CN115442676A - 一种智能电能表计量信息采集系统及采集方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智能电能表技术领域,且公开了一种智能电能表计量信息采集系统,包括系统模块总成,所述系统模块总成包括控制器模块、计量模块、存贮器、电源模块、继电器驱动模块、继电器和PLC通信模块;本发明还公开了一种智能电能表计量信息采集方法,包括以下步骤:S1:发出指令,服务器发送测试指令至电能表测试系统;S2:接收指令,接收测试指令然后根据测试指令控制电能表和负载输入装置之间的通信,并收集智能电能表的测量和管理信息;S3:获取数据。本发明通过多个电压互感器和电流互感器的设置能够采集各回路上的多个电参量,节省了成本,且通信速率快,通信抗干扰能力强。
Description
技术领域
本发明涉及智能电能表技术领域,具体为一种智能电能表计量信息采集系统及采集方法。
背景技术
电力工业是国民经济的一个重要支柱产业,而电力作为一种特殊商品在市场经济中处于举足轻重的地位。同时随着电力工业的体制改革,电网的运营和管理正逐步迈向商业化,电能量计量系统的建设也是随着电力商业化运营的开展而发展的。电能量计量系统主要任务时采集、处理、存储、统计各电厂的上网电量、联络线关口点电量和各用电关口的下网电量,为计算和分析提供基本数据,同时随着分时段电价计费的实施,电能量计量系统的重要性也就显得更加突出。
现在常用的智能电能表,由于其采用PLC通信模块对外进行通信,因此其通信速率受到严重限制,通信成功率低且易受到干扰,其不能采集多个电参量,成本高,且通信速度不够好,不能满足人们的要求,因此提出一种智能电能表计量信息采集系统及采集方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种智能电能表计量信息采集系统及采集方法,解决了现有的智能电能表信息采集时通信成功率低且易受到干扰,其不能采集多个电参量,成本高,且通信速度不够好,不能满足人们的要求的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种智能电能表计量信息采集系统,包括系统模块总成,所述系统模块总成包括控制器模块、计量模块、存贮器、电源模块、继电器驱动模块、继电器和PLC通信模块,所述系统模块总成还包括数据请求模块和发送模块,数据请求模块与PLC通信模块相连接,所述数据请求模块的输出端连接有数据请求引脚,数据请求模块连接有数据接口模块,数据请求模块从数据接口模块处获取数据请求,所述系统模块总成包括集中器,且集中器与控制器模块、存贮器、继电器、PLC通信模块相连接,所述系统模块总成包括显示器,且显示器与计量模块相连接,所述计量模块包括多个电压互感器和电流互感器,且电压互感器和电流互感器通过电子切换开关与计量模块相连接。
作为本发明再进一步的方案,所述电子切换开关的定时切换间隔时间不大于1/N秒,各回路的电量计量时间与电子切换开关的间隔时间相同。
进一步的,所述PLC通信模块采用G3_PLC通信模块,G3_PLC通信模块与控制器模块连接,G3_PLC通信模块采用ATPL250A双通道自适应载波控制方案,所述控制器模块采用型号为SAM4C32的控制器芯片构成的控制器模块。
在前述方案的基础上,所述控制器模块连接有MBUS通信模块,MBUS通信模块与控制器模块连接,控制器模块连接有P1口通信模块。
本发明还提出了一种智能电能表计量信息采集方法,包括以下步骤:
S1:发出指令,服务器发送测试指令至电能表测试系统;
S2:接收指令,接收测试指令然后根据测试指令控制电能表和负载输入装置之间的通信,并收集智能电能表的测量和管理信息;
S3:获取数据,通过MBUS通信模块获取水表、气表和热量表的数据信息,获取的同时服务器接收智能电能表误差值,与预设误差范围进行比对并校验智能电能表,当智能电能表误差值在预设误差范围内,发送采集指令至计量信息采集装置;
S4:数据传输,通过G3_PLC通信模块将获取的数据信息通过电力线上传至集中器;
S5:数据分析,分析和处理所收集的测量和管理信息,并根据数据类型进行转换,存储转换后的测量和管理信息;
S6:数据交互,通过P1口通信模块与用户的终端设备进行数据交互。
