CN2921983Y

CN2921983Y - 一种远程高低压监控抄表装置

Info

Publication number: CN2921983Y
Application number: CN 200620030793
Authority: CN
Inventors: 于国朝
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-07-25
Filing date: 2006-07-25
Publication date: 2007-07-11
Anticipated expiration: 2016-07-25

Abstract

本实用新型提供一种新型抄表装置，包括DTU数据端接设备12，电控锁13，红外线摄像头14，多功能电表15，电源电路7，扩展电路6，调试电路2，其特征在于，本实用新型还包括：中央处理器电路1，远程传输及摄像模块通讯电路3，多功能电表抄表电路4，报警及状态指示电路5，设备状态查询电路8，高低压开关控制电路9，计量箱门锁控制电路10，串口多路开关及局域无线网接口电路11。它具有建设成本低，无线抄表，智能防盗，管理透明等优点。

Description

一种远程高低压监控抄表装置

技术领域

本实用新型涉及一种抄表装置，尤其是涉及一种远程高低压监控抄表装置。

技术背景

对于电力部门来说，每月的抄表和电网线路防盗是一件非常头疼的事情，若遇到雨、雪、雾、大风等恶劣天气和高科技的盗电手段更是束手无策。目前现有技术公开的磁卡缴费抄表系统需要每月频繁充费和来回上下线杆取卡，且只对电力部门服务，用户不能随时查询自己的用电消费情况。其防盗表箱也只能在有情况下报警，管理部门不知道谁在操作，而防盗电表箱虽然也安装有磁卡式电子锁，如果把钥匙丢掉或发现磁卡有问题时不能打开的情况下，必须再赶回到管理中心取备用钥匙，若距离太远，既费时又费力。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足而提供一种新型抄表装置即远程高低压监控抄表装置。

本实用新型是这样来实现的，、一种远程高低压监控抄表装置，包括DTU数据端接设备12，电控锁13，红外线摄像头14，多功能电表15，电源电路7，扩展电路6，调试电路2，其特征在于，本实用新型还包括：中央处理器电路1，远程传输及摄像模块通讯电路3，多功能电表抄表电路4，报警及状态指示电路5，设备状态查询电路8，高低压开关控制电路9，计量箱门锁控制电路10，串口多路开关及局域无线网接口电路11，其连接方式是：中央处理器电路1通过联接端口的相应管脚与调试电路2、远程传输及摄像模块通讯电路3、多功能电表抄表电路4、报警及状态指示电路5、扩展电路6、电源电路7、设备状态查询电路8、计量箱门锁控制电路9、高低压开关控制电路10、串口多路开关及局域无线网接口电路11的相应管脚连接，远程传输及摄像模块通讯电路3与DTU数据端接设备12、红外线摄像头14连接，电控锁13接高低压开关控制电路10，多功能电表15接抄表电路4。

为了进一步实现本实用新型的目的，还可以通过以下技术方案来完成：所述的中央处理器电路1由U101、JP103、RP101、和晶振电路组成，U101选用C8051F341单片机担任，其接线方式是：U101通过联接端口的相对应管脚与本装置各电路连接；JP103的1脚接SDA，2脚接SCL；RP101的1脚接VCC，2脚接RXO，3脚接TXO，4脚接SCL，5脚接SDA，晶振电路接线方式是：CY101的一端接C101和XTI，另一端接C102和XT2，C101、C102的另一端接地。

所述的远程传输及摄像模块通讯电路3由U601、JP602、JP604、C601-C605部件组成，其接线方式是：本电路通过JP602与远程通讯模块DTU连接，远程通讯模块为外协作市场有售，又通过JP604与红外线摄像头14，C601的一端接VCC，另一端接地，C602的一端接VCC，另一端接U601的2脚，C603的一端接地，另一端接U601的6脚，C604的一端接U601的1脚，另一端接U601的3脚，C605的一端接U601的4脚，另一端接U601的5脚。

