CN1259644C - Dcpl网络预收费智能型电表抄表器 - Google Patents

Dcpl网络预收费智能型电表抄表器 Download PDF

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Abstract

DCPL网络预收费智能型电表抄表器装置，特征是抄表器中设有CPU微处理器，处理器通过调制解调器与网络连接，同时设有计数脉冲感应式机械电表或全电子式电表的接口，接口通过计数脉冲整形电路与CPU连接，CPU上还连接有显示电路以及仪表箱状态检测传感器等，光电隔离器件的输入、输出端连接CPU，形成光耦合器驱动脱扣开关断路电路，与脱扣开关的开启与闭合的检测电路。本装置能够接收现有的脉冲感应式机械电表与全电子式电表的输出，也可同时接入网络智能型煤气表或网络智能型水表，完成其预收费数据抄收管理功能，满足大多数表具(包括老住宅区原有电、水、气表)进入网络的需要，可解决所有三表的网络化改造问题。

Description

DCPL网络预收费智能型电表抄表器
技术领域
本发明属于网络技术，涉及一种独立于传统电能表之外的预收费电表抄表器。具体由电能表、DCPL网络预收费智能型电表抄表器构成的一种“用电单元网络终端”。
背景技术
传统的电表是采用非网络化的表具，这类表具无法进行网络化抄表管理。而电力载波表、IC卡电表都是为单一功能抄表系统而设计的，都不具备网络预收费与用户可进行结算短信息网络交互功能，同时单一功能抄表系统，在计算机上位机抄收的数据与表具上累计数据经常出现差额，以至引起用户与收费部门之间的纠纷。传统的IC卡上带有金额，当用户丢失、损坏IC卡，或用技术手段篡改金额数据时，会使用户或供应商蒙受损失。更被普遍忽视的问题是：传统的手工抄表，是服务方与用户同时在场，是一种双方对数据共同确认的法律行为；而现有技术中的“远程抄表”、“无线抄表”或“网络抄表”等方案，均未考虑这一法律问题，由服务方单方面确认数据，会引起纠纷，造成实施困难。所以IC卡表、电力载波表、远传脉冲表抄表系统中的计量表具都不能称作网络预收费智能计量终端。
在专利号或申请号：00135437.X；03112614.6；03219162.6；03132268.9的中国发明专利(或申请)提供了水、电、气表的网络自动抄收方法及其设备、网络可控断路电表抄表器及用电单元网络终端、网络智能表计量终端的DCPL现场总线及网络预收费网桥。以上方案均未解决：如何在保留老住宅区千家万户原有电表(包括水表、气表)的基础上，解决三表的网络化改造的技术问题。本申请将解决以上问题，提供一种适应网络预收费的智能型电表抄表器装置。
发明内容
本发明提供一种网络技术的低压用户配电终端。该配电终端将解决在保留老住宅区千家万户原有电表(包括水表、气表)的基础上，解决三表的网络化改造的技术问题。电力系统配网自动化面向低压网层10kV/0.4kV配电变压器低压侧，并形成低压用户配电终端数据网。该网络由各配电变压器的低压侧出发，到各用户负荷节点结束。实现对各负荷节点的电量采集与控制，如自动预收费与复费率用电管理、负荷控制、用户配电终端维护管理。低压网层是“营配合一”系统中用电营业系统的主要网络，故最终的低压网必将是用户预收费智能用电管理、配电终端系统维护管理、负荷管理等集成为一体的系统。这种低压用户配电终端是一种一体化设计的、DCPL网络现场总线可寻址数字通讯的、网络可控断路开关的、并面向用户提供短信息交互LCD显示信息窗口的、在信息交互显示窗口带有红外数字通讯的网络预收费与复费率智能型电表抄表器装置。该5点是本发明主要特征。
本装置能够接收现有的脉冲感应式机械电表与全电子式电表(电子式复费率电度表)的输出，也可同时接入DCPL网络智能型煤气表或DCPL网络智能型水表，完成其预收费数据抄收管理功能，以满足目前使用的大多数表具进入网络的需要。本装置进行电量采集与用户可进行结算短信息网络交互，成为一种LCD显示的网络预收费智能型电表抄表器装置。其优化方案还可以将防止触电、漏电、窃电，过载保护、防止雷击，网络遥控断路以及信息交互显示等功能一并加入到该抄表器中去，形成标准化的“用电单元网络终端”产品。该产品还可增加红外通信窗口，以增加使用遥控器进行现场手控操作的功能。
完成上述任务的方案是：DCPL网络预收费智能型电表抄表器装置，其特征在于：抄表器中设有CPU微处理器，该处理器通过调制解调器与网络连接，箱状态检测传感器等，光电隔离器件的输入、输出端连接CPU，形成光耦合器驱动脱扣开关断路电路，与脱扣开关的开启与闭合的检测电路，进行远程网络电源断路控制。微处理器主要完成电表电量计数电脉冲特性的判断采集、脱扣开关控制、信息交互显示器以及与DCPL网络进行双向数字通讯、红外数字通讯。方案中所说的“通过专用网络调制解调器(IC1)与DCPL网络连接，通过光耦合隔离电路与CPU微处理器IC2连接”。DCPL网络也可简称Meter-Bus通信网络。电路原理框图图4所示。所说抄表器装置上的计数脉冲感应式机械电表或全电子式电表的接口，可接入我国生产厂家标准的电子式电表或感应式机械式脉冲电表。
本申请有以下优化方案：
1、CPU上还分别连接有以下各电路的一种或几种：漏电保护电路、稳压电路、电流互感器以及防雷离子开关管，以提高设备的可靠性。
2、CPU通讯接口上并联有红外通讯电路，以增加使用红外遥控器进行现场手控操作功能。
3、设有用户端信息交互显示窗口，该窗口连接在CPU的数据显示电路上。
4、上述CPU微处理器及其所连接电路构成的全部智能电路系统安装在国家标准的漏电保护器本体内，漏电保护器面板上，设有红外通讯窗口及用户信息交互显示窗口，该LCD显示窗口连接在CPU的数据显示电路上。
5、设置有通用的、可接入DCPL网络智能型煤气表、DCPL网络智能型水表的DCPL网络连接接口，以便于各种表具的抄收管理。
本发明可以满足现代网络经济的需要，提供DCPL网络预收费智能型电表抄表器，它能够接收现有的脉冲感应式机械电表与全电子式电表的输出，也可同时接入DCPL网络智能型煤气表或DCPL网络智能型水表，完成其预收费数据抄收管理功能，以满足目前使用的大多数表具进入网络的需要。本装置进行电量采集与用户可进行结算短信息网络交互，成为一种LCD显示的网络预收费智能型电表抄收终端装置。其优化方案还可以防止触电、漏电、窃电、过载保护、防止雷击、网络遥控断路、信息交互显示以及使用红外遥控器进行现场手控操作等功能。
附图说明
图1为实施例1“DCPL网络预收费智能型电表抄表器装置”结构图；
图1-1为实施例1与电表安装连接方式示意图；
图2为DCPL网络预收费智能型电表抄表器电路原理图；
图3为DCPL网络预收费智能型水、电、气表终端与预收费网桥、管理计算机数据通讯应用实施例示意图；
图4为电路原理框图。
具体实施方法
实施例1，参照图1～图4：“DCPL网络预收费智能型电表抄表器装置”产品结构外型及电路，由图1、图1-1、图2所示。产品安装标准及漏电保护参数符合国家GB、IEC标准。抄表器装置上连接有过载/漏电/断电脱扣开关A、电度表脉冲输入端子B、防窃电表箱传感器输入端子C、信息交互窗口D、红外通讯窗口E、DCPL网络/RS485接口F，以及试验按钮G。本方案的电路主要包括：IC2.CUP电路、IC1.通信电路、IC3.显示电路、IC4.漏电保护芯片、W1.稳压电路、L.电流互感器、LZ.防雷离子开关管、红外通信电路U1-U3、UD1等所组成。所述的CPU芯片是P87LPCXXX(MSP430)系列微处理器。该核心微处理器，主要完成电表电量计数电脉冲特性的判断采集、时间计时、B1、B2传感器为用户终端配电电表箱状态判断、断路器脱扣开关控制及数据处理与存储、双向数据通信管理、信息交互显示管理及看门狗控制。CPU芯片串行通讯口通过模拟开关与IC1DCPL网络通讯调制解调专业芯片的RXD、TXD、红外通信电路相连。所述的IC1是DCPL网络通讯调制解调专业芯片，CPU芯片的通过选用串行通讯与DCPL网络通讯调制解调专业芯片的RXD、TXD进行数据读写操作，P2.5为R/T控制，CD为模拟调制信号检测端，并通过无极性的MBU(12)、MBU(13)将符合ITU-TV2.3标准的模拟调制信号耦合到DCPL网络线上，其中，TU1-TU5为光电耦合隔离器。DCPL网络线功能是一方面作为网络通讯，另一方面作为电力提供线路。所述的DCPL网络通讯是指抄表网桥通过DCPL网络线，向DCPL网络智能可控型煤气表、水表提供电力为36VDC以下安全电压的直流电源，同时也是网桥与“DCPL网络预收费智能型电表抄表器”进行数字通讯的网络线。DCPL网络现场总线工作原理在专利号或申请号03132268.9以进行说明。
在本发明所述的主动式离子开关避雷器(微型陶瓷气体放电管)LZ的工作原理也能有效地保护电器设备免遭感应雷电在电力线上的浪涌过电压的破坏。
本发明DCPL网络预收费智能型电表抄表器装置通过DCPL网络与预收费网桥连接，实现预收费或复费率电表的抄收，并通过网桥与管理部门计算机进行数字通讯管理以及网络可控断路抄表器的工作进行控制。

