CN2562168Y - 一种远程集中抄表装置 - Google Patents

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Abstract

一种远程集中抄表装置，由用户端加装采集头的发信表计、与发信表计相接的采集器、与发信表计相接的十六路智能模块、通过低压电力线与各采集器相接的集中器和通过电话线与各集中器相接的中央管理系统计算机五个部分构成，采集头采用长寿命的光电转换技术，中央管理系统计算机装有电力远程集中抄表装置控制软件，由数据库访问引擎模块、串口通讯模块、MODEM通讯模块、日志管理模块、自动抄表模块、手动抄表模块、打印报表模块、远程断电模块八个模块构成，可实现对运程用户的各种表计数椐实现集中抄表，具有可靠性高，组态灵活，适用面广之优点。

Description

一种远程集中抄表装置
所属技术领域
本实用新型涉及一种集中远程登陆用户端各种表计数据的集中抄表装置。
背景技术
目前集中抄表装置的研制生产厂家众多，产品多种多样，但尚未有一种成熟的系统被大量使用。有一部分系统采用脉冲传数的工作方式，即先将表计的读数转换为脉冲信号，通过专门敷设的线路将数据上传，布线施工的工作量大，工程费用高，可靠性差，难以推广；有一部分系统采用扩频载波调制技术，由于扩频调制技术不成熟，市面上无相应的专用调制模块，采用分立元件实现，抗干扰能力、可靠性都不太高；有一部分系统用户表计数据直接进公用电话线传输，未装电话的用户就不能抄表。
发明内容
本实用新型采用成熟的频移键控(FSK)电力载波半双工方式通讯及公用电话线通讯技术，采用专用频移键控低压电力载波调制模块及实时时钟芯片，不需专门敷设线路，抗干扰能力强、可靠性高、组态灵活、适用面广。
本实用新型的远程集中抄表装置，由用户端加装采集头的发信表计、与发信表计相接的采集器、与发信表计相接的十六路智能模块、通过低压电力线与各采集器相接的集中器和通过电话线与各集中器相接的中央管理系统计算机五个部分构成，其特征是采集头采用长寿命的光电转换技术，将电度表转盘的转数变成脉冲信号，供采集器读取，十六路智能模块具有接受下传的命令和关闭十六个用户电源的执行电路，采集器由脉冲信号接收电路、与脉冲信号接收电路相接的脉冲信号处理电路、与脉冲信号处理电路相接的低压电力载波调制电路和与单片机相接的红外遥控接收电路构成，集中器由与三相电源线相接的耦合电路、与耦合电路相接的低压电力载波调制电路、与低压电力载波调制电路相接的数据处理电路、与数据处理电路及电话线相接的MODEM调制解调电路构成，中央信息处理机通过MODEM与集中器通讯，中央管理系统计算机装有电力远程集中抄表装置控制软件，由数据库访问引擎模块、串口通讯模块、MODEM通讯模块、日志管理模块、自动抄表模块、手动抄表模块、打印报表模块、远程断电模块8个模块构成。
采集器和集中器中的低压电力载波电路均由KQ-100E载波模块实现，KQ-100E载波模块与脉冲信号处理电路中的单片机AT89C52之间的通讯通过U6、U7两片光耦TLP-521隔离。中央管理系统计算机为装有电力远程集中抄表装置控制软件的电脑装置，控制软件的手动抄表模块含有硬件测试程序和实时抄表程序。
采集器红外遥控接收电路由遥控接收头ROT、电容C104、C105构成，采集器还设计有存储芯片24C02。
集中器设计有存储芯片DS1230Y和实时钟芯片DS12C887。
本实用新型的工作原理如下：
使用时将本装置的采集器通过导线与用户的发信表计相连接，用户端的发信表计可以是带脉冲输出的电度表、煤气表、水表等表计，如果用户端的表计为普通的机械表计，则可以在原有表计内加装相应的传感装置而将其改装成可以发出脉冲信号的发信表计(如在普通机械电度表中加装采集头)。由各发信表计输出的脉冲信号输入采集器，经采集器进行实时记录、转换、存储、调制处理后加载到低压电力线，在电力线上采用频移键控载波通讯技术传送信号。集中器的信号耦合电路分别将三相电力线上的信号取出，经过载波调制解调模块进行解调处理后输给数据处理电路，对数据进行存储等相关处理后，再通过内置MODEM调制到公用电话线上送出抄表数据。中央管理系统计算机通过MODEM调制解调器从电话线上取出信号，进行统计、分析、打印和网络用户查询电费。
中央管理系统计算机下传的系统初始化、系统设置(抄读间隔、抄收间隔等)、抄读、抄收、断/合电命令通过MODEM调制解调器调制到电话线上下传给集中器，集中器通过内置MODEM解调出命令后执行相关操作(初始化、存储系统参数、抄读、抄收、断/合电)，集中器收到抄收、断/合电命令后，还需将其经过载波调制解调模块进行调制通过低压电力线下传采集器，采集器解调命令信号后执行实时抄收及发断/合命令给十六路智能模块执行断/合电。
本实用新型与现有的集中抄表系统相比，具有以下优点：
1、本装置的采集器与集中器之间的信号通讯方式为成熟通用的频移键控(FSK)载波能讯，收发均采用中心频率127K的KQ-100E专用模块，集中器采用实时时钟芯片DS12C887，系统可靠性高，抄表准确。
2、本装置的中央管理系统计算机与集中器之间的信号通讯方式为公用电话线通讯，经济可靠。
3、本装置可实现动态多路径技术，该技术使用户端的采集器通过其数据处理电路和相应的程序使之具有信号中继功能，无需专门的信号中继放大器，可使信号在电力网络中接力传输，较好地解决电力线载波通讯中干扰强、衰减大、传输距离等问题。
4、本装置集中器采用大容量高性能非易失性的存储芯片，可存储64个采集器三个抄表周期的数据，还可实现系统校对、自动拨号、定时和实时抄收用户数据等。
5、本装置具有系统故障自诊断功能、日志功能，方便系统安装和维护。
6、本装置组态灵活，施工方便，成本低，适用于新区、老区抄表系统的建设、改造。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
图1本实用新型的结构示意图
图2采集头电路图
图3采集器电路图
图4集中器电路图
图5智能模块电路图
具体实施方式
参见图1，1为电力线，2为公用电话线，3为机械计量表，机械计量表和采集头组成发信表计，本远程集中抄表装置由数个与智能模块及用户端的发信表计相接的采集器和通过电力线1与各采集器相接的集中器以及通过MODEM、公用电话线2与集中器相接的中央管理计算机所构成。采集器与发信表计用导线直接连接。智能模块可切断发信表计的资源(水、电、气)。图2给出了采集头的具体电路图。红外发射接收对管检测机械计量表转盘转动，检测信号送Q1基极，Q1将信号放大后经Q1集电极送U1输入端(2脚)，U1将信号整形放大生成矩阵波脉冲，经U1输出端(3脚)送采集器。图3给出了采集器的具体电路图。16个发信表计输出的脉冲信号经U2、U3组成的脉冲信号接收电路送U1的P0口和P2口，U1对脉冲信号处理后通过串口(10、11脚)经U6、U7组成的光电隔离电路送载波调制模块KQ1的4、5、6脚，载波调制模块KQ1的1、2脚输出载波信号到电力线上；ROT、C104、C105构成的遥控接收电路与U1的14脚相连，U1对遥控信号进行处理。图4给出了集中器的脉冲信号处理电路的具体电路图，集中器的载波调制电路、  电源电路与采集器相同。U104为存储芯片DS1230Y，其地址线的低8位经地址锁存器U102接U101的P0口，其地址线的高8位接U101的P2口，其8位数据线接U101的P0口；U105为实时时钟芯片DS12C887，其8位数据线接U101的P0口，其19脚接U101的14脚，其片选端13脚经U107接U101的25、26、27、28脚；U101对脉冲信号及上下通信信号处理；U106进行通讯接口转换，其2、7、8、13、14脚接MODEM，9、10脚经电子开关U108接U101的串口(10、11脚)。图5给出了十六路智能模块的具体电路图，U1、U2、U3对下传命令处理，U1的2脚(RXD)接采集器U1的11脚(TXD)，U1的6脚(P3.2)接采集器U1的1 7脚(P1.7)，U1的P1口接锁存器U2、U3数据端口，U2、U3的线选端(11脚)分别接U1的8、7脚(P3.4、P3.3)，U2、U3的数据锁存端分别接U01-U08。U01-U08、D1-D16、J1-J16构成执行电路，J1-J16的常闭触点接入电度表的电源输入回路。

