CN208110832U - 电能表数据采集设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电能表数据采集设备，该电能表数据采集设备包括：采集模块、比较模块及存储模块；所述采集模块用于获取所述电能表的电表数据，并将所述电表数据发送至所述比较模块，其中，所述电表数据包括电能数值及运行参数；所述比较模块判断接收到的所述电能数值是否正常，若所述电能数值正常，所述比较模块将所述电能数值发送至所述存储模块进行存储；若所述电能数值不正常，所述比较模块将接收到的运行参数与预设阈值进行比较得到比较结果及发送至所述存储模块进行存储。本实用新型提高了电能表数据采集速率及准确性，并能及时发现电能表在运行过程中出现的故障。

Description

电能表数据采集设备

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，具体而言，涉及一种电能表数据采集设备。

背景技术

随着城市化的快速发展，市民对高品质生活的要求逐渐提高，电网规模的急速扩大、计量设备的大量增加成为电网发展的必然趋势。由于各种电能表的智能化水平的不断提高，及电能表的种类、厂家、型号大量增加等因素，对于计量中心现场工作人员技术也提出了更高的要求，电表数据的采集也成为了一项繁复且容易出错的难题。

此外，各厂家的电能表的功能又存在各种差异，现场工作人员往往无法独立解决问题，经常需要厂家到现场提供技术支持。由于维护工作的大量增加，造成厂家对系统及设备的维修、维护疲于应付，无法第一时间解决问题，导致工作人员及电能表等的工作效率大大降低。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型提供了一种电能表数据采集设备，以解决现有技术的不足。

根据本实用新型的一个实施方式，提供一种电能表数据采集设备，包括：

采集模块、比较模块及存储模块；

所述采集模块用于获取所述电能表的电表数据，并将所述电表数据发送至所述比较模块，其中，所述电表数据包括电能数值及运行参数；

所述比较模块判断接收到的所述电能数值是否正常，若所述电能数值正常，所述比较模块将所述电能数值发送至所述存储模块进行存储；

若所述电能数值不正常，所述比较模块将接收到的运行参数与预设阈值进行比较得到比较结果及发送至所述存储模块进行存储。

在上述的电能表数据采集设备中，所述采集模块包括至少一下行串口单元，每一所述下行串口单元根据所连接的一电能表的通信规约设置对应的波特率。

在上述的电能表数据采集设备中，所述采集模块包括红外采集单元，所述红外采集单元将接收到的含所述电表数据的红外信号转换成二进制数字信号，并根据所述二进制数字信号得到所述电表数据。

在上述的电能表数据采集设备中，还包括时钟同步模块，所述时钟同步模块用于实现所述电能表与所述电能表数据采集设备之间的时钟同步。

在上述的电能表数据采集设备中，还包括监控摄像模块，所述监控摄像模块用于获取所述电能数值的图像信息并将所述图像信息发送至所述存储模块。

在上述的电能表数据采集设备中，还包括显示模块，所述显示模块用于显示所述电表数据及所述比较结果。

在上述的电能表数据采集设备中，所述显示模块包括显示驱动电路单元及与所述显示驱动电路单元连接的电容触控屏幕。

在上述的电能表数据采集设备中，还包括电源模块，所述电源模块为所述采集模块、所述比较模块及所述存储模块提供电能。

在上述的电能表数据采集设备中，所述比较模块采用STM32芯片。

在上述的电能表数据采集设备中，所述存储模块包括RAM单元和ROM单元。

本实用新型电能表数据采集设备至少提供以下技术效果：智能采集电能表的数据，避免人工抄读的繁复性，提高工作人员发现问题、解决问题的能力及工作效率，优化人力资源，提升数据采集的准确度；及时发现电能表在运行过程中出现的故障问题，做到早发现问题、早解决问题，减少供电部门的损失。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对本实用新型保护范围的限定。

图1示出了本实用新型第一实施例提供的一种电能表数据采集设备的结构示意图。

图2示出了本实用新型第二实施例提供的一种电能表数据采集设备的结构示意图。

图3示出了本实用新型的实施例提供的一种电能表数据采集系统的结构示意图。

主要元件符号说明：

1-电能表数据采集系统；10-电能表数据采集设备；11-采集模块；12-比较模块；13-存储模块；131-RAM单元；132-ROM单元；14-时钟同步模块；15-监控摄像模块；16-显示模块；161-显示驱动电路单元；162-电容触控屏幕；17-电源模块；20-电能表。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在多尺度标定板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

