專利名稱：一種基于無線網(wǎng)狀自組網(wǎng)的電能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力配網(wǎng)的遠程信息采集系統(tǒng)，具體為一種基于無線網(wǎng)狀自組網(wǎng)的電
能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
(二)
背景技術(shù)：
目前，電能數(shù)據(jù)的采集主要采用電力線載波、485通信+紅外掌機或者GPRS/CDMA以及ZIGBEE無線通信。電力線載波的缺陷在于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性較差，極端情況下需要24小時才能將數(shù)據(jù)傳回。485通信+紅外掌機或者GPRS/CDMA系統(tǒng)的缺陷有兩個第一是增加施工量，第二是紅外掌機需要人員到現(xiàn)場；GPRS/CDMA需要通信費用。ZIGBEE無線通信的缺陷是其設(shè)計的應(yīng)用場合并不是用于電能數(shù)據(jù)的采集，所以其標準功率較低，傳輸距離不夠，需要另外增加功率放大部件。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供一種基于無線網(wǎng)狀自組網(wǎng)的電能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)基本不增加施工量、通信實時性好。 其技術(shù)方案是這樣的其包括主站系統(tǒng)、集中器及采集器，所述主站系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、通信服務(wù)器及WEB服務(wù)器；所述集中器采用三合一配變監(jiān)測儀，所述三合一配變監(jiān)測儀包括計量監(jiān)測模塊、無線自組網(wǎng)模塊、GPRS/CDMA通訊模塊、第一存儲器及第一微處理器，所述計量監(jiān)測模塊、無線自組網(wǎng)模塊、GPRS/CDMA通訊模塊及第一存儲器分別與所述第一微處理器連接；所述采集器包括I型無線電能表，所述I型無線電能表包括計量模塊、無線自組網(wǎng)模塊、第二存儲器及第二微處理器，所述計量模塊、無線自組網(wǎng)模塊及第二存儲器分別與所述第二微處理器相連；所述三合一配變監(jiān)測儀與所述I型無線電能表通過所述無線自組網(wǎng)模塊組成無線網(wǎng)狀自組網(wǎng)；所述三合一配變監(jiān)測儀的GPRS/CDMA通訊模塊通過光纖或者GPRS/CDMA信道與所述主站系統(tǒng)的通信服務(wù)器連接。
本發(fā)明進一步的技術(shù)方案為 所述采集器還包括II型無線電能表，所述II型無線電能表通過無線自組網(wǎng)模塊與所述I型無線電能表通訊；所述采集器還包括普通電能表，所述I型無線電能表還包括RS485通訊模塊，所述普通電能表通過485總線與所述I型無線電能表的RS485通訊模塊連接；所述無線自組網(wǎng)模塊包括無線通信芯片、第三存儲器及第三微處理器，所述無線通信芯片、第三存儲器分別與所述第三微處理器相連。 本發(fā)明的技術(shù)效果在于三合一配變監(jiān)測儀將現(xiàn)有技術(shù)中的關(guān)口表的計量功能、集中器的用電數(shù)據(jù)采集和配變監(jiān)測儀的配電變壓器運行狀態(tài)監(jiān)測功能集于一身，很好地解決了信道共用問題，降低了通信成本和設(shè)備成本；三合一配變監(jiān)測儀與I型無線電能表組成無線網(wǎng)狀自組網(wǎng)，能夠保證實時地采集到用電數(shù)據(jù)，三合一配變監(jiān)測儀通過光纖或者GPRS/CDMA信道與主站系統(tǒng)的通信服務(wù)器連接，將數(shù)據(jù)上傳到電力企業(yè)的信息平臺，主站系統(tǒng)的軟件通過信息平臺獲得這些現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，然后對數(shù)據(jù)進行各種處理，以實現(xiàn)存儲、查詢、統(tǒng)計和其它高級功能；通過無線網(wǎng)狀自組網(wǎng)通信技術(shù)以及實現(xiàn)了關(guān)口表、集中器和配變監(jiān)測儀三合一功能的嵌入式開發(fā)技術(shù)，本發(fā)明降低了制造、施工、運行成本，提高了通信實時性。
(四)


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2為本發(fā)明中的I型無線電能表的結(jié)構(gòu)框 圖3為本發(fā)明中的三合一配變監(jiān)測儀的結(jié)構(gòu)框 圖4為本發(fā)明中的無線自組網(wǎng)模塊的結(jié)構(gòu)框 圖5為本發(fā)明中的IEC62056協(xié)議中間件的使用示意 圖6為本發(fā)明中的IEC62056協(xié)議中間件軟件的流程圖。