Claims (3)

1、一种DCPL网络预收费智能型电表抄收器，其特征在于：抄收器中设有CPU微处理器，该处理器通过调制解调器与DCPL网络连接，构成通讯线路，同时设有计数脉冲感应式机械电表或全电子式电表的接口，接口通过计数脉冲整形电路与CPU连接，CPU上还连接有面向用户提供短信息交互的显示电路和LCD显示信息窗口，以及仪表箱状态检测传感器，光电隔离器件的输入、输出端连接CPU，形成光耦合器驱动脱扣开关断路电路，与脱扣开关的开启与闭合的检测电路，CPU上还分别连接有以下电路中的一种或几种：漏电保护电路、稳压电路、电流互感器以及防雷离子开关管；CPU通讯接口上并联有红外通讯电路，同时，设置有通用的、可接入DCPL网络智能型煤气表、DCPL网络智能型水表的DCPL网络连接接口，所述CPU微处理器及其所连接电路工程的全部智能电路系统安装在国家标准的漏电保护器本体内；成为一种一体化设计的、DCPL网络现场总线可寻址数字通讯的、网络可控断路开关的、网络预收费智能型低压用户配电终端。
2、按照权利要求1所述的DCPL网络预收费智能型电表抄收器，其特征在于：漏电保护器面板上，设有红外通讯窗口。
3、按照权利要求1或2所述的DCPL网络预收费智能型电表抄收器，其特征在于：电路中微处理器为P87LPCXXX系列微处理器或MSP430系列微处理器。
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