实施例1

图1示出了本实用新型第一实施例提供的一种电能表数据采集设备的结构示意图。所述电能表数据采集设备10包括采集模块11、比较模块12及存储模块13。

所述比较模块12分别与所述采集模块11、所述存储模块13电性连接。

所述采集模块11用于获取与该电能表数据采集设备10连接的电能表的电表数据，并将获取的电表数据发送至比较模块12。其中，所述电表数据包括电能数值及运行参数。

其中，所述电能数值包括所述电能表所在电力电路所消耗的电量等参数。例如，一耗电设备的功率为1kW，即其1小时的耗电量为1kW/h，也就是一小时1度，这里所说的1度即为所采集的电能数值。

所述运行参数为电能表运行过程中的电压、电流、功率、功率因数、相序等参数。

本实施例中，所述采集模块11可以通过有线或无线的方式获取电能表的电表数据，采集模块11可以对电表数据一对一进行采集和批量采集。例如，采集模块11通过下行串口、近红外、远红外等方式获取电能表的电表数据。本实用新型的其他实施例中，所述采集模块11还可以通过其他方式获取电能表的电表数据。

所述比较模块12接收由采集模块11发送的电能数值及运行参数等，判断接收到的所述电能数值是否正常，若所述电能数值正常，所述比较模块12将所述电能数值发送至所述存储模块13进行存储；若所述电能数值不正常，所述比较模块12将接收到的运行参数与预设阈值进行比较得到比较结果，并将该比较结果发送至所述存储模块13进行存储。

所述存储模块13用于存储接收到的电表数据及比较结果。

例如，假设电能表A为单相电能表，下表所示为获取的电能表A的电能数值。

采集时间(年/月/日)	电能数值(度)
		2018/04/09	100
2018/04/19	200
		2018/04/29	150

众所周知，在预定时间内，电能表所在电力电路所消耗的电量依次叠加，在电力设备持续用电的过程中，随着时间的推移所消耗的电量越来越大。

如上表中，若以1个月为预定周期，每个月开始时间电能表A清零，2018/04/01至2018/04/09时间内所消耗电能的数值为100度，2018/04/01至2018/04/19时间内所消耗电能的数值为200度，比较器12将2018/04/01至2018/04/19时间内所消耗电能的数值与2018/04/01至2018/04/09时间内所消耗电能的数值进行比较，2018/04/01至2018/04/19时间内所消耗电能的数值大于2018/04/01至2018/04/09时间内所消耗电能的数值，则可认为采集的2018/04/01至2018/04/19时间内的电能数值为正常的电能数值，并将正常的电能数值发送至存储模块13中进行存储。

2018/04/01至2018/04/29时间内电能表A所消耗电能的数值为150度，小于2018/04/01至2018/04/19时间内电能表A所消耗电能的数值200度，则可认为采集的2018/04/01至2018/04/29时间内的电能数值为不正常的电能数值，所述比较模块12将接收到的由采集模块11发送的电能表A运行参数与预设阈值进行比较，得到的比较结果为电能表A的运行参数中计数器的转动数据小于预设阈值，比较模块12将该比较结果发送至存储模块13进行存储。

还如，假设电能表A为三相电能表，下表所示为获取的电能表A的电能数值。

采集时间(年/月/日)	电能数值(度)
		2018/04/09	100，100，100
2018/04/19	200，200，200
		2018/04/29	300，300

如上表中，以1个月为预定周期，每个月开始时间电能表A清零，2018/04/01至2018/04/09时间内电能表A三相各消耗的电能均为100度，2018/04/01至2018/04/19时间内电能表A三相各消耗的电能均为200度，比较器12将2018/04/01至2018/04/19时间内电能表A三相各消耗的电能数值与2018/04/01至2018/04/09时间内电能表A三相各消耗的电能数值进行比较，2018/04/01至2018/04/19时间内电能表A三相所消耗的电能数值均大于2018/04/01至2018/04/09时间内电能表A三相所消耗的电能数值，则可认为采集的2018/04/01至2018/04/19时间内电能表A的电能数值为正常的电能数值，比较模块12将正常的电能数值发送至存储模块13中进行存储。

2018/04/01至2018/04/29时间内电能表A三相各消耗的电能为“300，300”，比较器12将该电能数值与2018/04/01至2018/04/19时间内的电能数值相比，电能表A三相电能数值中缺失了一相的电能数值，则可认为采集的2018/04/01至2018/04/29时间内消耗的电能数值为不正常的电能数值，比较器12将接收到的电能表A的运行参数与预设阈值进行比较得到的比较结果为电能表A的运行参数中电流小于预设阈值，比较器12将该比较结果发送至存储器中进行存储。

