專利名稱：基于無線通信的集中抄表系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種抄表系統(tǒng)，特別是一種集中抄表系統(tǒng)，是利用無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對數(shù)字型基表進行自動抄表和實時監(jiān)控，廣泛用于電表、水表和氣表的自動抄表和實時監(jiān)控。
背景技術(shù)：
隨著電力網(wǎng)絡(luò)向“信息化、數(shù)字化、自動化、互動化”的發(fā)展，智能電網(wǎng)應(yīng)運而生，而智能電網(wǎng)的追求是對電網(wǎng)與客戶用電信息進行實時監(jiān)控和采集，且采用最經(jīng)濟與最安全的輸配電方式將電能輸送給終端用戶，實現(xiàn)對電能的最優(yōu)配置與利用。對于電表、水表和氣表等測量儀表，傳統(tǒng)的人工抄表系統(tǒng)弊端日益突出，主要表現(xiàn)在工作量大、準(zhǔn)確性低、及時性差，無法滿足電網(wǎng)智能化的線損計算、電量平衡、負荷計算等方面的需求。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種基于無線通信的集中抄表系統(tǒng)，以實現(xiàn)遠程測量儀表數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化自動抄收，可以顯著降低工作量和人力成本，本實用新型抄表系統(tǒng)具有同時性好、準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定可靠、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方便、便于管理等優(yōu)點。為達到上述發(fā)明目的，本實用新型采取如下技術(shù)方案一種基于無線通信的集中抄表系統(tǒng)，包括主站管理中心系統(tǒng)和采集器終端系統(tǒng)， 主站管理中心系統(tǒng)包括管理服務(wù)器和作為管理服務(wù)器的上位機的計算機管理終端，采集器終端系統(tǒng)包括至少一組采集器終端子系統(tǒng)，每組采集器終端子系統(tǒng)包括一臺采集器，一臺采集器通過信號總線連接至少一臺基表，主站管理中心系統(tǒng)通過無線通信方式和采集器終端系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳輸，無線通信方式采用Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，管理服務(wù)器和采集器皆與hterne網(wǎng)連接。上述采集器以嵌入式處理器為核心，還包括與嵌入式處理器進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇鎯卧蜁r鐘模塊，嵌入式處理器還連接I/O接口裝置，I/O接口裝置包括Wi-Fi無線通信模塊、RS485總線通信模塊和電源模塊，信號總線接入RS485總線通信模塊，Wi-Fi無線通信模土夬連接至hterne網(wǎng)。由2臺以上的上述采集器同時連接至hterne網(wǎng)即可形成分布式數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。每臺上述采集器最多能通過信號總線連接32臺基表。上述基表為電表、水表或氣表。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下實質(zhì)性特點和優(yōu)點1.抄表終端通過Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)連接至遠程管理服務(wù)器，充分利用Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方便安裝維護簡單的特點，使得整個系統(tǒng)施工方便。2.抄表終端與管理服務(wù)器之間通過Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)信息，傳輸速度快，可以保證數(shù)據(jù)的實時性、準(zhǔn)確性。[0013]3.抄表終端能連接多臺電能表、水表或燃氣表，管理服務(wù)器能連接多個抄表終端，從而構(gòu)成一個龐大的分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，充分利用網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)⑾到y(tǒng)覆蓋面擴大得非常龐大。4.遠程控制管理方便對于電能表，運行在管理終端上的管理軟件能實現(xiàn)實時電表數(shù)據(jù)讀取、顯示，并能保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠；具備對采集到的電表數(shù)據(jù)的管理和分析功能， 包括實時電量顯示、用戶用電信息的管理、用電量的歷史記錄、電網(wǎng)負荷的統(tǒng)計、用電分析報表、數(shù)據(jù)庫更新和備份等功能。

圖1是本實用新型集中抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型的采集器結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
