CN108682136A - 远程抄表一体化平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了远程抄表一体化平台,其结构中包括数据采集器、数据集中器、通信控制器及GSM收发器四个组成部分;每组数据采集器通过RS485接口与电子脉冲式电能表进行通信,采集到相关数据后,通过载波/无线信道将数据传至下游的数据集中器,数据集中器通过RS‑232串口与通信控制器连接,后者通过AT指令控制下游的GSM收发器,GSM收发器采用基于GSM无线移动通信技术并具有调制解调功能的数据终端设备,以短消息形式发送和接收电能数据及控制字符。本发明能够将自动化技术与通讯技术相结合,实现对小区用户电能计量表的远方自动抄录及综合管理。
Description
技术领域
本发明涉及电力智能化技术领域,尤其是一种用于电网系统的远程抄表系统及应用。
背景技术
远程自动抄表是利用现代计算机技术和通信技术自动将用户的用电量记录到抄表系统的计算机中,并由软件进行统计计算,过去抄表员的工作全部由自动抄表系统承担。因此是一种不需要人员到现场,自动化程度更高的新型抄表方式。远程自动抄表系统由自动抄表装置、通信媒体和供电部门营业所计算机局域网络及相应的软件构成。用于远程自动抄表的通信媒体主要有低压线路载波、现场总线(包括RS-485)、公用电话交换网、有线电视网、无线电等。由于远程自动抄表自动化程度高,准确而及时,并且还有利于供电部门对负荷的管理,因此它是抄表技术的发展方向。在电力系统中,对广大的电力客户实现自动抄表,就是将智能化电表通过通信网络与控制中心的计算机联络,实现对电量的自动、集中、定时抄录,并进行统计和分析。电力客户抄表自动化是配电自动化的一个基本功能,是用电营业管理自动化的一个重要手段和组成部分。自动抄表是信息时代发展的总趋势。自动信息交换为人们日常生活和工作带来了极大的方便,节约了大量的人力和时间。快捷、准确的信息传递提高了现代数据管理的科学性、先进性。
自动抄表不但成为新的产业部门,国外己有不少厂商生产出AMR系列产品,而且AMR的研究也越来越深入,美国于1986年就成立了自动抄表技术协会(AMRA),近年欧洲自动抄表技术协会(EUROAMRA)和英国自动抄表技术协会(UKAMRA)也相继成立。电力技术期刊及互联网上也经常有相关的研究论文发表。
我国电力工业的自动化发展水平也在不断发展,其中高压输电网的自动化程度己经比较高,EMS(能量管理系统)在我国高压输电网中的应用己经相当普遍。因此,在我国电力网络的中、低压配电系统加快实行电力自动化工程是一个必然的趋势。电力系统中推行远方自动抄表是电力企业提高服务质量的有效手段,是推行电力企业市场化运作的关键技术。在能源紧缺而又不可或缺的今天,科学、及时、有效的能源管理和电力调度已经至关重要了。我国电力系统长期以来的查收方式是人工抄表,由查表人员入户查表计费,再由收费人员入户收费或将收费单送到用户通过银行进行结算。
随着我国电力事业的发展,电力系统两网改造工作的逐渐推进,厂网分离、同网同价和分时计费等政策的出台,用电网络规模急剧膨胀,使得供电企业对用电网络的管理任务日益加剧。传统的人工抄表模式的弊病越来越突出,主要表现在:(1)查表收费人员工作入户难,条件差,效率低,劳动强度大;(2)供电公司的大客户分布分散,供电公司客户服务中心对客户电表的数据抄录工作量巨大;(3)错抄、漏抄、估抄的现象严重,影响电供应部门的经济效益和社会形象;(4)窃电问题严重,尤其是工业大用户的窃电问题,由于数额较大,严重地损坏了电力企业的利益,扰乱了供用电秩序。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种远程抄表一体化平台,能够解决现有技术的不足,将自动化技术与通讯技术相结合,实现对小区用户电能计量表的远方自动抄录及综合管理。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案如下。
远程抄表一体化平台,其结构中包括数据采集器、数据集中器、通信控制器及GSM收发器四个组成部分;所述每组数据采集器上设置有至少一组RS485接口,并通过RS485接口与一组或多组电子脉冲式电能表进行通信,采集到相关数据后,通过载波/无线信道将数据传至下游的数据集中器;所述数据集中器采用大存储容量的微处理-通信一体化工业测控仪,其通过载波/无线信道与上游的数据采集器通信,自动抄收、存储采集终端获取的电量数据,其内部工作芯片设置ROM和RAM分别用来存储程序和数据,同时设置免断电保险电源,数据集中器通过RS-232串口与通信控制器连接;所述通信控制器通过RS-232串口与与所述数据集中器通信,并通过AT指令控制下游的GSM收发器,把电能数据以短消息的形式发送到管理中心,并通过接收到的控制字符来采取相应的控制动作;所述GSM收发器采用基于GSM无线移动通信技术并具有调制解调功能的数据终端设备,以短消息形式发送和接收电能数据及控制字符。