另外，存储中还存储有上述的预设阈值。

优选地，所述比较模块12采用STM32芯片。

在本实施例中，所述比较模块12可以选用例如STM32单片机，STM32单片机的具体型号可以选用例如STM32F103R8。STM32单片机是意法半导体集团的产品。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ARM -M内核单片机。在其他实施例中，所述比较模块12也可以选择比较器或其他类型的微控制器，比如：凌阳单片机、51单片机、DSP芯片等。

实施例2

图2示出了本实用新型第二实施例提供的一种电能表数据采集设备的结构示意图。所述电能表数据采集设备10包括：采集模块11、比较模块12、存储模块13、时钟同步模块14、监控摄像模块15、显示模块16及电源模块17。

所述采集模块11、所述存储模块13及所述所述显示模块16均与所述比较模块12连接；所述电源模块17为所述采集模块11、比较模块12、存储模块13、时钟同步模块14、监控摄像模块15及显示模块16提供电能。

所述采集模块11包括至少一个下行串口单元和/或及红外采集单元。

例如，在一对一进行采集的时候，下行串口单元可包括RS232、RS485等接口，每一下行串口单元连接一个电能表。

每一电能表对应有固定的通信规约，如：

兰吉尔：D表、Q表、H表等型号对应的为IEC1107规约、DLMS规约；

ABB(埃尔斯特)：A1600、A1350、A1800等型号对应的为IEC1107规约、ALPHA规约、ANSI规约；

威胜、华隆、三星、华立、浩宁达、科陆、龙电、红相等对应的为国标DLT645-2007规约、国标DLT645-1997规约、威胜规约等。

每一通信规约对应的数据传输规则不同，即数据传输过程中传输数据的波特率不同。每一下行串口单元根据所连接电能表的通信规约设置对应的波特率。通过该种方式可以将多种电能表通信规约集成到相应的多个下行串口单元进行输出，做到串口与通信规约相适用，使电能表数据采集设备10可通过不同下行串口单元采集多种不同品牌不同型号的电能表的电表数据，增加电能表数据采集设备10应用的广泛性。

当采集模块11批量采集电表数据时，采集模块11通过红外采集单元与电能表的红外模块连接，采集模块11的红外采集单元将接收到的含电表数据的红外信号转换成电信号，再将该电信号放大、滤波等处理后发送至解调电路进行解调，将该电信号转换为二进制数字信号，并根据该二进制数字信号获取所述电表数据。

另外，在进行批量采集数据时，采集模块11还可以向电能表发送一采集信号，电能表接收到该采集信号后，通过红外模块将含该电能表的电表数据的红外信号发送至采集模块11。

采集模块11将获取的电能表的电表数据发送至比较模块12，其中，电表数据包括电能数值及运行参数等。

所述比较模块12接收采集模块11发送的电表数据，并判断接收的电能数值是否正常，若所述电能数值正常，所述比较模块12将所述电能数值发送至所述存储模块13进行存储。

若所述电能数值不正常，所述比较模块12将接收到的运行参数与预设阈值进行比较得到比较结果，并将该比较结果发送至所述存储模块13进行存储。

优选地，所述比较模块12可采用比较器、STM32型号芯片、DSP芯片等。

存储模块13包括RAM单元131及ROM单元132。

需要理解的是，随机存取存储器(random access memory，RAM)又称作“随机存储器”，是与CPU直接交换数据的内部存储器，也叫主存(内存)。它可以随时读写，而且速度很快，通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储媒介。

需要理解的是，ROM是只读存储器(Read-Only Memory)的简称，是一种只能读出事先所存数据的固态半导体存储器。其特性是一旦储存资料就无法再将之改变或删除。通常用在不需经常变更资料的电子或电脑系统中，并且资料不会因为电源关闭而消失。

存储模块13存储有电表数据及由比较模块12获取的比较结果。

存储模块13还存储有用于在比较模块12中与运行参数进行对比的预设阈值。

时钟同步模块14用于实现电能表和所述电能表数据采集设备10之间的时钟同步，可设置进口和国产全部主流电能表时钟，通过远红外对时、光电头对时、RS485对时等方式进行时钟同步操作。另外，在远程不能对时操作时，通过一个电能表数据采集设备10实现全部电能表的校时功能。