本實用新型的優(yōu)選實施例結(jié)合附圖說明如下參見圖1，一種基于無線通信的集中抄表系統(tǒng)，包括主站管理中心系統(tǒng)5和采集器終端系統(tǒng)，主站管理中心系統(tǒng)5包括管理服務(wù)器6和作為管理服務(wù)器6的上位機的計算機管理終端7，采集器終端系統(tǒng)包括至少一組采集器終端子系統(tǒng)，每組采集器終端子系統(tǒng)包括一臺采集器3，一臺采集器3通過信號總線2連接至少一臺基表1，主站管理中心系統(tǒng)5通過無線通信方式和采集器終端系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳輸，其特征在于無線通信方式采用Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，管理服務(wù)器6和采集器3皆與Interne網(wǎng)4連接。在本實用新型中， 管理服務(wù)器6安裝數(shù)據(jù)庫軟件，計算機管理終端7安裝抄表系統(tǒng)管理軟件及其相關(guān)組件，對系統(tǒng)中的基表1進行統(tǒng)一管理，運行在計算機管理終端7上的抄表軟件同時還兼有對抄表終端的配置管理功能，能夠?qū)崿F(xiàn)遠程對抄表終端的管理，從而使得整個系統(tǒng)控制更加靈活。 對于電能表來說，本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)實時電能信息顯示、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢、電量統(tǒng)計、 電量收費、統(tǒng)計報表及分配上下行數(shù)據(jù)傳輸速率等多項功能。參見圖2，本實用新型的采集器3以嵌入式處理器8為核心，還包括與嵌入式處理器8進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇鎯卧?和時鐘模塊10，嵌入式處理器8還連接I/O接口裝置， I/O接口裝置包括Wi-Fi無線通信模塊11、RS485總線通信模塊12和電源模塊13，信號總線2接入RS485總線通信模塊12，Wi-Fi無線通信模塊11連接至hterne網(wǎng)4。采集器終端系統(tǒng)在整個系統(tǒng)中作為中間重要環(huán)節(jié)，向下對至少一臺的基表1提供基于RS485總線的 Modbus-RTU通信功能，向上對無線網(wǎng)絡(luò)提供Wi-Fi通信功能。同時采集器3能夠提供配置管理接口，以便遠程管理終端能夠遠程對抄表終端進行配置管理。在本實用新型中，對于電能表的集中抄表系統(tǒng)，電能表應(yīng)是具有通信輸出接口的數(shù)字型電表，該電能表提供RS485接口，信號總線2采用采用RS-485串行總線標(biāo)準(zhǔn)，通信協(xié)議為Modbus-RTU現(xiàn)場總線協(xié)議，可以與RS485總線通信模塊12實現(xiàn)通信交互。采集器 3是采集器終端系統(tǒng)的核心部分，負責(zé)完成電表數(shù)據(jù)的采集、存儲與上傳。采集器3通過現(xiàn)場信號總線2連接多臺基表1，并在基于RS485總線的Modbus-RTU中處于信號主機的地位， 主動發(fā)送采集數(shù)據(jù)指令至各個基表1，基表1接收到指令后，分析判斷指令是否指向自己， 如果是則回應(yīng)數(shù)據(jù)指令所指向的數(shù)據(jù)；同時，采集器3通過Wi-Fi無線通信模塊11連接至特定的hterne網(wǎng)4，并處于等待數(shù)據(jù)上傳狀態(tài)，一旦接收到主站管理中心系統(tǒng)5下發(fā)的數(shù)據(jù)遠程上傳指令，則將實時采集的數(shù)據(jù)打包加密后上傳至主站管理中心系統(tǒng)5。本實用新型的基于Wi-Fi的無線抄表系統(tǒng)實現(xiàn)了多臺電表數(shù)據(jù)同時采集，采用Modbus-RTU現(xiàn)場總線協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠；同時上行采用Wi-Fi通信，充分利用了 Wi-Fi高速率、組網(wǎng)方便的特點，保證了多臺電表大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)傳輸高速可靠，大大減少了抄表時間，提高了抄表的效率和實時性。并且該系統(tǒng)采用現(xiàn)場總線和Wi-Fi通信相結(jié)合的方式，具有安裝簡單、組網(wǎng)方便、維護工作量小的特點。本實用新型集中抄表系統(tǒng)實現(xiàn)了多臺基表1數(shù)據(jù)同時采集，采用 Modbus-RTU現(xiàn)場總線協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠；同時上行采用Wi-Fi通信，充分利用了 Wi-Fi 高速率、組網(wǎng)方便的特點，保證了多臺基表1大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)傳輸高速可靠，大大減少了抄表時間，提高了抄表的效率和實時性。并且該系統(tǒng)采用現(xiàn)場總線和Wi-Fi通信相結(jié)合的方式， 具有安裝簡單、組網(wǎng)方便、維護工作量小的特點。 由2臺以上的上述采集器3同時連接至hterne網(wǎng)4即可形成分布式數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。與RS485信號總線2連接的采集器3具有Wi-Fi無線通信模塊11，能夠以無線通信的方式連接至^terne網(wǎng)4，并將信號總線2上采集到的基表1數(shù)據(jù)通過無線的方式轉(zhuǎn)發(fā)出去。多臺這種采集器3連接至Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，隨著網(wǎng)絡(luò)覆蓋面的擴大，采集器3的臺數(shù)可以相應(yīng)增加，相應(yīng)的可采集的基表1的數(shù)目也不斷增多，最終形成一個龐大的分布式采集網(wǎng)每臺上述采集器3最多能通過信號總線2連接32臺基表1。