Claims (6)

1、一种远程集中抄表装置，由用户端加装采集头的发信表计、与发信表计相接的采集器、与发信表计相接的十六路智能模块、通过低压电力线与各采集器相接的集中器和通过电话线与各集中器相接的中央管理系统计算机五个部分构成，其特征是采集头采用长寿命的光电转换技术，十六路智能模块具有接受下传的命令和关闭十六个用户电源的执行电路，采集器由脉冲信号接收电路、与脉冲信号接收电路相接的脉冲信号处理电路、与脉冲信号处理电路相接的低压电力载波调制电路和与单片机相接的红外遥控接收电路构成，集中器由与三相电源线相接的耦合电路、与耦合电路相接的低压电力载波调制电路、与低压电力载波调制电路相接的数据处理电路、与数据处理电路及电话线相接的MODEM调制解调电路构成，中央信息处理机通过MODEM与集中器通讯，中央管理系统计算机装有电力远程集中抄表装置控制软件，由数据库访问引擎模块、串口通讯模块、MODEM通讯模块、日志管理模块、自动抄表模块、手动抄表模块、打印报表模块、远程断电模块八个模块构成。
2、根据权利要求1所述的一种远程集中抄表装置，其特征在于采集器和集中器中的低压电力载波电路均由KQ-100E载波模块实现，KQ-100E载波模块与脉冲信号处理电路中的单片机AT89C52之间的通讯通过U6、U7两片光耦TLP-521隔离。
3、根据权利要求1所述的一种远程集中抄表装置，其特征在于中央管理系统计算机为装有电力远程集中抄表装置控制软件的电脑装置，控制软件的手动抄表模块含有硬件测试程序和实时抄表程序。
4、根据权利要求1所述的一种远程集中抄表装置，其特征在于采集器红外遥控接收电路由遥控接收头ROT、电容C104、C105构成。
5、根据权利要求1所述的一种远程集中抄表装置，其特征在于采集器设计有存储芯片24C02。
6、根据权利要求1所述的一种远程集中抄表装置，其特征在于集中器设计有存储芯片DS1230Y和实时时钟芯片DS12C887。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103116977A (zh) * 2013-01-21 2013-05-22 孙建东 一种便携式红外集超系统
CN109410553A (zh) * 2018-11-15 2019-03-01 安徽盛联电力科技有限公司 一种多模拟量采集电力智能集中器

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