所述的多功能电表抄表电路(4)由U602、VT601、R601-R604、R606-R620、D1-D4、C606、JP603部件组成，U602选用75LBC184单片机担任与多功能电表通讯任务，其接线方式是：U602的4、1脚与多路开关U603的2、15脚连接，U602的A、B脚通过R610、R611耦合与多功能电表接口JP603的B-、A+连接，D1和D3串联后一端接A+和R611，另一端接地，R611的另一端接U602的6脚和R608及R609的一端，R609的另一端接U602的5脚(即地)，D2和D4串联后一端接B-和R610，另一端接地，R610的另一端接U602的7脚和R608及R607的一端，R607的另一端接U602的8脚和VCC及C606的一端，C606的另一端接地，VT601的E脚接VCC，B脚接R602，R602的另一端接DRO和R612的一端，R612的另一端接VCC，C脚接R604和U602的2、3脚，R604的另一端接地，R601的一端接U602的4脚和TX12，另一端接VCC，R603的一端接U602的1脚和TX11，另一端接VCC。

所述的报警及状态指示电路(5)由BUZ、E1-E3、R401、R403、R404、R103部件组成，其接线方式是：BUZ的一端接VCC，另一端通过R103接U101的25脚，E1、E2、E3的正极接VCC，E1的负极接R401，R401的另一端接U101的27脚，E2的负极接R403，R403的另一端接U101的28脚，E3的负极接R404，R404的另一端接U101的29脚。

所述的设备状态查询电路8由JP301、RP301、OP4一OP7组成，其中：JP301的1脚接FO-O，2脚接FC-O，3脚接GND，4脚接XK-O，5脚接LK-O，RP301的1脚接VCC，2脚接FO，3脚接FK-O，4脚接F-C，5脚接FK-C，6脚接X-S，7脚接XK-S，8脚接L-S，9脚接LK-S，OP4的1脚接F-O，2脚接FO-O，4脚接FK-O，3脚接GND，OP5的1脚接F-C，2脚接FC-O，4脚接FK-C，3脚接GND，OP6的1脚接X-S，2脚接XK-O，4脚接XK-S，3脚接GND，OP7的1脚接L-S，2脚接LK-O，4脚接LK-S，3脚接GND。

所述的高低压开关控制电路(9)由两个继电器(RLY1和RLY2)、三极管VT301-VT302、二极管D301-D302、R308-R309、R311-R312、JP302部件组成，其接线方式是：三极管VT301的E脚接RLY1的5脚和D301的正极，三极管VT301的B脚接R308的一端，R308的另一端接U101的34脚和R311的一端，R311的另一端接VCC，RLY1的2脚接VCC和D301的负极，RLY1的4脚接RIOUT，三极管VT302的E脚接RLY2的5脚和D302的正极，三极管VT302的B脚接R309的一端，R309的另一端接U101的35脚和R312的一端，R312的另一端接VCC，RLY2的2脚接VCC和D302的负极，RLY2的4脚接R2OUT，JP302的1脚接R1OUT，2脚接R-IN，3脚接R2OUT。

所述的计量箱门锁控制电路(10)由两个继电器(RLY3和RLY4)、VT303-VT304、R312-315、D303-D304、JP303组成，其接线方式是：RLY3的1、5脚接VCC，2、3脚接LK+和R31 2的一端，4脚接地，6、7脚接LK-，8脚接三极管VT303的E脚和D303的正极，D303的负极和D303的负极接VCC，三极管VT303的B脚接通过R314接LKA和R312的一端，R312的另一端接VCC，三极管VT304的E脚RLY4的8脚和D304的正极，三极管VT304的B脚通过R315接LKC和R313的一端，R313的另一端接VCC。

所述的串口多路开关及局域无线网接口电路(11)由U603，C607-C609、R613、R614、R617及R618、JP601、JP605组成，其接线方式是：U603的3、13脚与U101的45、46脚相连，U603的5、14脚与JP601的3、4脚连接，JP601的3、4脚通过上拉电阻R613、R614与VCC连接，U603的1、12脚与JP605的2、3脚连接，JP605的2、3脚通过上拉电阻R617、R618与VDD连接，C607的一端和C609的负极接VCC，C607的另一端和C609的正极接地，C608的一端接JP605的1脚，另一端接地。

