專利名稱：多電表系統(tǒng)中的電量數(shù)據(jù)自動抄報方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種紅外抄表方法，它能實現(xiàn)電表箱內(nèi)多塊電(能)表電量數(shù)據(jù)的自
動上報。
背景技術：
隨著供電業(yè)的日益發(fā)展和科學技術的突飛猛進，抄表技術也在不斷改進。目前較為先進的抄表方法是利用紅外抄表器抄報電表數(shù)據(jù)。采用這種抄表方法的前提是在線路中安裝內(nèi)置了以微處理器為核心器件并設置有紅外通訊電路的電子計費電能表，抄表時首先向紅外抄表器輸入電能表的身份識別碼，然后由紅外抄表器向該電能表發(fā)出紅外抄表信號，該電能表接收到此信號后將儲存的電量數(shù)據(jù)以紅外線形式傳送給紅外抄表器，紅外抄表器將該表的電量數(shù)據(jù)存儲在與該電能表的身份識別碼相對應的存儲單元內(nèi)。這種抄表方法速度快，數(shù)據(jù)便于存儲，但現(xiàn)有的紅外抄表方法每次操作只能抄收一塊電能表的數(shù)據(jù)，適用于電表箱內(nèi)只有一塊電能表的情況，而且每次都需要人工輸入電能表的身份識別碼，限制了抄報效率。當表箱內(nèi)存在6塊，甚至更多塊表時，則很難進行數(shù)據(jù)抄報，更不能實現(xiàn)對多塊電表數(shù)據(jù)的同時抄報，這是因為紅外抄表器向電能表發(fā)出紅外抄表信號后，各表會同時向紅外抄表器傳送電量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)之間會發(fā)生干擾，出現(xiàn)數(shù)據(jù)擁擠現(xiàn)象，使得各表的數(shù)據(jù)都不能成功上報。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足、提供一種每次操作可抄報多塊電表電量數(shù)據(jù)的多電表系統(tǒng)中的電量數(shù)據(jù)自動抄報方法。
本發(fā)明所述問題是以下述技術方案實現(xiàn)的 —種多電表系統(tǒng)中的電量數(shù)據(jù)自動抄報方法，它采用以電表微處理器為核心器件且設置有電表紅外通訊電路、隨機碼生成器、延時器和電表存儲器的電子計費電能表計量電能，并采用以抄表微處理器為核心器件的外接鍵盤和抄表顯示器、內(nèi)置抄表紅外通訊電路、計數(shù)器、定時器和比較器的紅外抄表器抄收電能表數(shù)據(jù)，電表存儲器內(nèi)設置有身份識別碼存儲單元和上傳狀態(tài)存儲單元，抄表時首先由紅外抄表器發(fā)送含有表箱電表個數(shù)和延時因子的廣播抄表信號并啟動定時器，定時時間設置為電表總數(shù)與延時因子乘積的二倍；各電能表收到廣播信號后在其電表存儲器內(nèi)的上傳狀態(tài)存儲單元中存入未上傳狀態(tài)值并啟動延時器，延時時間長度設置為隨機碼生成器輸出值除以二倍電表總數(shù)所得的余數(shù)與延時因子的乘積，此后電表微處理器實時檢測延時器的狀態(tài)，當延時時間到達后，電表微處理器通過電表紅外通訊電路將本電能表身份識別碼和電量值傳送給紅外抄表器；紅外抄表器接收到某電表上傳的正常數(shù)據(jù)后回復含有該電能表身份識別碼的確認信號，并向計數(shù)器發(fā)一個計數(shù)脈沖；電能表接收到含有自身身份識別碼的確認信號后將上報狀態(tài)存儲單元中的未上傳狀態(tài)值改寫為已上傳狀態(tài)值；在抄表過程中，比較器將計數(shù)器的輸出值與表箱內(nèi)電表個數(shù)進行比較，當二者相等時向抄表微處理器發(fā)出信號，抄表微處理器接到該信號后通過