(五)
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明包括主站系統(tǒng)、集中器及采集器。主站系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、通信服務(wù)器及WEB服務(wù)器。 本發(fā)明中的集中器采用三合一配變監(jiān)測儀。如圖3所示，三合一配變監(jiān)測儀包括計量監(jiān)測模塊、無線自組網(wǎng)模塊、GPRS/CDMA通訊模塊、第一存儲器及第一微處理器，所述計量監(jiān)測模塊、無線自組網(wǎng)模塊、GPRS/CDMA通訊模塊及第一存儲器分別與第一微處理器連接。三合一配變監(jiān)測儀還可以包括與第一微處理器連接紅外通訊模塊及RS485通訊模塊。其中，無線自組網(wǎng)模塊、GPRS/CDMA通訊模塊及第一微處理器由電源供電，還可以設(shè)置備用電源。三合一配變監(jiān)測儀將現(xiàn)有技術(shù)中的關(guān)口表的計量功能、集中器的用電數(shù)據(jù)采集和配變監(jiān)測儀的配電變壓器運行狀態(tài)監(jiān)測功能集于一身，很好地解決了信道共用問題，降低了通信成本和設(shè)備成本，同時能夠很好地完成分線分臺變實時線損分析和配電變壓器運行狀態(tài)的實時監(jiān)測。 采集器包括I型無線電能表。如圖2所示，I型無線電能表包括計量模塊、無線自組網(wǎng)模塊、第二存儲器及第二微處理器，所述計量模塊、無線自組網(wǎng)模塊及第二存儲器分別與第二微處理器相連。I型無線電能表還包括RS485通訊模塊。I型無線電能表具有組網(wǎng)能力。 采集器還可以包括II型無線電能表，II型無線電能表不具備組網(wǎng)功能，只能通過無線自組網(wǎng)模塊與I型無線電能表通訊。I型無線電能表和II型無線電能表的功能主要有計量、預(yù)付費控制。 為了兼容現(xiàn)有的設(shè)備，采集器還可以包括普通電能表，普通電能表通過485總線與I型無線電能表的RS485通訊模塊連接。 三合一配變監(jiān)測儀與所述的I型無線電能表通過無線自組網(wǎng)模塊組成無線網(wǎng)狀自組網(wǎng)，實現(xiàn)了無線網(wǎng)狀自組網(wǎng)通信，能夠保證實時地采集到所有低壓用戶的用電數(shù)據(jù)，并通過這個網(wǎng)絡(luò)將用戶的用電數(shù)據(jù)上傳給三合一配變監(jiān)測儀。三合一配變監(jiān)測儀的GPRS/CDMA通訊模塊通過光纖或者GPRS/CDMA信道與主站系統(tǒng)的通信服務(wù)器連接，將數(shù)據(jù)上傳到電力企業(yè)的信息平臺。主站系統(tǒng)的軟件通過信息平臺獲得這些現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，然后對數(shù)據(jù)進行各種處理，以實現(xiàn)存儲、查詢、統(tǒng)計和其它高級功能，包括實時線損分析。
通過無線網(wǎng)狀自組網(wǎng)通信技術(shù)以及實現(xiàn)了關(guān)口表、集中器和配變監(jiān)測儀三合一功能的嵌入式開發(fā)技術(shù)，本發(fā)明降低了制造、施工、運行成本，提高了通信實時性；可實現(xiàn)了遠程預(yù)付費、電能數(shù)據(jù)采集、配變實時監(jiān)測和分線分臺變實時線損分析。 如圖4所示，I型無線電能表、11型無線電能表及三合一配變監(jiān)測儀中的無線自組網(wǎng)模塊包括無線通信芯片、第三存儲器及第三微處理器，無線通信芯片、第三存儲器分別與第三微處理器相連。 為了更好地將系統(tǒng)統(tǒng)一起來，本發(fā)明還研究并實現(xiàn)了 IEC62056協(xié)議中間件，圖5
所示為該中間件的使用示意圖。需要和遵循IEC62056協(xié)議設(shè)備通信的軟件，可以通過調(diào)用
中間件，在不用深入了解IEC62056協(xié)議細節(jié)的情況下，完成軟件的通信功能。 中間件符合軟件標準，可以很容易地被各種編程工具調(diào)用。在使用時，通過簡
易的調(diào)用接口，只要將需要通信的內(nèi)容作為調(diào)用參數(shù)傳遞給中間件，中間件會自動根據(jù)
IEC62056協(xié)議標準生產(chǎn)通信數(shù)據(jù)或解析數(shù)據(jù)，完成命令下發(fā)或數(shù)據(jù)采集工作，然后將反饋
信息傳遞給調(diào)用者。 完善的協(xié)議需要考慮很多可能出現(xiàn)的情況，因此非常繁瑣。IEC62056包含了很多的內(nèi)容，用中間件的形式加以實現(xiàn)，最大的好處就是可以重復(fù)使用，且可以對其協(xié)議符合性進行充分的測試。 圖6所示為本發(fā)明中的IEC62056協(xié)議中間件軟件的流程圖，其流程如下
1)首先判斷是否有通信，若有，接收數(shù)據(jù)；