根據(jù)一臺采集器3對應(yīng)采集多表數(shù)據(jù)的實際情況，為了保證數(shù)據(jù)采集的精度和穩(wěn)定性，并考慮到分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的效率，一臺采集器3最多能連接32臺基表1。本實用新型的基表1為電表、水表或氣表。本實用新型充分利用RS485總線傳輸數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠和Wi-Fi高速率、組網(wǎng)方便的特點，保證了多臺基表1大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)傳輸高速可靠，大大減少了抄表時間，提高了抄表的效率和實時性，可廣泛應(yīng)用于電表、水表或氣表測量數(shù)據(jù)的遠程抄表數(shù)據(jù)采集。上面結(jié)合附圖對本實用新型實施例進行了說明，但本實用新型不限于上述實施例，還可以根據(jù)本實用新型的實用新型創(chuàng)造的目的做出多種變化，凡依據(jù)本實用新型技術(shù)方案的精神實質(zhì)和原理下做的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，只要符合基于無線通信的集中抄表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理，都屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種基于無線通信的集中抄表系統(tǒng)，包括主站管理中心系統(tǒng)(5)和采集器終端系統(tǒng)，所述主站管理中心系統(tǒng)(5)包括管理服務(wù)器(6)和作為所述管理服務(wù)器(6)的上位機的計算機管理終端(7)，所述采集器終端系統(tǒng)包括至少一組采集器終端子系統(tǒng)，每組所述采集器終端子系統(tǒng)包括一臺采集器(3)，一臺所述采集器(3)通過信號總線(2)連接至少一臺基表(1)，所述主站管理中心系統(tǒng)(5)通過無線通信方式和所述采集器終端系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳輸，其特征在于所述無線通信方式采用Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，所述管理服務(wù)器 (6)和所述采集器(3)皆與Interne網(wǎng)(4)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線通信的集中抄表系統(tǒng)，所述采集器(3)以嵌入式處理器(8)為核心，還包括與所述嵌入式處理器(8)進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇鎯卧?9)和時鐘模塊 (10),所述嵌入式處理器(8)還連接I/O接口裝置，所述I/O接口裝置包括Wi-Fi無線通信模塊(11)、RS485總線通信模塊(12)和電源模塊(13)，所述信號總線(2)接入所述RS485總線通信模塊(12 )，所述Wi-Fi無線通信模塊(11)連接至hterne網(wǎng)(4 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于無線通信的集中抄表系統(tǒng)，由2臺以上的所述采集器(3)同時連接至hterne網(wǎng)(4)即可形成分布式數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于無線通信的集中抄表系統(tǒng)，每臺所述采集器(3)最多能通過所述信號總線(2)連接32臺所述基表(1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于無線通信的集中抄表系統(tǒng)，所述基表(1)為電表、水表或氣表。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于無線通信的集中抄表系統(tǒng)，所述基表(1)為電表、水表或氣表。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于無線通信的集中抄表系統(tǒng)，所述基表(1)為電表、水表或氣表。
專利摘要本實用新型公開了一種基于無線通信的集中抄表系統(tǒng)，包括主站管理中心系統(tǒng)和采集器終端系統(tǒng)，主站管理中心系統(tǒng)包括管理服務(wù)器和作為管理服務(wù)器的上位機的計算機管理終端，采集器終端系統(tǒng)包括至少一組采集器終端子系統(tǒng)，每組采集器終端子系統(tǒng)包括一臺采集器，一臺采集器通過信號總線連接至少一臺基表，主站管理中心系統(tǒng)通過無線通信方式和采集器終端系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳輸，無線通信方式采用Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，管理服務(wù)器和采集器皆與Interne網(wǎng)連接。本實用新型充分利用RS485總線傳輸數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，Wi-Fi高速率、組網(wǎng)方便的特點，保證了多臺基表大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)傳輸高速可靠，大大減少了抄表時間，提高了抄表的效率和實時性，具有數(shù)據(jù)分析方便、便于管理等優(yōu)點。
文檔編號G08C17/02GK202210344SQ20112031742
公開日2012年5月2日 申請日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者侯維巖, 奚培鋒, 曾磊, 李乙, 李先茂, 王佳慧, 費敏銳 申請人:上海大學(xué)