3抄表顯示器輸出抄報完成信息，本次抄表結束；在抄表過程中，抄表微處理器實時檢測定時器的狀態(tài)，若定時時間已到而本次抄表未結束，則紅外抄表器向各電表發(fā)出包含未抄報電表數(shù)和延時因子信息的續(xù)抄信號并重新啟動定時器，定時時間設置為未抄報電表數(shù)與延時因子乘積的二倍；各電表接到續(xù)抄信號后首先檢測上報狀態(tài)值，當且僅當該值為未上傳狀態(tài)值時，重復上述上報操作；若定時器定時時間已到而抄表仍未結束，紅外抄表器則重復發(fā)送續(xù)抄信號，直至所有電能表數(shù)據(jù)抄完為止。 上述多電表系統(tǒng)中的電量數(shù)據(jù)自動抄報方法，為了防止多塊電表上報數(shù)據(jù)時發(fā)生沖突并盡快上傳數(shù)據(jù)，在電能表內(nèi)設置一個150毫秒定時器，各電能表上傳數(shù)據(jù)時應檢測其它電能表是否正在發(fā)射紅外信號，若沒有發(fā)射紅外信號則上傳數(shù)據(jù)，否則停止上傳數(shù)據(jù)并啟動150毫秒定時器，此后每次檢測到其它電能表發(fā)出的紅外信號都重新啟動150毫秒定時器，當定時到時后，若未檢測到其它電能表所發(fā)出的紅外信號，則上傳數(shù)據(jù)，否則等待續(xù)抄信號。 上述多電表系統(tǒng)中的電量數(shù)據(jù)自動抄報方法，為了提高抄表效率，首次抄表時，紅外抄表器以閉環(huán)數(shù)據(jù)鏈條的形式將同一表箱內(nèi)的多塊電能表數(shù)據(jù)存儲于抄表存儲器中第二只表的數(shù)據(jù)存儲單元內(nèi)同時記錄第一只表在數(shù)據(jù)庫中的位置，第三的數(shù)據(jù)存儲單元內(nèi)同時記錄第二只表在數(shù)據(jù)庫中的位置，依次類推，最后一只表的數(shù)據(jù)存儲單元內(nèi)同時記錄倒數(shù)第二只表在數(shù)據(jù)庫中的位置，第一只表的數(shù)據(jù)存儲單元內(nèi)同時記錄最后一只表在數(shù)據(jù)庫中的位置，下次抄表時，紅外抄表器根據(jù)第一個上報電能表的數(shù)據(jù)存儲單元中記錄的另一只表在數(shù)據(jù)庫中的位置讀取該表信息并發(fā)出含有該表身份識別碼的抄表命令，該表接收到
含有自身身份識別碼的抄表命令后上報電量數(shù)據(jù)，依次類推，紅外抄表器沿閉環(huán)數(shù)據(jù)鏈條逐一讀取本表箱內(nèi)的所有電能表信息，直至所有電能表的數(shù)據(jù)讀取完畢。 本發(fā)明利用隨機碼確定各電能表上傳數(shù)據(jù)的延時時間，使各電能表的數(shù)據(jù)上傳時間產(chǎn)生差異，避免多塊電能表數(shù)據(jù)同時上傳而發(fā)生數(shù)據(jù)擁擠現(xiàn)象，實現(xiàn)了多電能表系統(tǒng)中電量數(shù)據(jù)的自動抄報。延時時間的確定方法兼顧了抄表效率和表間沖突幾率兩方面的要求，多輪上報方式可避免漏報現(xiàn)象的發(fā)生，閉環(huán)數(shù)據(jù)鏈條可將被動抄報變?yōu)橹鲃映瓐?，提高工作效率。該方法不僅可降低抄表人員的勞動強度，而且大大提高了抄表效率。