2)對數(shù)據(jù)進行校驗；
3)從數(shù)據(jù)中截取信息標識； 4)從標準文件中讀取標準內(nèi)容，作為解析依據(jù)； 5)判斷信息從哪個方向來的，若是軟件下發(fā)參數(shù)和命令，則按標準拼接數(shù)據(jù)幀，并下發(fā)，同時處理和底層設(shè)備的握手應(yīng)答流程；直到通信成功，通過軟件接口，向調(diào)用軟件流程返回信息； 6)若是底層設(shè)備上傳數(shù)據(jù)，則按標準解析，并按流程和底層設(shè)備握手應(yīng)答；解析完成后通過軟件接口向調(diào)用程序返回數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
一種基于無線網(wǎng)狀自組網(wǎng)的電能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括主站系統(tǒng)、集中器及采集器，其特征在于所述主站系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、通信服務(wù)器及WEB服務(wù)器；所述集中器采用三合一配變監(jiān)測儀，所述三合一配變監(jiān)測儀包括計量監(jiān)測模塊、無線自組網(wǎng)模塊、GPRS/CDMA通訊模塊、第一存儲器及第一微處理器，所述計量監(jiān)測模塊、無線自組網(wǎng)模塊、GPRS/CDMA通訊模塊及第一存儲器分別與所述第一微處理器連接；所述采集器包括I型無線電能表，所述I型無線電能表包括計量模塊、無線自組網(wǎng)模塊、第二存儲器及第二微處理器，所述計量模塊、無線自組網(wǎng)模塊及第二存儲器分別與所述第二微處理器相連；所述三合一配變監(jiān)測儀與所述I型無線電能表通過所述無線自組網(wǎng)模塊組成無線網(wǎng)狀自組網(wǎng)；所述三合一配變監(jiān)測儀的GPRS/CDMA通訊模塊通過光纖或者GPRS/CDMA信道與所述主站系統(tǒng)的通信服務(wù)器連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種基于無線網(wǎng)狀自組網(wǎng)的電能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于所述采集器還包括II型無線電能表，所述II型無線電能表通過無線自組網(wǎng)模塊與所述I型無線電能表通訊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線網(wǎng)狀自組網(wǎng)的電能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于所述采集器還包括普通電能表，所述I型無線電能表還包括RS485通訊模塊，所述普通電能表通過485總線與所述I型無線電能表的RS485通訊模塊連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的一種基于無線網(wǎng)狀自組網(wǎng)的電能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于所述無線自組網(wǎng)模塊包括無線通信芯片、第三存儲器及第三微處理器，所述無線通信芯片、第三存儲器分別與所述第三微處理器相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于無線網(wǎng)狀自組網(wǎng)的電能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其包括主站系統(tǒng)、集中器及采集器，主站系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、通信服務(wù)器及WEB服務(wù)器；集中器采用三合一配變監(jiān)測儀，三合一配變監(jiān)測儀包括計量監(jiān)測模塊、無線自組網(wǎng)模塊、GPRS/CDMA通訊模塊、第一存儲器及第一微處理器；采集器包括I型無線電能表，I型無線電能表包括計量模塊、無線自組網(wǎng)模塊、第二存儲器及第二微處理器；三合一配變監(jiān)測儀與I型無線電能表組成無線網(wǎng)狀自組網(wǎng)；三合一配變監(jiān)測儀與主站系統(tǒng)連接。本發(fā)明通過無線網(wǎng)狀自組網(wǎng)通信技術(shù)以及實現(xiàn)了關(guān)口表、集中器和配變監(jiān)測儀三合一功能的嵌入式開發(fā)技術(shù)，降低了制造、施工、運行成本，提高了通信實時性。
文檔編號G08C17/02GK101701972SQ20091025365
公開日2010年5月5日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者吳濱, 吳錫生, 秦冬雷 申請人:無錫市恒通電器有限公司