作为本发明再进一步的方案,所述S5中测量和管理信息包括智能电能表的基本信息、电量信息、最大需求功率信息、负载曲线信息、历史记录信息、自我诊断信息。
(三)有益效果
与现有技术相比,本发明提供了一种智能电能表计量信息采集方法,具备以下有益效果:
1、本发明通过多个电压互感器和电流互感器的设置能够采集各回路上的多个电参量,节省了成本,且可用于多种不同电源输入的应用场合,同时系统结构简单,前期的安装以及后期的维修较为简便。
2、本发明通过采用性能优异的控制器芯片控制智能电能表的工作,同时通过通信速率快且抗干扰能力强的G3_PLC通信模块与集中器进行数据交互,通信速率快,通信抗干扰能力强。
3、本发明在智能电能表计量信息采集前,先进行智能电能表计量信息的快速测试,保证智能电能表计量信息的正确性和可靠性。
附图说明
图1为本发明提出的一种智能电能表计量信息采集方法的流程结构示意图。
图2为本发明提出的一种智能电能表计量信息采集系统的框架结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
参照图1-2,一种智能电能表计量信息采集系统,包括系统模块总成,系统模块总成包括控制器模块、计量模块、存贮器、电源模块、继电器驱动模块、继电器和PLC通信模块,系统模块总成还包括数据请求模块和发送模块,数据请求模块与PLC通信模块相连接,数据请求模块的输出端连接有数据请求引脚,数据请求模块连接有数据接口模块,数据请求模块从数据接口模块处获取数据请求,系统模块总成包括集中器,且集中器与控制器模块、存贮器、继电器、PLC通信模块相连接,系统模块总成包括显示器,且显示器与计量模块相连接,计量模块包括多个电压互感器和电流互感器,且电压互感器和电流互感器通过电子切换开关与计量模块相连接,通过多个电压互感器和电流互感器的设置能够采集各回路上的多个电参量,节省了成本,且可用于多种不同电源输入的应用场合,同时系统结构简单,前期的安装以及后期的维修较为简便。
本发明还提出了一种智能电能表计量信息采集方法,包括以下步骤:
S1:发出指令,服务器发送测试指令至电能表测试系统;
S2:接收指令,接收测试指令然后根据测试指令控制电能表和负载输入装置之间的通信,并收集智能电能表的测量和管理信息在智能电能表计量信息采集前,先进行智能电能表计量信息的快速测试,保证智能电能表计量信息的正确性和可靠性;
S3:获取数据,通过MBUS通信模块获取水表、气表和热量表的数据信息,获取的同时服务器接收智能电能表误差值,与预设误差范围进行比对并校验智能电能表,当智能电能表误差值在预设误差范围内,发送采集指令至计量信息采集装置;
S4:数据传输,通过G3_PLC通信模块将获取的数据信息通过电力线上传至集中器;
S5:数据分析,分析和处理所收集的测量和管理信息,并根据数据类型进行转换,存储转换后的测量和管理信息;
S6:数据交互,通过P1口通信模块与用户的终端设备进行数据交互。
实施例2
参照图1-2,一种智能电能表计量信息采集系统,包括系统模块总成,系统模块总成包括控制器模块、计量模块、存贮器、电源模块、继电器驱动模块、继电器和PLC通信模块,系统模块总成还包括数据请求模块和发送模块,数据请求模块与PLC通信模块相连接,数据请求模块的输出端连接有数据请求引脚,数据请求模块连接有数据接口模块,数据请求模块从数据接口模块处获取数据请求,系统模块总成包括集中器,且集中器与控制器模块、存贮器、继电器、PLC通信模块相连接,系统模块总成包括显示器,且显示器与计量模块相连接,计量模块包括多个电压互感器和电流互感器,且电压互感器和电流互感器通过电子切换开关与计量模块相连接,通过多个电压互感器和电流互感器的设置能够采集各回路上的多个电参量,节省了成本,且可用于多种不同电源输入的应用场合,同时系统结构简单,前期的安装以及后期的维修较为简便。
本发明中,电子切换开关的定时切换间隔时间不大于1/N秒,各回路的电量计量时间与电子切换开关的间隔时间相同,PLC通信模块采用G3_PLC通信模块,G3_PLC通信模块与控制器模块连接,G3_PLC通信模块采用ATPL250A双通道自适应载波控制方案,用于新型智能电能表与外部进行通信,控制器模块采用型号为SAM4C32的控制器芯片构成的控制器模块,通过采用性能优异的控制器芯片控制智能电能表的工作,同时通过通信速率快且抗干扰能力强的G3_PLC通信模块与集中器进行数据交互,通信速率快,通信抗干扰能力强,控制器模块连接有MBUS通信模块,MBUS通信模块与控制器模块连接,用于智能电能表与外部的水表、燃气表和热量表进行通信,从而实现智能电能表的电、水、气、热四表集抄,控制器模块连接有P1口通信模块,用于智能电能表与用户的终端设备进行通信。
