CN2480807Y - 一种用于无线抄表系统的抄表集中器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电子技术领域,涉及对自动抄表设备的改进。本实用新型包括一个壳体1和天线3、一个负控数传电台7、一个单片机系统、一个液晶显示模块10和一个电源模块12,其特征在于,有一个通过天线2发送/接收无线信号的无线通讯模块6,有一个专用的数据存储器8和一个专用的地址存储器9。本实用新型可以实现对安装在居民小区内的各个自动抄表终端的大量表计数据进行远程自动抄收。

Description

一种用于无线抄表系统的抄表集中器

本实用新型属电子技术领域，涉及对自动抄表设备的改进。

目前对于用户表计、例如电、水、气的抄表方式绝大部分是人工抄表，耗费大量人力和时间。已经有一种自动抄表终端，它可以通过有线方式接收从用户表计输入的脉冲或者数据，存储在电路中，等待抄表员用专用的抄表器抄收。这种终端可以连接多达16个用户表计。抄表员把从终端抄收的数据送到主站输入计算机进行处理。这是一种由人工从终端向主站传递数据的方式，很显然，它仍然需要耗费大量的人力和时间。目前在供电系统还有一种三遥负荷监控终端，它具有遥测、遥控、遥信等功能。遥测是终端对可反应交流参数(电压、电流、功率等)变化的直流模拟量信号进行采集，通过A/D转换使之成为可供数字信号处理电路识别的数字量；遥控是终端根据测得的数字量，通过继电器控制开关进行开闸、合闸的动作；遥信是把开关的实时状态(“开”还是“合”)传送给主站。这种三遥负荷监控终端和主站之间的数据传输是通过大功率的负控数传电台采用无线通讯方式进行的。这种三遥负荷监控终端只有很小的存储空间，不能处理大量用户的表计数据。而且，大功率的负控数传电台也不允许在居民区使用。所以，目前还没有一种能够在自动抄表终端和主站之间通过无线方式传递表计数据的中继设备，它制约着无线抄表系统的发展。

本实用新型的目的是，提供一种适用于居民小区等环境使用的、由自动抄表终端向主站传递数据的无线抄表集中器，彻底实现抄表的自动化，节省人力资源和时间。

本实用新型的技术方案是，一种用于无线抄表系统的抄表集中器，包括一个壳体1和与壳体1连接的天线3、壳体1内安装着电路板，有一个通过天线3发送/接收无线信号的负控数传电台7、一个由CPU11和存储器等外围器件组成的单片机系统、一个液晶显示模块10、一个电源模块12，其特征在于，

(1)有一个与壳体1连接的天线2和一个通过天线2发送/接收无线信号、抄收各无线抄表终端数据的无线通讯模块6，

(2)有一个专用的数据存储器8，专门储存由无线通讯模块6输入CPU的、从各无线抄表终端传送过来的各用户表计数据，

(3)有一个专用的地址存储器9，专门储存该集中器下属的各个无线抄表终端之间及它们与集中器之间的地址连接信息。

本实用新型的优点是，可利用现有的负荷监控信道，实现了对安装在居民小区内的各个自动抄表终端中存储的大量表计数据进行远程集中自动抄收，并向主站转发。功能全、低成本，可大幅度降低人工抄表的劳动强度和提高数据的可靠性。每个抄表集中器可以管理255个无线抄表终端，每个无线抄表终端可以连接16个表计，这样，每个抄表集中器可以向主站传递255×16＝4080块电表的数据。每个主站可以设置多个抄表集中器，这样，大片社区的抄表工作就可以自动、迅速地完成。

附图说明。

图1是现有的三遥负荷监控终端的电原理图。

图2是本实用新型抄表集中器的电原理图。

图3是本实用新型一个实施例的电路原理图。

图4是本实用新型的外形图。

图5是本实用新型在无线抄表系统中的工作原理框图。

下面对本实用新型做进一步详细说明。

参见图1，现有的三遥负荷监控终端的电原理图见图1，它具有一个壁挂式金属壳体1。壳体1下方伸出一根天线2。壳体1内安装着电路板，其中有一个具有遥测、遥控、遥信功能的I/O模块5、LCD显示模块6、一个通过天线2发送/接收无线信号的无线负控数传电台3，一个由CPU即4和存储器等外围器件组成的单片机系统。

本实用新型的电原理图见图2。从电路结构上看，与本实用新型较为相似的设备是图1所示的三遥负荷监控终端。简要地说，在三遥负荷监控终端的基础上，去掉遥测、遥控、遥信功能模块，保留负控数传电台7，增加一个小功率无线通讯模块6，负控数传电台7负责上行与主站的通信，小功率无线通讯模块6负责下行与居民小区内的各个无线抄表终端进行通信。增加单片机系统存储器的容量，设置专门的数据存储器8和地址存储器9，经过这样的改造以后，就成为本实用新型的抄表集中器。

