一種采集電能表能量的無線采集器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種采集電能表能量的無線采集器，包括CPU處理單元，以及與所述CPU處理單元相連接的Flash存貯單元、本地維護通信單元、硬件時鐘單元、下行通信單元、上行通信單元和指示單元；其中：所述下行通信單元具有多路RS485接口，與電能表進行連接；所述上行通信單元至少具有GPRS、CDMA或3G通信模塊，與主站進行無線通信。本實用新型具有兼容性強，維護成本低、過載能力強、數(shù)據(jù)采集精度高、穩(wěn)定性好、可靠性高等優(yōu)點。
【專利說明】一種采集電能表能量的無線采集器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電能表的能量采集領(lǐng)域，特別是涉及一種采集電能表能量的無線采集器。

【背景技術(shù)】
[0002]中國南方電網(wǎng)公司“十一 ? 五”營銷自動化信息化規(guī)劃的全面實施，配套更換大量的電能表以配合營銷自動化信息化系統(tǒng)的建設(shè)。認真分析南方電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)電能表應(yīng)用現(xiàn)狀及存在的問題，結(jié)合電力營銷業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，探討電能表技改的有效管理方法，使南方電網(wǎng)應(yīng)用的電能表能滿足現(xiàn)有或未來已知的需求，實現(xiàn)南方電網(wǎng)公司營銷自動化信息化規(guī)劃的總體目標。
[0003]現(xiàn)有的集中抄表技術(shù)大都基于載波抄表方式進行單一的電能表數(shù)據(jù)米集，由于電網(wǎng)環(huán)境復(fù)雜，載波通信鏈路維護動態(tài)性，對工商用三相表要求實時性高的，數(shù)據(jù)量大的數(shù)據(jù)采集很難滿足要求。對現(xiàn)場大量的工商用戶三相表要實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)采集及用電情況分析，就需要一種能夠通信穩(wěn)定，實時性好，數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能強大的設(shè)備。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種采集電能表能量的無線采集器，其實時性強，且采集的數(shù)據(jù)量大，并可以無線上報所采集的數(shù)據(jù)。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例提供一種采集電能表能量的無線采集器，包括0^處理單元，以及與所述0^處理單元相連接的存貯單元、本地維護通信單元、硬件時鐘單元、下行通信單元、上行通信單元和指示單元；其中:
[0006]所述下行通信單元具有多路83485接口，與電能表進行連接；
[0007]所述上行通信單元至少具有⑶…、03嫩或36通信模塊，與主站進行無線通信。
[0008]優(yōu)選地，所述下行通信單元具有三路83485接口，每路83485接口最多連接64塊電能表。
[0009]優(yōu)選地，所述0^單元采用31132？103咫芯片。
[0010]優(yōu)選地，所述存貯單元采用1X25164452串行芯片。
[0011]優(yōu)選地，所述本地維護通信單元采用舊485維護接口和紅外維護接口，與手持維護機相連接。
[0012]優(yōu)選地，所述硬件時鐘單元采用1^-80251時鐘芯片。
[0013]優(yōu)選地，所述指示單元具有指示面板，在所述指示面板上設(shè)置有電源指示燈、告警指示燈、上行通信燈、下行通信燈、在線指示燈、信號強度指示燈。
[0014]優(yōu)選地，所述上行通信單元進一步包括以太網(wǎng)或光纖通信模塊。
[0015]實施本實用新型，具有如下的有益效果:
