CN205247610U - 一种分布式远程抄表装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分布式远程抄表装置，涉及智能电表使用技术领域。该抄表装置包括：智能电表、抄表机以及具有大容量数据存储和网络服务功能的远程服务器，每个所述抄表机分别与多个所述智能电表通信连接，所述远程服务器分别与多个所述抄表机通信连接。使用该抄表装置不仅可以实现自动化抄表功能和远程控制等功能，减少人力成本，用于楼宇自动化，工厂车间管理等；而且可以实现大容量数据的存储、查询，以及通过网站进行人机交互，另外，该抄表装置具有成本低、实时性强、集抄范围广、传输容量大、传输速率高等优点。

Description

一种分布式远程抄表装置

技术领域

本实用新型涉及智能电表使用技术领域，尤其涉及一种分布式远程抄表装置。

背景技术

智能电表投资是国家电网智能电网投资用电环节的重要组成。根据国家电网公司的智能电网建设规划，十二五期间，智能化投资总量约在2861亿元，其中用电环节是重要组成部分，投资将达782.1亿元，占比27.34％。从用电环节的投资组成看，用电信息采集系统和电动汽车充电基础设施建设为主体，两者在用电环节智能化投资中占比分别为68％和28％。，因此，远程抄表装置具有很广阔的市场，在一定程度上可以大大减少人力和物力，并保证抄表人员的安全，同时保证抄表信息准确。

目前，随着一些新技术标准的出台，以及新需求的出现，现有的抄表装置所基于的硬件平台已经无法满足要求，比如，无法满足大容量数据存储的要求，无法进行大屏幕液晶显示，无法进行人机互动，无法提供网络服务等。所以，一种能够满足上述需求的远程抄表装置的开发就显得极为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种分布式远程抄表装置，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种分布式远程抄表装置，包括：智能电表、抄表机、用户端以及具有大容量数据存储和网络服务功能的远程服务器，每个所述抄表机分别与多个所述智能电表通信连接，所述远程服务器分别与多个所述抄表机通信连接，所述用户端与所述远程服务器通信连接。

优选地，所述每个所述抄表机分别与多个所述智能电表通信连接，具体为，每个所述抄表机分别与多个所述智能电表通过485总线通信连接。

优选地，所述抄表机通过485通讯接口与所述智能电表连接。

优选地，所述远程服务器分别与多个所述抄表机通信连接，具体为，所述远程服务器分别与多个所述抄表机通过GPRS模块通信连接。

优选地，所述GPRS模块的型号为：sim808。

优选地，所述抄表机采用ARM芯片STM32。

优选地，所述远程服务器采用mougonDB服务器。

进一步地，还包括供电子系统，所述供电子系统使用宽电压供电，输入电压为12V-60V，使用LM5008芯片作为初级DCDC转换芯片，XC6203作为二级DCDC转换芯片。

进一步地，还包括电源管理子系统，所述电源管理系统包括电池充放电控制器，所述充放电控制器采用TP4054电池管理芯片。

本实用新型的有益效果是：本实用新型实施例提供的分布式远程抄表装置，不仅可以实现自动化抄表功能和远程控制等功能，减少人力成本，用于楼宇自动化，工厂车间管理等；而且可以实现大容量数据的存储、查询，以及通过网站进行人机交互，另外，该抄表装置具有成本低、实时性强、集抄范围广、传输容量大、传输速率高等优点。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的分布式远程抄表装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的485通讯接口电路图；

图3是本实用新型实施例提供的供电子系统电路图；

图4是本实用新型实施例提供的电源管理子系统电路图。

图中，各符号的含义如下：

1智能电表，2抄表机，3远程服务器，4用户端，5485总线，6GPRS模块。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种分布式远程抄表装置，包括：智能电表1、抄表机2以及具有大容量数据存储和网络服务功能的远程服务器3每个抄表机2分别与多个智能电表1通信连接，远程服务器3分别与多个抄表机2通信连接。