本发明还提出了一种智能电能表计量信息采集方法,包括以下步骤:
S1:发出指令,服务器发送测试指令至电能表测试系统;
S2:接收指令,接收测试指令然后根据测试指令控制电能表和负载输入装置之间的通信,并收集智能电能表的测量和管理信息在智能电能表计量信息采集前,先进行智能电能表计量信息的快速测试,保证智能电能表计量信息的正确性和可靠性;
S3:获取数据,通过MBUS通信模块获取水表、气表和热量表的数据信息,获取的同时服务器接收智能电能表误差值,与预设误差范围进行比对并校验智能电能表,当智能电能表误差值在预设误差范围内,发送采集指令至计量信息采集装置;
S4:数据传输,通过G3_PLC通信模块将获取的数据信息通过电力线上传至集中器;
S5:数据分析,分析和处理所收集的测量和管理信息,并根据数据类型进行转换,存储转换后的测量和管理信息,测量和管理信息包括智能电能表的基本信息、电量信息、最大需求功率信息、负载曲线信息、历史记录信息、自我诊断信息;
S6:数据交互,通过P1口通信模块与用户的终端设备进行数据交互。
在该文中的描述中,需要说明的是,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种智能电能表计量信息采集系统,包括系统模块总成,其特征在于,所述系统模块总成包括控制器模块、计量模块、存贮器、电源模块、继电器驱动模块、继电器和PLC通信模块,所述系统模块总成还包括数据请求模块和发送模块,数据请求模块与PLC通信模块相连接,所述数据请求模块的输出端连接有数据请求引脚,数据请求模块连接有数据接口模块,数据请求模块从数据接口模块处获取数据请求,所述系统模块总成包括集中器,且集中器与控制器模块、存贮器、继电器、PLC通信模块相连接,所述系统模块总成包括显示器,且显示器与计量模块相连接,所述计量模块包括多个电压互感器和电流互感器,且电压互感器和电流互感器通过电子切换开关与计量模块相连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能电能表计量信息采集系统,其特征在于,所述电子切换开关的定时切换间隔时间不大于1/N秒,各回路的电量计量时间与电子切换开关的间隔时间相同。
3.根据权利要求1所述的一种智能电能表计量信息采集系统,其特征在于,所述PLC通信模块采用G3_PLC通信模块,G3_PLC通信模块与控制器模块连接,G3_PLC通信模块采用ATPL250A双通道自适应载波控制方案,所述控制器模块采用型号为SAM4C32的控制器芯片构成的控制器模块。
4.根据权利要求1所述的一种智能电能表计量信息采集系统,其特征在于,所述控制器模块连接有MBUS通信模块,MBUS通信模块与控制器模块连接,控制器模块连接有P1口通信模块。
5.一种智能电能表计量信息采集方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:发出指令,服务器发送测试指令至电能表测试系统;
S2:接收指令,接收测试指令然后根据测试指令控制电能表和负载输入装置之间的通信,并收集智能电能表的测量和管理信息;
S3:获取数据,通过MBUS通信模块获取水表、气表和热量表的数据信息,获取的同时服务器接收智能电能表误差值,与预设误差范围进行比对并校验智能电能表,当智能电能表误差值在预设误差范围内,发送采集指令至计量信息采集装置;
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6.根据权利要求5所述的一种智能电能表计量信息采集方法,其特征在于,所述S5中测量和管理信息包括智能电能表的基本信息、电量信息、最大需求功率信息、负载曲线信息、历史记录信息、自我诊断信息。
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