[0016]首先，本實用新型提供的無線采集器針對在現(xiàn)場大量使用的工商用戶三相表還無法接入計量自動化網(wǎng)絡(luò)的問題，通過采集電能表的凍結(jié)曲線、獲得現(xiàn)場電能表的用電使用情況。其能實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的有效性、實時性，而且減少了中間通信環(huán)節(jié)，主站直接和采集器進行通信，現(xiàn)場安裝調(diào)試方便，后期維護成本會大大減少；
[0017]其次，本無線采集器采用模塊化設(shè)計，兼容性強，維護成本低。其功能強大，且該無線采集器具有過載能力強、數(shù)據(jù)采集精度高、穩(wěn)定性好、可靠性高等顯著優(yōu)點；
[0018]另外，本無線采集器采用無線移動網(wǎng)絡(luò)通信方式，可用于用戶的遠程抄表，用電異常報警、電能質(zhì)量檢測、防竊電、及其用電管理等。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本實用新型提供的一種采集電能表能量的無線采集器的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是圖1中采集電能表能量的無線采集器的指示面板的外觀示意圖。

【具體實施方式】
[0022]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0023]如圖1所示，示出了本實用新型提供的一種采集電能表能量的無線采集器的一個實施例。從該實施例中可以看出，該無線采集器包括:0^處理單元，以及與所述0^處理單元相連接的存貯單元、本地維護通信單元、硬件時鐘單元、下行通信單元、上行通信單元和指示單元；其中:
[0024]所述下行通信單元具有多路舊485接口，與電能表進行連接；
[0025]所述上行通信單元至少具有⑶…、⑶嫩或36通信模塊，與主站進行無線通信。
[0026]具體地，0？^單元采用31132？103咫芯片，該芯片為32位基于仙1核心的帶5121(字節(jié)閃存的微控制器，該芯片具有多達9個通信接口，包括兩個1?接口(其支持318118/？18118? ；三個…仙I'接口(支其持1307816接口兒I隊11~0八接口和調(diào)制解調(diào)控制)；兩個3？1接口(181位/秒接口(其為2.08主動接口):一個…8 2.0全速接口。該芯片具有硬件功能強大，應(yīng)用廣泛的特點。
[0027]存貯單元采用1X25164452串行芯片，該芯片為用大容量64她的旺宏串行芯片，該芯片特征為:一、體積小，串行采用比并行更少的管腳，常用接口進行通信；二、功耗低，工作電流為7—，而待機電流為8“ ；三、工作溫度范圍寬，最新的版本工作溫度在-40到+105攝氏度；四、其成本低、用途廣。
[0028]本地維護通信單元采用舊485維護接口和紅外維護接口，與手持維護機相連接，可以很方便進行現(xiàn)場維護工作。
[0029]硬件時鐘單元采用高精度的片狀-80251時鐘芯。該芯片內(nèi)置高精度頻率調(diào)整的32.768紐2水晶振子，內(nèi)置高精度計時精度調(diào)整電路，對的發(fā)生中斷功能周期1個月、.5秒具有中斷請求中斷停止功能，具有兩個系統(tǒng)的鬧鐘功能八星期時分八匕!"!!!」)時分，具有32.768紐2時鐘輸出帶控制引腳的(:103輸出，可以對內(nèi)部數(shù)據(jù)進行有效無效判定的振動停止檢測功能，電源電壓監(jiān)視功能可選擇檢測標準電壓，具有1.15疒5.57的寬幅計時保持電壓范圍，1.7疒5.〖V的寬幅接口電壓范圍，低消耗電流0.48 八 /3.0\。
[0030]下行通信單元具有三路83485接口，用于電能表進行數(shù)據(jù)通信，每路83485最大負載能力可以連接64塊電能表，故三路83485接口的總負載能力為可最大可連接192塊電能表。