圖1是本發(fā)明的電子計費電能表的電原理框 圖2是本發(fā)明的紅外抄表器的電原理框圖。 圖中各標號為1、電表微處理器，2、電表紅外通訊電路，3、隨機碼生成器，4、延時器，5、電表存儲器，6、抄表微處理器，7、鍵盤，8、抄表顯示器，9、計數(shù)器，10、定時器，11、比較器，12、 150毫秒定時器，13、抄表存儲器，14、抄表紅外通訊電路，15、電流取樣電路，16、電壓取樣電路，17、計量顯示器。
具體實施例方式
首次抄表把所抄回來的同一表箱里的電能表數(shù)據(jù)在紅外抄表器數(shù)據(jù)庫中建立關聯(lián)。以后可通過紅外抄表器主動搜索表箱內(nèi)的電能表，通過表號抄表。
首次抄表
紅外抄表器發(fā)送廣播抄表命令(所謂廣播抄表命令是指對表箱中所有電表發(fā)出
的抄表命令，而不是針對某塊電表發(fā)出的，即不含有單表身份識別碼，所有接收到廣播抄表
命令的電表均需上傳數(shù)據(jù))，命令中包含兩個參數(shù)表箱內(nèi)電能表個數(shù)和延時因子(所謂延
時因子是電表計算延時時間時使用的一個時長因子，延時時間是延時因子的整數(shù)倍，不同
電表延時時間之差也是延時因子的整數(shù)倍，為避免不同電表上報數(shù)據(jù)時發(fā)生沖突，延時因
子應大于單表上傳數(shù)據(jù)所用時間)。每塊電能表用自身隨機碼生成器3產(chǎn)生的隨機碼除以
兩倍表箱內(nèi)電能表個數(shù)，得到的余數(shù)乘以延時因子作為電能表的上報延時時間。每個電能
表的延時時間到了，電能表就會自動通過紅外通訊電路把數(shù)據(jù)上傳給紅外抄表器，紅外抄
表器會對收到的數(shù)據(jù)給一個確認，收到本表確認信息后的電能表在下一條抄表命令來之前
不會再次自動上傳數(shù)據(jù)給紅外抄表器，其他沒有收到本表確認信息的電能表可以通過紅外
抄表器返回給其他表的確認信息得到這次集抄還有多少個表沒有被紅外抄表器正確抄收，
當?shù)谝惠喲訒r都已結束，沒有收到本表確認信息的電能表將根據(jù)未抄收成功電能表個數(shù)，
延時因子和自身隨機碼重新計算延時時間，并在延時時間再次到達的時候自動上報電能表
信息給紅外抄表器，并主動結束本次紅外抄表器對自身的集抄。 —般情況下，紅外抄表器發(fā)送廣播抄表命令，電能表兩輪自動上報電能表信息就可以把所有電能表信息采集成功，如果在廣播抄表命令失效后紅外抄表器并沒有接收到所有電能表的上報數(shù)據(jù)，紅外抄表器就會通過廣播續(xù)抄命令，繼續(xù)等待電能表上報信息。電能表在接收到續(xù)抄命令后，接收到紅外抄表器確認信息的電能表不再進行延時上報操作，沒有上報成功的電能表繼續(xù)上報電表信息。 紅外抄表器對接收的的每條有效的電能表上報信息，返回上報確認信息，并且利
用計數(shù)器累計接收到的有效信息數(shù)，計數(shù)器的輸出值為抄表器成功接收電表上報信息的個
數(shù)，如果有效信息數(shù)達到表箱內(nèi)電能表個數(shù)，那么紅外抄表器會立即結束本次抄表。抄表結
束后紅外抄表器還可以根據(jù)系統(tǒng)時間和最后一條電能表信息中的電量參數(shù)計算出一個表
箱號(用于下次集中抄表)和本次抄收的所有電能表信息儲存到數(shù)據(jù)庫中(每只電能表一
條記錄)，并且根據(jù)每條記錄在數(shù)據(jù)庫中的記錄序號，將這些記錄建立一個閉環(huán)數(shù)據(jù)鏈條，
閉環(huán)數(shù)據(jù)鏈條是由同一表箱中所有電表數(shù)據(jù)在抄表器存儲器中的儲存地址首尾相連形成
的數(shù)據(jù)鏈條，這個數(shù)據(jù)鏈條形閉環(huán)成。