作为本发明的一种优选技术方案,所述数据采集器通过RS485接口采集电能数据以及用电负荷监测数据、设备保险熔断数据、设备负荷异动数据、设备缺相数据。
作为本发明的一种优选技术方案,所述数据采集器通过RS485接口将来自管理中心的系统指令或控制参数下传至电能表,所述系统指令或控制参数包括设置或修改网络各节点参数、设置或修改电表编号、设置或修改电表常数、设置或修改电表底数、设置或修改重连时间。
作为本发明的一种优选技术方案,所述数据集中器包括如下三种工作模式:A、实时采集:数据集中器实时采集所述数据采集器中存储的各类电能数据、参数和事件数据;B、定时采集:数据集中器根据管理中心设置的抄表方式定时采集数据采集器中的电能数据;C、自动补抄:数据集中器对在规定时间内未抄读到数据的电能表进行自动补抄功能;并在补抄失败后生成事件记录。
作为本发明的一种优选技术方案,所述通信控制器通过AT指令集对GSM收发器的信息编码及收发进行控制,从而把电能数据以短消息的形式发送到管理中心,并通过接收到的控制字符来采取相应的控制动作;所述AT指令以“AT”作为开头,以字符<CR>作为结束,AT后面的字母和数字表示相应的功能,每个指令执行成功与否都有相应的返回。
作为本发明的一种优选技术方案,所述GSM收发器采用四频GSM收发器,通过标准的AT命令接口实现短消息语数据信息的无失真传输。
作为本发明的一种优选技术方案,所述GSM收发器采用双列直插结构,通过60芯引脚与外围电路相连,提供PCB焊接引出焊盘和射频测试插座两种对外射频接口,同时提供两路独立的通用异步收发器UART,两路UART串口作为串行数据接口用来传送用户业务数据,同时提供测试及调试通道以及下载升级模块软件。
作为本发明的一种优选技术方案,所述GSM收发器还额外提供音频输入、输出接口,提供两路听筒、两路话筒接口。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明通过系统化、模块化的设计思想,应用先进的计算机技术、无线通信技术、网络技术、串口通讯技术与户用仪表计量技术,采用分层、分布、分散式结构,设计了电能表远程抄表系统,可实现对小区用户电能计量表的远方自动抄录及综合管理,并对所采集的数据进行全面、准确、可靠、一致的管理和分析,与用户用电计费、管理部门检查、管理、收费的固有工作流程相匹配,极大的提高了工作效率和工作质量。
具体实施方式
以下实施例详细说明了本发明。本发明所使用的各种原料及各项设备均为常规市售产品,均能够通过市场购买直接获得。
实施例1
本实施例提供了一种远程抄表一体化平台,其结构中包括数据采集器、数据集中器、通信控制器及GSM收发器四个组成部分,见下文。
每组数据采集器上设置有多组RS485接口并与多组电能表连接,通过RS485接口采集电能表的电能数据以及用电负荷监测数据、设备保险熔断数据、设备负荷异动数据、设备缺相数据等,再通过载波/无线信道将数据传至数据集中器;与此同时,数据采集器还可以通过RS485接口将来自管理中心的系统指令或控制参数下传至电能表,系统指令或控制参数包括设置或修改网络各节点参数、设置或修改电表编号、设置或修改电表常数、设置或修改电表底数、设置或修改重连时间。
数据集中器采用大存储容量的微处理-通信一体化工业测控仪,通过载波/无线信道与上游的数据采集器通信,自动抄收、存储采集终端获取的电量数据,可设置如下三种工作模式:①实时采集:数据集中器实时采集数据采集器中存储的各类电能数据、参数和事件数据;②定时采集:数据集中器根据管理中心设置的抄表方式定时采集数据采集器中的电能数据;③自动补抄:数据集中器对在规定时间内未抄读到数据的电能表进行自动补抄功能;并在补抄失败后生成事件记录;数据集中器内部工作芯片设置ROM和RAM分别用来存储程序和数据,同时设置免断电保险电源,数据集中器通过RS-232串口与通信控制器连接。
通信控制器通过RS-232串口与与数据集中器通信,并通过AT指令集对GSM收发器的信息编码及收发进行控制,从而把电能数据以短消息的形式发送到管理中心,同时通过接收到的控制字符来采取相应的控制动作;AT指令以“AT”作为开头,以字符<CR>作为结束,AT后面的字母和数字表示相应的功能,每个指令执行成功与否都有相应的返回。