[0031]上行通信單元采用模塊化設(shè)計，其具有⑶…、03嫩或36等無線通信模塊，也可以具有以太網(wǎng)、光纖等有通信模塊；其可以根據(jù)現(xiàn)場不同網(wǎng)絡(luò)使用環(huán)境，通過更換模塊的方式靈活的從⑶舊、03嫩、31以太網(wǎng)、光纖等通信方式中進行切換。同時該產(chǎn)品采用了創(chuàng)新的模塊自動識別技術(shù)，可自動識別并自適應(yīng)多個廠家的通信模塊，自動調(diào)整通信方式與主站進行數(shù)據(jù)通信。
[0032]指示單元具有指示面板。在指示面板上設(shè)置有電源指示燈、告警指示燈、上行通信燈、下行通信燈、在線指示燈、信號強度指示燈。具體地，可以參見圖2所示。在圖2中，其中，電源指示燈為上電指示燈，當(dāng)采集器上電時顯示綠色，失電時燈滅。告警指示燈為紅色，當(dāng)有告警事項時，燈亮。上行通信燈用于指示上行通信狀態(tài)，其為紅綠雙色燈，當(dāng)紅色閃爍表示上行通道正在接收數(shù)據(jù)，當(dāng)綠色閃爍表示上行通道正在發(fā)送數(shù)據(jù)。下行通信燈用于指示下行通信狀態(tài)，其為紅綠雙色燈，當(dāng)紅色閃爍表示下行通道正在接收數(shù)據(jù)，當(dāng)綠色閃爍表示下行通道正在發(fā)送數(shù)據(jù)。在線指示燈用于指示上行通道的在線情況，其為綠色燈，當(dāng)上行通道在線時燈亮，不在線時燈滅。信號強度指示燈用于指示上行通道的信號強度，其為紅綠雙色燈，當(dāng)紅色燈亮?xí)r表示信號強度最差，當(dāng)紅綠燈都亮?xí)r表示信號強度中等，當(dāng)只有綠色亮?xí)r表示信號強度最好。
[0033]無線采集器可以分類存儲下列數(shù)據(jù):每個電能表的31個日零點(次日零點)凍結(jié)電能數(shù)據(jù)，12個月末零點(每月1日零點)凍結(jié)電能數(shù)據(jù)，所有用戶31天的24個整點電能數(shù)據(jù)，可設(shè)定存貯31天曲線數(shù)據(jù)(凍結(jié)間隔最少為15分鐘)曲線數(shù)據(jù)凍結(jié)。
[0034]具體地，通過該無線采集器可以直接采集其所連接的指定電能表的相應(yīng)數(shù)據(jù)項。也可以按主站設(shè)置的采集周期自動采集電能表數(shù)據(jù)?；蛘弋?dāng)無線采集器對在規(guī)定時間內(nèi)未抄讀到數(shù)據(jù)的電能表進行自動補抄。補抄失敗時，生成事件記錄，并向主站報告。
[0035]通過該無線采集器監(jiān)視電能表運行狀況，電能表發(fā)生參數(shù)變更、時鐘超差或電能表故障等狀況時，按事件記錄要求記錄發(fā)生時間和異常數(shù)據(jù)，并進行事件上報。
[0036]同時，無線采集器具有計時單元，計時單元的日計時誤差彡±18/(1。無線采集器可接收主站或本地手持維護機的時鐘召測和對時命令。無線采集器能通過本地信道對系統(tǒng)內(nèi)無線采集器進行廣播對時或?qū)﹄娔鼙磉M行廣播校時。
[0037]無線采集器能由主站或者本地設(shè)置和查詢無線采集器檔案和通信參數(shù)，如主站通信地址(包括主通道和備用通道?、通信協(xié)議、I？地址、通信路由等。
[0038]另外，通過該無線采集器可遠程或本地設(shè)置和查詢抄表方案，如無線采集器采集周期、抄表時間、采集數(shù)據(jù)項等。
[0039]具體地，在一個實施例中。該無線采集器可以被擴展實現(xiàn)如下功能。當(dāng)無線采集器在初始化時，可以通過I仙升級模塊，遠程對本采集器進行升級軟件，方便功能維護。后續(xù)依次進行下述的操作:
[0040]下行通信端口數(shù)據(jù)處理:獨立數(shù)據(jù)收發(fā)管理任務(wù)，能及時處理上行、下行數(shù)據(jù)通信任務(wù)，并對數(shù)據(jù)報文有效性，安全性進行校驗。
[0041]時鐘管理:采集器的時間管理，采用的是硬時鐘模塊，保證時間的精確性，可遠程通過主站對采集器進行校時。
[0042]網(wǎng)絡(luò)鏈路管理:主要是對上行通信網(wǎng)絡(luò)的鏈路維護，針對不同遠程通信模塊(⑶…、31以太網(wǎng))對應(yīng)進行網(wǎng)絡(luò)鏈路維護，包括網(wǎng)絡(luò)信號檢測、模塊網(wǎng)絡(luò)注冊狀態(tài)檢測、心跳響應(yīng)機制判斷等功能。