本实施例提供的上述结构的抄表装置，主要面对现今应用广泛的智能电表。抄表机将与之连接的智能电表内的数据读出后，进行数据调度，整理后，发送至远程服务器上。

通过在远程服务器上部署网站，比如，使用PHP编写的网站，使远程服务器具备网络服务功能。如本领域技术人员可以理解的，在远程服务器上部署网站，还可以采用其他的常规技术手段。

另外，通过在远程服务器上设置能够存储大容量数据的数据库，比如MYSQL数据库，使其具有大容量数据存储功能。如本领域技术人员可以理解的，在远程服务器上设置能够存储大容量数据的数据库，还可以使用其他的常规技术手段。从而，当多个抄表机将大量的智能电表上的数据发送至服务器上时，可以存储在MYSQL数据库中，为后续大数据的应用提供数据基础。

因此，本实用新型实施例提供的抄表装置，通过分布式设计，实现了大容量数据的采集；通过使用具有大容量数据存储的远程服务器，实现了对大容量数据的存储，用电数据储存在MySQL中，为以后的大数据分析提供可能，因此，采用本实施例提供的抄表装置满足了新技术条件下的各种新需求。

本实施例提供的抄表装置，应用前景广泛，可以应用在地震检测台站，通信基站，钻井平台等大型工业设备上，也可以应用于小区，厂房车间等普通应用场合，降低布线难度。或者应用在家庭住户之中，住户可以实时监控家里的用电情况，甚至进行数据统计，分析用户的用电习惯。

本实施例提供的分布式远程抄表装置，还可以包括用户端4，用户端4与远程服务器3通信连接。

通过使用具有网络服务功能的远程服务器和与服务器连接的用户端，可以使用户端通过网站查看远程服务器上的数据，实现灵活的人机交互。

而且可以实现用户端通过网站对大容量数据查询。则管理人员不必去现场查询电量，功率等数据，就可以使用终端通过网站观测每天、每月的用电量，功率大小，电表余额等主要数据。用户可以使用图表，只管显示用电数据。

本实施例中，每个抄表机2分别与多个智能电表1通信连接，具体为，每个抄表机2分别与多个智能电表1通过485总线5通信连接。

采用上述结构，可以使每个抄表机读取多个智能电表中的数据，然后，抄表机和智能电表之间使用485总线通信，可以保证较高的通信速率和有效性。

本实施例中，抄表机2通过485通讯接口与智能电表1连接。

根据国标规定，接入国家电网的新型智能电表都具有485通讯接口，并遵循对应的通讯协议。抄表机通过485通讯接口与智能电表连接，可以实现每个抄表机分别与多个智能电表通过485总线通信连接。

如图2所示，在所述485通讯接口的电路中，设置有120欧姆匹配电阻以及TVS瞬变电压抑制二极管。

其中，120欧匹配电阻可以增大负载，减小信号的回波反射，提高电平识别率，使串口通讯具有较高的到码率，是一种被动的阻抗匹配补救措施。如果距离不远，可采用特性阻抗为120Ω低衰减的双绞屏蔽电缆。

TVS瞬变电压抑制二极管可以采用PSM712，该TVS管专门为非对称(+12V/-7伏)保护点的RS-485系统提供保护，主要保护设备免受静电放电，电快速瞬变、雷电浪涌产生的瞬态电压的损害。该TVS管的设计为非对称操作电压提供了最佳保护，在引脚1和2有一工作电压为12伏。这两个引脚都是成对双方向连接引脚3，引脚3作电压为7伏，该引脚在RS-485系统中是接地的。