GSM收发器采用基于GSM无线移动通信技术并具有调制解调功能的数据终端设备,通过标准的AT命令接口实现短消息语数据信息的无失真传输;GSM收发器采用双列直插结构,通过60芯引脚与外围电路相连,提供PCB焊接引出焊盘和射频测试插座两种对外射频接口,同时提供两路独立的通用异步收发器UART,两路UART串口作为串行数据接口用来传送用户业务数据,同时提供测试及调试通道以及下载升级模块软件。
本实施例提供的远程抄表一体化平台在应用时,可以作为电网抄表系统的用户端平台直接嵌入式用,并通过与管理中心的交互完成自动化、信息化的远程抄表作业及自动控制作业。平台的通信控制模块在接收到短信息后,通过串行口RS232将信息经由数据集中器传递给数据采集器,采集器根据接收到的短信息进行处理,从中提取控制命令,再通过串行口RS485对用户端电能表进行相应的操作控制;电能表的每月用电量信息也是以短信息的形式通过平台端通信控制模块经由GSM数字网发送给短信息服务中心,再由短信息服务中心发送给管理中心通信控制模块,最后通过串行口RS232发送给管理计算机。计算机在接收到短信息后,根据短信息的内容可发回短信息进行控制;或者将短信息进行处理,把相应的抄表数据存入到管理信息系统的数据库中,完成信息化作业的完整对接。
上述描述仅作为本发明可实施的技术方案提出,不作为对其技术方案本身的单一限制条件。
Claims (8)
1.远程抄表一体化平台,其特征在于:其结构中包括数据采集器、数据集中器、通信控制器及GSM收发器四个组成部分;
所述每组数据采集器上设置有至少一组RS485接口,并通过RS485接口与一组或多组电子脉冲式电能表进行通信,采集到相关数据后,通过载波/无线信道将数据传至下游的数据集中器;
所述数据集中器采用大存储容量的微处理-通信一体化工业测控仪,其通过载波/无线信道与上游的数据采集器通信,自动抄收、存储采集终端获取的电量数据,其内部工作芯片设置ROM和RAM分别用来存储程序和数据,同时设置免断电保险电源,数据集中器通过RS-232串口与通信控制器连接;
所述通信控制器通过RS-232串口与与所述数据集中器通信,并通过AT指令控制下游的GSM收发器,把电能数据以短消息的形式发送到管理中心,并通过接收到的控制字符来采取相应的控制动作;
所述GSM收发器采用基于GSM无线移动通信技术并具有调制解调功能的数据终端设备,以短消息形式发送和接收电能数据及控制字符。
2.根据权利要求1所述的远程抄表一体化平台,其特征在于:所述数据采集器通过RS485接口采集电能数据以及用电负荷监测数据、设备保险熔断数据、设备负荷异动数据、设备缺相数据。
3.根据权利要求1所述的远程抄表一体化平台,其特征在于:所述数据采集器通过RS485接口将来自管理中心的系统指令或控制参数下传至电能表,所述系统指令或控制参数包括设置或修改网络各节点参数、设置或修改电表编号、设置或修改电表常数、设置或修改电表底数、设置或修改重连时间。
4.根据权利要求1所述的远程抄表一体化平台,其特征在于:所述数据集中器包括如下三种工作模式:
A、实时采集:数据集中器实时采集所述数据采集器中存储的各类电能数据、参数和事件数据;
B、定时采集:数据集中器根据管理中心设置的抄表方式定时采集数据采集器中的电能数据;
C、自动补抄:数据集中器对在规定时间内未抄读到数据的电能表进行自动补抄功能;并在补抄失败后生成事件记录。
5.根据权利要求1所述的远程抄表一体化平台,其特征在于:所述通信控制器通过AT指令集对GSM收发器的信息编码及收发进行控制,从而把电能数据以短消息的形式发送到管理中心,并通过接收到的控制字符来采取相应的控制动作;所述AT指令以“AT”作为开头,以字符<CR>作为结束,AT后面的字母和数字表示相应的功能,每个指令执行成功与否都有相应的返回。
6.根据权利要求1所述的远程抄表一体化平台,其特征在于:所述GSM收发器采用四频GSM收发器,通过标准的AT命令接口实现短消息语数据信息的无失真传输。
7.根据权利要求1所述的远程抄表一体化平台,其特征在于:所述GSM收发器采用双列直插结构,通过60芯引脚与外围电路相连,提供PCB焊接引出焊盘和射频测试插座两种对外射频接口,同时提供两路独立的通用异步收发器UART,两路UART串口作为串行数据接口用来传送用户业务数据,同时提供测试及调试通道以及下载升级模块软件。
8.根据权利要求1所述的远程抄表一体化平台,其特征在于:所述GSM收发器还额外提供音频输入、输出接口,提供两路听筒、两路话筒接口。
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