本实用新型的工作原理如下：

电源电路为系统所有电路提供电源。中央处理器1是本实用新型的控制中心，它通过远程传输及摄像模块通讯电路3接收电力控制中心的控制命令，根据控制命令执行不同动作：

1、当电力控制中心发出抄表命令后，中央处理器1通过多功能电表抄表电路4读取多功能电表15数据并且通过远程传输及摄像模块通讯电路3传送回电力控制中心。

2、当电力控制中心发出开合高压开关命令后，中央处理器1通过高压开关控制电路10控制高压电路打开或关闭高压开关。

3、在没有命令处理的时候，中央处理器1通过设备状态查询电路8查询高压开关及控制电缆的状态，如果出现非法打开或关闭高压开关，割断控制线缆等情况，中央处理器1会立即向电力控制中心发出报警信息，提示电力控制中心及时处理。

4、通过计量箱门锁检测电路9检测计量箱门状态，如果箱门打开，中央处理器1会立即向电力控制中心发出报警信息并且开始摄录计量箱门前图像，为以后报警事件的处理提供直接依据。

5、中央处理器1会实时将本次计量箱开启所摄录的影像通过远程传输通讯电路回传至电力控制中心备案，供工作人员随时查看。

本实用新型的优点：

1、采用微机缴费，不要频繁充费和上下线杆取卡，在管理中心即可完成。减少了工作人员的劳动强度，方便了用户。

2、本实用新型是采用级别式授权查询，用户根据级别可以随时查询自己的用电消费情况，能够真正做到缴费明白，管理透明。(如A级可以查询所有用户，B级可以查询所分包站所，C级可查询本站所，D级只能查询包片情况，E级一一用户级可查询本单位，他们不能越权查询。)

3、本实用新型能在报警的同时拍摄图像，把操作人员的图像通过GPRS无线传输系统传送到管理中心，并且该资料能长期存储，可完全杜绝偷电行为的发生。

4、本实用新型采用GPRS无线远程开锁系统，只需给管理中心打个电话或发个信息，箱门便会自动打开，不需要来回跑腿，提高工作效率。

5、本实用新型各装置之间采用无线通讯，增强了系统的可靠性，也给安装带来了极大的便利。

附图说明

图1为本实用新型工作原理方块图，也可以作为摘要附图，其中：

1、中央处理器；

2、调试电路；

3、远程传输及摄像模块通讯电路；

4、多功能电表抄表电路；

5、报警及状态指示电路

6、扩展电路；

7、电源电路；

8、设备状态查询电路；

9、高低压开关控制电路；

10、计量箱门锁控制电路；

11、串口多路开关及局域无线网接口电路；

12、DTU数据端接设备；

13、电控锁；

14、红外线摄像头；

15、多功能电表。

图2、3为本实用新型电路工作原理图，其编号同图1中的编号。

下面结合附图对本实用新型实施例作进一步说明：

实施例：本实用新型的远程操表功能是这样来实现的：当电力监控中心需要抄取企业电表数据时，只需发出抄表命令数据，并将此数据通过DTU数据端接设备12传输到本实用新型的远程传输及摄像模块通讯电路3，远程传输及摄像模块通讯电路3的U601的11、12脚与中央处理器的1、2脚连接，中央处理器1通过远程传输及摄像模块通讯电路3接收到电力监控中心的抄表命令后通过多功能电表抄表电路4发送抄表指令，多功能电表15通过多功能电表抄表电路4连接到多路开关U603上，多路开关U603连接到中央处理器1的串口UART1(脚45、46)上，多功能电表15接收到指令后将电表读数返回给中央处理器1，中央处理器1校验数据正确后，通过DTU数据端接设备12传送回电力监控中心，完成抄表功能。

