；该采集终端还包括电源模块。
4.根据权利要求3所述的一种电力线载波抄表系统，其特征在于，所述的集中器包括CPU单元、调制解调单元以及电源IO接口单元，
所述的CPU单元包括主CPU模块和辅CPU模块，所述的主CPU模块连接有电表数据存储器和实时时钟模块，所述的辅CPU模块连接有路由信息存储器，所述的主CPU模块与辅CPU模块之间通讯；
所述的调制解调单元包括调制解调器以及调制解调控制器，所述的调制解调器和调制解调控制器均连接到主CPU模块；
所述的电源IO接口单元包括接口控制模块，所述的接口控制模块连接到辅CPU模块以及电源电路，所述的辅CPU模块还通过载波通讯电路连接到电源电路，电源IO接口单元还包括RS232接口，所述的RS232接口连接到主CPU模块。
5.一种电力线载波抄表方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：关中断，置栈底；
S2：内存数据初始化：
S3:系统复位指示；
S4：硬件初始化；
S5：系统参数初始化；
S6：开中断；
S7：清看门狗定时器；
S8：时钟监测；
S9：事件处理；
S10：通信处理；
S11：显示处理；转到步骤S7。
6.根据权利要求5所述的一种电力线载波抄表方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括初始化片内数据和系统标志位。
7.根据权利要求5或6所述的一种电力线载波抄表方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括状态指示灯闪一次，指示系统复位。
8.根据权利要求7所述的一种电力线载波抄表方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括初始化单片机串口和外围通信信道。
9.根据权利要求8所述的一种电力线载波抄表方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括检测配置，初始化系统参数，检测启动标志。
10.根据权利要求9所述的一种电力线载波抄表方法，其特征在于，所述步骤S8具体包括检测系统定时器，并置系统事件标志；所述步骤S9包括响应系统事件；所述步骤S10包括通信状态判断和处理。
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