基于以太网技术的电表组网
技术领域
本实用新型涉及一种电表组网,特别是一种基于以太网技术的电表组网。
背景技术
随着我国城市化水平的提高及国家智能电网建设的加快,以前挨家挨户上门抄表的方式,对电力公司而言会增加巨大的人力成本及时间成本,对终端用户而言,在生活上对其造成一定影响,有可能带来安全隐患。为了减小手动抄表带来的不利影响,可采用电表组网的方式实现远程抄表,从而提高效率,节省人力成本及时间成本。
现阶段电表组网方式有如下几种:基于RS-485串行总线标准的电表组网方式;基于电力线载波(PLC)的电表组网方式;基于公网GPRS(通用分组无线服务技术)的电表组网方式以及基于微功率无线通信方式的电表组网方式。
虽然这几种电表组网方式都能实现远程抄表这一功能,但是它们各自存在一些缺点,如RS-485总线方式需要重新布线,增加了成本;电力线载波方式则由于受到电网的影响,通信成功率不高;公网GPRS则由于占用流量,额外增加了费用;微功率无线方式由于通信距离有限,不能大面积的使用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于,提供一种基于以太网技术的电表组网。本实用新型具有安装成本和使用成本较低、通信成功率较高和通信距离较长的特点。
本实用新型的技术方案:基于以太网技术的电表组网,包括主站,其特征在于:所述的主站经以太网依次连接有数据采集层和采集监控设备。
前述的基于以太网技术的电表组网中,所述的数据采集层和采集监控设备之间设有路由器。
前述的基于以太网技术的电表组网中,所述的数据采集层,是一组集中器或采集器。
前述的基于以太网技术的电表组网中,所述的采集监控设备是三相电表,三相电表包括主控MCU及与主控MCU连接的RS-232转以太网模块,RS-232转以太网模块经以太网与集中器或采集器连接。
前述的基于以太网技术的电表组网中,所述的集中器或采集器与三相电表的连接,是集中器或采集器经星型网络结构与三相电表的连接。
前述的基于以太网技术的电表组网中,所述的主站和数据采集层之间是双向通讯;所述的数据采集层和采集监控设备之间也是是双向通讯。
与现有技术相比,本实用新型采用以太网实现远程抄表功能,通信成功率较高;因互联网的普及和通信的高速发展,大部分的小区和工矿企业都实现了以太网接入,因此基于以太网技术的电表组网能够充分利用这些资源,免去了重新布线,降低了安装成本和使用成本,并且能实现长距离的传输和实现远程抄表功能。本实用新型具有实施结构简单、安装成本低的特点,适合大规模应用。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是三相电表的结构示意图。
附图中的标记为:1-主站,2-采集器,3-三相电表,4-路由器,5-RS-232转以太网模块,6-主控MCU,7-数据采集层,8-采集监控设备。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明,但并不作为对本实用新型限制的依据。
实施例。基于以太网技术的电表组网,构成如图1和2所示,包括主站1,特点是:所述的主站1经以太网依次连接有数据采集层7和采集监控设备8。
所述的主站1是整个组网的管理中心,负责整个组网的电能信息采集、用电管理以及数据管理和数据应用等。最常见的主站是电力公司的抄表中心。所述的数据采集层7是负责对各采集监控设备8的电能信息的采集和监控,包括各种应用场所的电能信息采集终端(如集中器、采集器等)。所述的采集监控设备8是以太网三相电能表,可实现正、反向有功电能计量,四象限无功电能计量;具有计量分相有功、无功电能;具有分时计量功能,有功、无功电能量按照相应的时段分别累计;电压、电流、功率因素、频率等瞬时量实时显示;具有以太网通讯接口,支持TCP/IP协议,通过以太网可实现远程抄表功能。
所述的数据采集层7和采集监控设备8之间设有路由器4;所述的数据采集层7,是一组集中器或采集器2;所述的采集监控设备8为一组三相电表3,三相电表3包括主控MCU 6及与主控MCU 6连接的RS-232转以太网模块5,RS-232转以太网模块5经以太网与集中器或采集器2连接;所述的集中器或采集器2与三相电表3的连接,是集中器或采集器2经星型网络结构与三相电表3的连接;所述的主站1和数据采集层7之间是双向通讯;所述的数据采集层7和采集监控设备8之间也是是双向通讯。
所述的RS-232转以太网模块5一款具有高效性能并集成了ARMCortex-M3微处理器的RS-232转以太网模块,该模块内嵌TCP/IP协议,可高效处理网络流量。
三相电表3的通讯流程如下:三相电表处理得到的各类数据由主控MCU通过RS-232通讯发送到RS-232转以太网模块,RS-232转以太网模块解析数据,并将这些数据按照以太网协议打包经路由器发送至集中器/采集器。同时集中器/采集器也可发送数据至RS-232转以太网模块,由该模块解析数据,并将这些数据按照RS-232协议传输到三相电表的主控MCU。
本实用新型的工作过程及原理如下:三相电表应设置好RS-232转以太网模块的IP地址,根据主站与三相电表的通讯协议和通信数据格式,对三相电表中的RS-232转以太网模块的端口0进行配置,主要设置通讯波特率、数据帧格式、工作模式(三相电表模式设为客户端)、服务器IP地址(主站的静态IP地址),要求在同一个路由节点内的三相电表IP地址不相同,因此一台路由器最多可以连接256个三相电表。配置完这些参数后,就可以将该节点内的三相电表通过以太网连接至路由器,路由器通过以太网连接至集中器或采集器,将数据上传至主站(抄表中心的PC机为服务器)。每一次上电时三相电表会主动向主站申请链接,并上报本地的IP地址,当与主站取得链接后,将主动权转交给主站,由主站来控制三相电表,并根据主站的指令上传相应数据。此时主站得到了所有连接下的三相电表IP地址,并根据出厂前配置的三相电表IP地址形成一一对应关系,就可以获得具体每个用户的用电信息。