本实用新型的控电(即远程开启高低压开关)功能是这样来实现的：在设备检修、用户恶意欠费等需要停送电的情况下，电力监控中心可以发送分合高压开关命令，相应的停止和恢复用户的电力供应。本实用新型接收到电力监控中心的分合高压开关命令，会根据命令控制高压开关继电器打开或合上高压开关。高压开关控制电路9由两个继电器(RLY1和RLY2)组成，RLY1负责合闸操作，RLY2负责分闸操作。高压开关分合闸控制信号线分别连接于继电器RLY1和RLY2输出脚4上，中央处理器1通过脚36、37控制三极管VT301和VT302的通断，VT301和VT302控制继电器的吸合和断开。无动作的时候，脚36、37均为高电平，继电器都处于开路状态。需要合闸的时候置脚36为低电平，三极管VT301导通，继电器RLY1吸合，电流流过RLY1和高压开关合闸线圈，高压开关合闸，合闸完成后，重新复位脚36。同理，需要分闸的时候置脚37为低电平，三极管VT302导通，继电器RLY2吸合，电流流过RLY2和高压开关分闸线圈，高压开关分闸，分闸完成后，重新复位脚37。

本实用新型的远程开启低压计量箱功能是这样来实现的：计量箱具有远程开启功能，维修人员只需通知电力监控中心打开计量箱，电力监控中心接到维修人员指令后，发送开启计量箱命令，本实用新型接收到命令后即打开计量箱的电控锁，这样就提高了系统安全性，不会因钥匙被复制而出现盗电等情况，现场维修人员也不会再为忘记带钥匙或钥匙丢失而费神费力。计量箱门锁控制电路10由两个继电器(RLY3和RLY4)组成， RLY3控制电控锁的打开和闭合，RLY4控制RLY3与电控锁连接信号的通断，计量箱电控锁控制端分别接在RLY4的3脚和6脚。中央处理器1通过脚41控制RLY3的开合，通过脚42控制RLY4的开合。当要操作电控锁的时候，首先置脚42为低电平，三极管VT304导通，继电器RLY4闭合，RLY3输出端接通锁电源，此时如果脚41保持高电平，电流由RLY3的第2脚流至第3脚，从第3脚流至RLY4的第4脚，通过RLY4的第4脚流入电控锁电机，从电控锁电机流出后通过RLY3和RLY4相应管脚接地，电控锁电机正转，完成打开门锁动作；反之，电控锁反转，关闭门锁。

本实用新型的无线网络功能是这样来实现的：一般企业都具有2至4路进线(某一路进线停电后，可以随时切换到另一路而不影响企业生产)，每一路进线均需要安装本实用新型，而本实用新型之间采用无线通讯(相当于局域网)，这就不会出现本实用新型局域网之间通讯线断开而出现失控的现象，极大的增强了系统的可靠性。无线通讯模块接在JP601上，JP601通过多路开关U603接于中央处理器1的UART1上，本实用新型局域网之间均通过中央处理器1的串口UART1发送或接收数据，从而完成内网的通讯功能。

本实用新型的摄像功能是这样来实现的：在计量箱门打开后，装置内部集成的红外线摄像头14即开始摄像，并将摄录到的图像实时回传电力监控中心备案，为以后事故调查提供最为直接有力的材料。当装置检测到箱门打开，中央处理器1控制多路开关U603将红外线摄像头14连接到UART1上，中央处理器1通过UART1向外线摄像头14送命令，外线摄像头14抓拍图像完成后通过UART1传送回本实用新型，然后再通过串口UART1回传至起主要功能的本实用新型，由它的远程通讯模块发送回电力控制中心，完成摄像功能。