電能表隨機延時和沖突的處理 如果有電能表產(chǎn)生延時時間是一樣的，它們發(fā)出去的數(shù)據(jù)可能就會被沖掉。電能表會自動檢測外部紅外信號，如果檢測到有一個電能表先發(fā)了，另外的電能表會停止發(fā)送信息，等紅外信道上有150毫秒以上的空閑才會發(fā)(即使延時時間到了 )。
每個電能表有兩輪自動上傳的機會，對于在第一輪上傳中沒有成功的電能表，電能表在第二輪再上傳數(shù)據(jù)，對于在兩輪集抄中都抄不到的電能表，可以采用續(xù)抄的命令去抄表，紅外抄表器的廣播續(xù)抄命令下來，會告訴電能表總共有多少塊電能表要續(xù)抄，對于已經(jīng)抄到的電能表就不上傳數(shù)據(jù)了 ，沒有上傳數(shù)據(jù)的電能表會自動延時上傳。
非首次抄表 紅外抄表器發(fā)送廣播抄表命令，并且在接收到第一塊電能表上報信息后，提取電能表身份識別碼，在數(shù)據(jù)庫中查找此身份識別碼對應數(shù)據(jù)鏈和表箱號，當找到數(shù)據(jù)鏈后紅外抄表器會依次提取同一表箱數(shù)據(jù)鏈中對應的身份識別碼，通過身份識別碼主動抄表，主
5動抄表時，每個抄表命令中含有一塊電表的身份識別碼，雖然表箱中所有電表都能接收到該命令，但只有接收到含有自身身份識別碼的電表才上傳數(shù)據(jù)，無需再被動等待。其他操作和首次抄表相同。因為紅外抄表器這時是主動去抄，占用了整個紅外通訊的信道(沒有150毫秒空閑信道)，電表就算隨機的延時到了，也是不能上傳的。
權利要求
一種多電表系統(tǒng)中的電量數(shù)據(jù)自動抄報方法，其特征是，它采用以電表微處理器(1)為核心器件且設置有電表紅外通訊電路(2)、隨機碼生成器(3)、延時器(4)和電表存儲器(5)的電子計費電能表計量電能，并采用以抄表微處理器(6)為核心器件的外接鍵盤(7)和抄表顯示器(8)、內(nèi)置抄表紅外通訊電路(14)、計數(shù)器(9)、定時器(10)和比較器(11)的紅外抄表器抄收電能表數(shù)據(jù)，電表存儲器(5)內(nèi)設置有身份識別碼存儲單元和上傳狀態(tài)存儲單元；抄表時，首先由紅外抄表器發(fā)送含有表箱電表個數(shù)和延時因子的廣播抄表信號并啟動定時器(10)，定時時間設置為電表總數(shù)與延時因子乘積的二倍；各電能表收到廣播信號后在其電表存儲器(5)內(nèi)的上傳狀態(tài)存儲單元中存入未上傳狀態(tài)值并啟動延時器(4)，延時時間長度設置為隨機碼生成器(3)輸出值除以二倍電表總數(shù)所得的余數(shù)與延時因子的乘積，此后電表微處理器(1)實時檢測延時器(4)的狀態(tài)，當延時時間到達后，電表微處理器(1)通過電表紅外通訊電路(2)將本電能表身份識別碼和電量值傳送給紅外抄表器；紅外抄表器接收到某電表上傳的正常數(shù)據(jù)后回復含有該電能表身份識別碼的確認信號，并向計數(shù)器(9)發(fā)一個計數(shù)脈沖；電能表接收到含有自身身份識別碼的確認信號后將上報狀態(tài)存儲單元中的未上傳狀態(tài)值改寫為已上傳狀態(tài)值；在抄表過程中，比較器(11)將計數(shù)器(9)的輸出值與表箱內(nèi)電表個數(shù)進行比較，當二者相等時向抄表微處理器(6)發(fā)出信號，抄表微處理器(6)接到該信號后通過抄表顯示器(8)輸出抄報完成信息，本次抄表結束；在抄表過程中，抄表微處理器(6)實時檢測定時器(10)的狀態(tài)，若定時時間已到而本次抄表未結束，則紅外抄表器向各電表發(fā)出包含未抄報電表數(shù)和延時因子信息的續(xù)抄信號并重新啟動定時器(10)，定時時間設置為未抄報電表數(shù)與延時因子乘積的二倍；各電表接到續(xù)抄信號后首先檢測上報狀態(tài)值，當且僅當該值為未上傳狀態(tài)值時，重復上述上報操作；若定時器(10)定時時間已到而抄表仍未結束，紅外抄表器則重復發(fā)送續(xù)抄信號，直至所有電能表數(shù)據(jù)抄完為止。