为了增加本实用新型上行与主站进行通信的方式，还可以增加一个与CPU11连接的、嵌入式调制解调器13和电话线接口14，这样就可以电话线为介质、以有线方式与主站进行通信，增加了使用的灵活性。这样，就可利用现有的负荷监控信道，进行居民小区远程甚至超远程集中自动抄表，从而把三遥负控和居民集中抄表有机结合起来。

为了满足一些配电房对抄收自身设置的各个总表数据的需要，可以设置一个与CPU11连接的、可以通过有线方式接收表计输入的脉冲信号的脉冲输入接口4，还可设置一个与CPU11连接的、可以接收数字信号输入的485通信接口5。脉冲输入接口4可以接收从表计输入的脉冲信号；485通信接口5可以接收从表计来的数字信号。这样可以适用输出不同信号的表计。脉冲输入接口4和485通信接口5与表计之间通过有线连接。

图3给出了本实用新型一个具体的电路实施例。该实施例的构成分为以下五个部分：

1、电源部分。

电源采用专业厂家的开关电源，输入：AC220V，输出：13.8V/7A，用于负控数传电台供电；采用专业厂家的DC-DC模块，输入：12V，输出：5V/500mA，用于主板供电；采用专业厂家的DC-DC模块，输入：5V，输出：5V/100mA，用于485通信隔离供电；采用集成芯片LM7805，输入：12V，输出：5V/1A，用于小功率数传模块供电。

2、调制解调器。

可考虑选用嵌入式工业控制MODEM或商业外置式MODEM，通过电话线与主站联系。

3、负控数传电台。

在专业厂家订购数传电台，通过无线信道与主站通信。

4、小功率数传模块。

在专业厂家订购无线通讯模块，通过无线信道与小区无线抄表终端通信。

5、主板。

CPU采用Intel 80C196KB，自带8路AD采集、4路HSI高速输入，可为以后配置8路直流模拟量输入、4路脉冲采集功能(抄取配电房总表脉冲)。为了增大主板的存储能力，至少需要设置128K的RAM，这里采用NV芯片DS1249作为数据存储器，采用NV芯片DS1245作为地址存储器，它们都可进行掉电数据保持。主板的程序空间应为以后的扩展功能提供足够的余量，在此采用ATMEL27C256作为程序存储器。采用可编程逻辑芯片进行地址译码，可灵活配置地址。采用专用通信芯片并通过74HC244切换出2路串行通讯口，分别用于与小区无线抄表终端通信和485抄表(抄取配电房总表数据)，485通信接口芯片采用MAX485。时钟芯片采用MC146818，液晶显示部分采用清华蓬远公司240×64点阵的液晶模块。

本实施例具有时钟对时、查询及设置表地址、实时抄表、定时抄表、适应多种规约、动态路由表生成、自检、抄表不成功路上报、中文信息发布等功能。

图4是本实用新型的外形图，显示了壳体1与天线2、3的安装关系。图中的长方框是液晶显示器。

图5是本实用新型在无线抄表系统中的工作原理框图。图中有三个自动抄表终端，它们通过数传模块将与其连接的表计的数据传递给抄表集中器，抄表集中器通过负控电台将收集的各终端的数据传递给主站的中心计算机。其工作过程是，当其得到来自主站的命令后，集中器整理分析数据，根据不同的命令，对下属的各无线抄表终端进行相应的操作，接受各终端的数据，并把收取的数据整理打包回送给主站。

Claims (3)

1、一种用于无线抄表系统的抄表集中器，包括一个壳体[1]和与壳体[1]连接的天线[3]、壳体[1]内安装着电路板，有一个通过天线[3]发送/接收无线信号的负控数传电台[7]、一个由CPU[11]和存储器等外围器件组成的单片机系统、一个液晶显示模块[10]、一个电源模块[12]，其特征在于，

(1)有一个与壳体[1]连接的天线[2]和一个通过天线2发送/接收无线信号、抄收各无线抄表终端数据的无线通讯模块[6]，

(2)有一个专用的数据存储器[8]，专门储存由无线通讯模块[6]输入CPU的、从各无线抄表终端传送过来的各用户表计数据，

(3)有一个专用的地址存储器[9]，专门储存该集中器下属的各个无线抄表终端之间及它们与集中器之间的地址连接信息。

2、根据权利要求1所述的抄表集中器，其特征在于，有一个与CPU[11]连接的、可以通过有线方式接收表计输入的脉冲信号的脉冲输入接口[4]，还有一个与CPU[11]连接的、可以接收数字信号输入的485通信接口[5]。

3、根据权利要求1或2所述的抄表集中器，其特征在于，有一个与CPU[11]连接的嵌入式调制解调器[13]和电话线接口[14]。

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