本实用新型的报警功能是这样来实现的：在非法开启计量箱门或高压开关箱门、高压开关非法打开或闭合，高压开关合分闸等情况下，本实用新型会实时捕捉到报警事件并实时向电力监控中心上报，提醒电力监控中心及时处理。通过设备状态查询电路8确认本装置的状态，高压开关状态通过光电耦合芯片OP4和OP5完成，但高压开关合闸，电流从RP301的VCC流入光电耦合芯片OP4脚1，然后从脚2流出，OP4导通，输出脚4接地，拉低为低电平，中央处理器1通过脚37检测到电平下降沿后判断是否是系统打开高压开关，如果不是系统打开即是非法打开，通过远程传输及摄像模块通讯电路3发出报警信息。同理，OP5、OP6、OP7完成高压开关分闸检测、箱门开关检测、电控锁开关检测；当中央处理器1通过相应脚检测到状态变化后，通过程序判断，如果不是程序允许打开或关闭，就发出报警信息。

本实用新型的防窃电功能是这样来实现的：本实用新型会实时检测电表及计量箱状态，如果出现电表倒转及计量箱非法开启等情况，本实用新型会及时记录电表数据并主动向电力监控中心上报，提醒电力监控中心及时处理并为事件处理提供依据。

本实用新型所用之器件，市场有售，所述领域电子工作人员可安装调试工作。

本实用新型未详述电路为已有技术，所述领域电子工作人员已详熟。

Claims

1、一种远程高低压监控抄表装置，包括DTU数据端接设备(12)，电控锁(13)，红外线摄像头(14)，多功能电表(15)，电源电路(7)，扩展电路(6)，调试电路(2)，其特征在于，本实用新型还包括：中央处理器电路(1)，远程传输及摄像模块通讯电路(3)，多功能电表抄表电路(4)，报警及状态指示电路(5)，设备状态查询电路(8)，高低压开关控制电路(9)，计量箱门锁控制电路(10)，串口多路开关及局域无线网接口电路(11)，其连接方式是：中央处理器电路(1)通过联接端口的相应管脚与调试电路(2)、远程传输及摄像模块通讯电路(3)、多功能电表抄表电路(4)、报警及状态指示电路(5)、扩展电路(6)、电源电路(7)、设备状态查询电路(8)、串口多路开关及局域无线网接口电路(11)、高低压开关控制电路(9)及计量箱门锁控制电路(10)的相应管脚连接，远程传输及摄像块通讯电路(3)与数据端接设备(12)、红外摄像头(14)连接，电路锁(13)接高低压开关控制电路(10)，多功能电表(15)接抄表电路(4)。

2、根据权利要求1所述的远程高低压监控抄表装置，其特征在于：中央处理器电路(1)由U101、JP103、RP101、和晶振电路组成，U101选用C8051F341单片机担任，其接线方式是：U101通过联接端口的相对应管脚与本装置各电路连接，JP103的1脚接SDA，2脚接SCL，RP101的1脚接VCC，2脚接RXO，3脚接TXO，4脚接SCL，5脚接SDA，晶振电路接线方式是：CY101的一端接C101和XTI，另一端接C102和XT2，C101、C102的另一端接地。

3、根据权利要求1所述的远程高低压监控抄表装置，其特征在于：远程传输及摄像模块通讯电路(3)由U601、JP602、JP604、C601--C605部件组成，其接线方式是：本电路通过JP602与远程通讯模块DTU连接，又通过JP604与红外线摄像头(14)，C601的一端接VCC，另一端接地，C602的一端接VCC，另一端接U601的2脚，C603的一端接地，另一端接U601的6脚，C604的一端接U601的1脚，另一端接U601的3脚，C605的一端接U601的4脚，另一端接U601的5脚。

4、根据权利要求1所述的远程高低压监控抄表装置，其特征在于：多功能电表抄表电路(4)由U602、VT601、R601-R604、R606-R620、D1-D4、C606、JP603部件组成，U602选用75LBC184单片机担任与多功能电表通讯任务，其接线方式是：U602的4、1脚与多路开关U603的2、15脚连接，U602的A、B脚通过R610、R611耦合与多功能电表接口JP603的B-、A+连接，D1和D3串联后一端接A+和R611，另一端接地，R611的另一端接U602的6脚和R608及R609的一端，R609的另一端接U602的5脚(即地)，D2和D4串联后一端接B-和R610，另一端接地，R610的另一端接U602的7脚和R608及R607的一端，R607的另一端接U602的8脚和VCC及C606的一端，C606的另一端接地，VT601的E脚接VCC，B脚接R602，R602的另一端接DRO和R61 2的一端，R612的另一端接VCC，C脚接R604和U602的2、3脚，R604的另一端接地，R601的一端接U602的4脚和TX12，另一端接VCC，R603的一端接U602的1脚和TX11，另一端接VCC。