本实施例中，远程服务器3分别与多个抄表机2通信连接，具体为，远程服务器3分别与多个抄表机2通过GPRS模块6通信连接。

抄表机从智能电表读取到数据后，通过GPRS模块发送至远程服务器中，采用GPRS模块实现通信，可以使用户呼叫建立的时间大大缩短。

本实施例中，GPRS模块6的型号为：sim808。

采用该型号的GPRS模块可以在900M和1800M频率下进行2G通讯，通讯速度稳定，误码及丢码率低。

本实施例中，抄表机2采用ARM芯片STM32。

所述ARM芯片STM32的型号为：STM32F103C8T6。

STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARMCortex-0内核。

STM32F103C8T6芯片使用外部陶瓷晶振产生时钟基准，可以保证单片机串口通讯时间基准稳定可靠，不会产生误码和丢帧。

本实施例中，远程服务器3采用mougonDB服务器。

服务器端运行数据接收程序，通过tcp/ip，将下位机发送过来数据接收、解码、并保存到数据库中。采用mougonDB作为服务器，将数据储存在服务器的内存中，存取方便，并且处理速度快。

本实用新型实施例提供的分布式远程抄表装置，还包括供电子系统，所述供电子系统使用宽电压供电，输入电压为12V-60V，使用LM5008芯片作为初级DCDC转换芯片，XC6203作为二级DCDC转换芯片。

本实施例中的提供的供电子系统的电路可参见图3。

本实用新型实施例提供的分布式远程抄表装置，还包括电源管理子系统，所述电源管理系统包括电池充放电控制器，所述充放电控制器采用TP4054电池管理芯片。

本实施例中的提供的电源管理子系统的电路可参见图4。

通过采用本实用新型公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：本实用新型实施例提供的分布式远程抄表装置，不仅可以实现自动化抄表功能和远程控制等功能，减少人力成本，用于楼宇自动化，工厂车间管理等；而且可以实现大容量数据的存储、查询，以及通过网站进行人机交互，另外，该抄表装置具有成本低、实时性强、集抄范围广、传输容量大、传输速率高等优点。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域人员应该理解的是，上述实施例提供的方法步骤的时序可根据实际情况进行适应性调整，也可根据实际情况并发进行。

上述实施例涉及的方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机设备可读取的存储介质中，用于执行上述各实施例方法所述的全部或部分步骤。所述计算机设备，例如：个人计算机、服务器、网络设备、智能移动终端、智能家居设备、穿戴式智能设备、车载智能设备等；所述的存储介质，例如：RAM、ROM、磁碟、磁带、光盘、闪存、U盘、移动硬盘、存储卡、记忆棒、网络服务器存储、网络云存储等。

最后，还需要说明的是，在本文中，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、商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、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种分布式远程抄表装置，其特征在于，包括：智能电表、抄表机、用户端以及具有大容量数据存储和网络服务功能的远程服务器，每个所述抄表机分别与多个所述智能电表通信连接，所述远程服务器分别与多个所述抄表机通信连接；所述用户端与所述远程服务器通信连接。

2.根据权利要求1所述的分布式远程抄表装置，其特征在于，所述每个所述抄表机分别与多个所述智能电表通信连接，具体为，每个所述抄表机分别与多个所述智能电表通过485总线通信连接。

3.根据权利要求2所述的分布式远程抄表装置，其特征在于，所述抄表机通过485通讯接口与所述智能电表连接。

4.根据权利要求1所述的分布式远程抄表装置，其特征在于，所述远程服务器分别与多个所述抄表机通信连接，具体为，所述远程服务器分别与多个所述抄表机通过GPRS模块通信连接。

5.根据权利要求4所述的分布式远程抄表装置，其特征在于，所述GPRS模块的型号为：sim808。

6.根据权利要求1所述的分布式远程抄表装置，其特征在于，所述抄表机采用ARM芯片STM32。

7.根据权利要求1所述的分布式远程抄表装置，其特征在于，所述远程服务器采用mougonDB服务器。

8.根据权利要求1所述的分布式远程抄表装置，其特征在于，还包括供电子系统，所述供电子系统使用宽电压供电，输入电压为12V-60V，使用LM5008芯片作为初级DCDC转换芯片，XC6203作为二级DCDC转换芯片。

9.根据权利要求1所述的分布式远程抄表装置，其特征在于，还包括电源管理子系统，所述电源管理系统包括电池充放电控制器，所述充放电控制器采用TP4054电池管理芯片。