2. 根據(jù)權利要求1所述多電表系統(tǒng)中的電量數(shù)據(jù)自動抄報方法，其特征是，在電能表內(nèi)設置一個150毫秒定時器(12)，各電能表上傳數(shù)據(jù)時應檢測其它電能表是否正在發(fā)射紅外信號，若沒有發(fā)射紅外信號則上傳數(shù)據(jù)，否則停止上傳數(shù)據(jù)并啟動150毫秒定時器(12)，此后每次檢測到其它電能表發(fā)出的紅外信號都重新啟動150毫秒定時器(12)，當定時到時后，若未檢測到其它電能表所發(fā)出的紅外信號，則上傳數(shù)據(jù)，否則等待續(xù)抄信號。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述多電表系統(tǒng)中的電量數(shù)據(jù)自動抄報方法，其特征是，首次抄表時，紅外抄表器以閉環(huán)數(shù)據(jù)鏈條的形式將同一表箱內(nèi)的多塊電能表數(shù)據(jù)存儲于抄表存儲器(13)中第二只表的數(shù)據(jù)存儲單元內(nèi)同時記錄第一只表在數(shù)據(jù)庫中的位置數(shù)據(jù)，第三只表的數(shù)據(jù)存儲單元內(nèi)同時記錄第二只表在數(shù)據(jù)庫中的位置，依次類推，最后一只表的數(shù)據(jù)存儲單元內(nèi)同時記錄倒數(shù)第二只表在數(shù)據(jù)庫中的位置，第一只表的數(shù)據(jù)存儲單元內(nèi)同時記錄最后一只表在數(shù)據(jù)庫中的位置，下次抄表時，紅外抄表器根據(jù)第一個上報電能表的數(shù)據(jù)存儲單元中記錄的另一只表在數(shù)據(jù)庫中的位置讀取該表信息并發(fā)出含有該表身份識別碼的抄表命令，該表接收到含有自身身份識別碼的抄表命令后上報電量數(shù)據(jù)，依次類推，紅外抄表器沿閉環(huán)數(shù)據(jù)鏈條逐一讀取本表箱內(nèi)的所有電能表信息，直至所有電能表的數(shù)據(jù)讀取完畢。
全文摘要
一種多電表系統(tǒng)中的電量數(shù)據(jù)自動抄報方法，用于提高多電能表系統(tǒng)中電量數(shù)據(jù)抄報效率。其技術方案是系統(tǒng)中的各電能表收到廣播抄表信號后延時向紅外抄表器傳送電能表身份識別碼和電量值，延時時間長度為設置在每塊電能表內(nèi)的隨機碼生成器輸出值除以二倍電能表總數(shù)所得的余數(shù)與延時因子的乘積。本方法利用隨機碼確定各電能表上傳數(shù)據(jù)的延時時間，使各電能表的數(shù)據(jù)上傳時間產(chǎn)生差異，避免多塊電能表數(shù)據(jù)同時上傳而發(fā)生數(shù)據(jù)擁擠現(xiàn)象，實現(xiàn)了多電能表系統(tǒng)中電量數(shù)據(jù)的自動抄報。本發(fā)明不僅可降低抄表人員的勞動強度，而且大大提高了抄表效率。
文檔編號G08C23/04GK101769959SQ200910175229
公開日2010年7月7日 申請日期2009年12月28日 優(yōu)先權日2009年12月28日
發(fā)明者周茜, 徐鑫, 游盛翔, 王飛, 趙毅, 閆廣瑞 申請人:河北嘉儀電子有限公司