5、根据权利要求1所述的远程高低压监控抄表装置，其特征在于：报警及状态指示电路(5)由BUZ、E1-E3、R401、R403、R404、R103部件组成，其接线方式是：BUZ的一端接VCC，另一端通过R103接U101的25脚，E1、E2、E3的正极接VCC，E1的负极接R401，R401的另一端接U101的27脚，E2的负极接R403，R403的另一端接U101的28脚，E3的负极接R404，R404的另一端接U101的29脚。

6、根据权利要求1所述的远程高低压监控抄表装置，其特征在于：设备状态查询电路(8)由JP301、RP301、OP4-OP7组成，其中，JP301的1脚接FO-O，2脚接FC-O，3脚接GND，4脚接XK-O，5脚接LK-O，RP301的1脚接VCC，2脚接FO，3脚接FK-O，4脚接F-C，5脚接FK-C，6脚接X-S，7脚接XK-S，8脚接L-S，9脚接LK-S，OP4的1脚接F-O，2脚接FO-O，4脚接FK-O，3脚接GND，OP5的1脚接F-C，2脚接FC-O，4脚接FK-C，3脚接GND，OP6的1脚接X-S，2脚接XK-O，4脚接XK-S，3脚接GND，OP7的1脚接L-S，2脚接LK-O，4脚接LK-S，3脚接GND。

7、根据权利要求1所述的远程高低压监控抄表装置，其特征在于：高低压开关控制电路(9)由两个继电器(RLY1和RLY2)、三极管VT301-VT302、二极管D301-D302、R308-R309、R311-R312、JP302部件组成，其接线方式是：三极管VT301的E脚接RLY1的5脚和D301的正极，三极管VT301的B脚接R308的一端，R308的另一端接U101的34脚和R311的一端，R311的另一端接VCC，RLY1的2脚接VCC和D301的负极，RLY1的4脚接RIOUT，三极管VT302的E脚接RLY2的5脚和D302的正极，三极管VT302的B脚接R309的一端，R309的另一端接U101的35脚和R312的一端，R312的另一端接VCC，RLY2的2脚接VCC和D302的负极，RLY2的4脚接R2OUT，JP302的1脚接R1OUT，2脚接R-IN，3脚接R2OUT。

8、根据权利要求1所述的远程高低压监控抄表装置，其特征在于：计量箱门锁控制电路(10)由两个继电器(RLY3和RLY4)、VT303-VT304、R312-315、D303-D304、JP303组成，其接线方式是：RLY3的1、5脚接VCC，2、3脚接LK+和R312的一端，4脚接地，6、7脚接LK-，8脚接三极管VT303的E脚和D303的正极，D303的负极和D303的负极接VCC，三极管VT303的B脚接通过R314接LKA和R312的一端，R312的另一端接VCC，三极管VT304的E脚RLY4的8脚和D304的正极，三极管VT304的B脚通过R315接LKC和R313的一端，R313的另一端接VCC。

9、根据权利要求1所述的远程高低压监控抄表装置，其特征在于：串口多路开关及局域无线网接口电路(11)由U603，C607-C609、R613、R614、R617及R618、JP601、JP605组成，其接线方式是：U603的3、13脚与U101的45、46脚相连，U603的5、14脚与JP601的3、4脚连接，JP601的3、4脚通过上拉电阻R613、R614与VCC连接，U603的1、12脚与JP605的2、3脚连接，JP605的2、3脚通过上拉电阻R617、R618与VDD连接，C607的一端和C609的负极接VCC，C607的另一端和C609的正极接地，C608的一端接JP605的1脚，另一端接地。