[0043]搜表任務(wù)管理:其為選配功能，通過命令設(shè)置可開啟現(xiàn)場表計檔案自動更新功能，采集器自動搜尋485線路上的電能表，一旦搜尋成功，自動更新存貯表計檔案，方便現(xiàn)場維護。
[0044]事件告警處理:事件包括采集器本身的工作狀態(tài)信息，比如參數(shù)的更改、硬件自身工作狀態(tài)自檢；也包括表計事件管理，通過讀取表計狀態(tài)字來判斷表計各種事件，并對事件進行存貯和上報處理。
[0045]數(shù)據(jù)管理:數(shù)據(jù)管理主要是對定時采集任務(wù)采集的電能表數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析以及存貯，提供給主站召測進行用電負荷分析。
[0046]實施本實用新型，具有如下的有益效果:
[0047]首先，本實用新型提供的無線采集器針對在現(xiàn)場大量使用的工商用戶三相表還無法接入計量自動化網(wǎng)絡(luò)的問題，通過采集電能表的凍結(jié)曲線、獲得現(xiàn)場電能表的用電使用情況。其能實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的有效性、實時性，而且減少了中間通信環(huán)節(jié)，主站直接和采集器進行通信，現(xiàn)場安裝調(diào)試方便，后期維護成本會大大減少；
[0048]其次，本無線采集器采用模塊化設(shè)計，兼容性強，維護成本低。其功能強大，且該無線采集器具有過載能力強、數(shù)據(jù)采集精度高、穩(wěn)定性好、可靠性高等顯著優(yōu)點；
[0049]另外，本無線采集器采用無線移動網(wǎng)絡(luò)通信方式，可用于用戶的遠程抄表，用電異常報警、電能質(zhì)量檢測、防竊電、及其用電管理等。
[0050]以上所揭露的僅為本實用新型一種較佳實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實用新型之權(quán)利范圍，因此依本實用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種采集電能表能量的無線采集器，其特征在于，包括CPU處理單元，以及與所述CPU處理單元相連接的Flash存貯單元、本地維護通信單元、硬件時鐘單元、下行通信單元、上行通信單元和指示單元；其中: 所述下行通信單元具有多路RS485接口，與電能表進行連接； 所述上行通信單元至少具有GPRS、CDMA或3G通信模塊，與主站進行無線通信。
2.如權(quán)利要求1所述的采集電能表能量的無線采集器，其特征在于，所述下行通信單元具有三路RS485接口，每路RS485接口最多連接64塊電能表。
3.如權(quán)利要求2所述的采集電能表能量的無線采集器，其特征在于，所述CPU單元采用STM32F103RF 芯片。
4.如權(quán)利要求3所述的采集電能表能量的無線采集器，其特征在于，所述Flash存貯單元采用MX25L6445E串行Flash芯片。
5.如權(quán)利要求4所述的采集電能表能量的無線采集器，其特征在于，所述本地維護通信單元采用RS485維護接口和紅外維護接口，與手持維護機相連接。
6.如權(quán)利要求5所述的采集電能表能量的無線采集器，其特征在于，所述硬件時鐘單元采用RX-8025T時鐘芯片。
7.如權(quán)利要求1-6任一項所述的采集電能表能量的無線采集器，其特征在于，所述指示單元具有指示面板，在所述指示面板上設(shè)置有電源指示燈、告警指示燈、上行通信燈、下行通信燈、在線指示燈、信號強度指示燈。
8.如權(quán)利要求7所述的采集電能表能量的無線采集器，其特征在于，所述上行通信單元進一步包括以太網(wǎng)或光纖通信模塊。
【文檔編號】G08C17/02GK204143628SQ201420656412
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】王少鋒, 伍少成, 陳杰, 李鵬, 劉伊雅, 張興宇 申請人:深圳供電局有限公司