监控摄像模块15包括摄像头、摄像机、录像机等设备，通过拍照或录像功能获取电能表工作过程图像信息，如包含电能数值或运行参数的图像信息，作为工作记录及工作证明保存至存储模块13中，作为后续电表数据核查的证据，并且可避免数据采集过程中丢失数据的问题。

显示模块16用于显示电表数据及比较模块12获取的比较结果，还可以显示监控摄像模块15获取的电能表工作过程图像信息。

显示模块16包括显示驱动电路单元161及电容触控屏幕162，所述显示驱动电路单元161与电容触控屏幕162连接，显示驱动电路单元161驱动所述电容触控屏幕162显示上述数据信息。

电源模块17可以为干电池组、纽扣电池组等。电源模块17还可以包括充电接口及储电模块，通过充电接口与电源适配器连接，将交流电转换为电能表数据采集设备10所需规格的直流电，并存储在储电模块中，储电模块为为上述采集模块11、比较模块12、存储模块13、时钟同步模块14、监控摄像模块15及显示模块16提供所需电能支持。

例如，储电模块可以采用4000mAh大容量锂聚合物电池，可实现待机时间超过15天，可持续使用时间超过12小时。

实施例3

图3示出了本实用新型的实施例提供的一种电能表数据采集系统的结构示意图。该电能表数据采集系统1包括：电能表数据采集设备10和至少一个电能表20。

其中，每一电能表数据采集设备10可连接至少一个电能表20。

电能表20可以包括单相电表、三相三线电表及三相四线电表等。

电能表数据采集设备10可为实施例1或实施例2中所述的电能表数据采集设备10。

另外，该电能表数据采集设备10还可以通过无线方式与后台服务器连接，工作人员可以远程查看电表数据，及时获取电表数据，同时还可以及时发现抄表过程中所遇到的故障。

至此，本实用新型提出了一种电能表数据采集设备，智能采集电能表的数据，避免人工抄读的繁复性，优化人力资源，提升数据采集的准确度；及时发现电能表在运行过程中出现的故障问题，提高工作人员发现问题、解决问题的能力，做到早发现问题、早解决问题，及工作效率，减少供电部门的损。实现电能表的对时功能，使电能表与电能表数据采集设备之间的时间同步，提高采集数据的准确度；记录电能表的工作过程，作为后续核查或复检数据的依据，减少工作人员的工作量。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

实用新型人声明，本实用新型通过上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，但本实用新型并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程。并且即不意味着本实用新型应依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。

Claims (10)

1.一种电能表数据采集设备，其特征在于，包括：

采集模块、比较模块及存储模块；

所述采集模块用于获取所述电能表的电表数据，并将所述电表数据发送至所述比较模块，其中，所述电表数据包括电能数值及运行参数；

所述比较模块判断接收到的所述电能数值是否正常，若所述电能数值正常，所述比较模块将所述电能数值发送至所述存储模块进行存储；

若所述电能数值不正常，所述比较模块将接收到的运行参数与预设阈值进行比较得到比较结果及发送至所述存储模块进行存储。

2.如权利要求1所述的电能表数据采集设备，其特征在于，所述采集模块包括至少一下行串口单元，每一所述下行串口单元根据所连接电能表的通信规约设置对应的波特率。

3.如权利要求1所述的电能表数据采集设备，其特征在于，所述采集模块包括红外采集单元，所述红外采集单元将接收到的含所述电表数据的红外信号转换成二进制数字信号，并根据所述二进制数字信号得到所述电表数据。

4.如权利要求1所述的电能表数据采集设备，其特征在于，还包括时钟同步模块，所述时钟同步模块用于实现所述电能表与所述电能表数据采集设备之间的时钟同步。

5.如权利要求1所述的电能表数据采集设备，其特征在于，还包括监控摄像模块，所述监控摄像模块用于获取所述电能数值的图像信息并将所述图像信息发送至所述存储模块。

6.如权利要求1所述的电能表数据采集设备，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块用于显示所述电表数据及所述比较结果。

7.如权利要求6所述的电能表数据采集设备，其特征在于，所述显示模块包括显示驱动电路单元及与所述显示驱动电路单元连接的电容触控屏幕。

8.如权利要求1所述的电能表数据采集设备，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块为所述采集模块、所述比较模块及所述存储模块提供电能。

9.如权利要求1所述的电能表数据采集设备，其特征在于，所述比较模块采用STM32芯片。

10.如权利要求1所述的电能表数据采集设备，其特征在于，所述存储模块包括RAM单元和ROM单元。