專利名稱：以太網(wǎng)數(shù)字電能表自動抄表裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電能表抄表技術(shù)，特別涉及一種以太網(wǎng)數(shù)字電能表自動抄表裝置。
背景技術(shù)：
利用網(wǎng)絡化對用電進行管理、控制是實現(xiàn)家庭智能化的重要技術(shù)。目前，我國大部分地區(qū)都采用人工抄表和半自動抄表，存在抄表不準確，用戶購電不方便，管理不科學等弊端。因此全自動化抄表、購電的用電管理系統(tǒng)應運而生。但是，目前的全自動化抄表技術(shù)有電力線載波、無線短消息等幾種方式。電力線載波布局布線方便，成本低，但是干擾大，抄表不可靠；無線短消息傳輸數(shù)據(jù)量小(小于140字節(jié))，需要借助移動通信網(wǎng)絡實現(xiàn)，運行費用較高。所以，全自動化抄表技術(shù)的普及受到很大的限制。由于寬帶網(wǎng)的日益普及，因此，如何利用以太網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)自動抄表，構(gòu)建傳輸速度快、通信可靠的用電管理系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程抄表、購電和科學管理是急需解決的技術(shù)向題。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對居民電能表自動抄表存在的技術(shù)問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、傳輸速度快、通信可靠、遠程監(jiān)控、自動抄表、購電和成本低的以太網(wǎng)的數(shù)字電能表自動抄表裝置，并且在500∶1的動態(tài)范圍內(nèi)誤差小于0.1％，RS-485通信速率為1200～9600波特，能滿足居民電能表自動抄表、購電和科學管理的需要。
本實用新型包括數(shù)字電能表、RS-485總線、抄表集中器、以太網(wǎng)連線、計算機、時鐘模塊、存儲器模塊、處理器、485通信模塊、以太網(wǎng)通信模塊，數(shù)字電能表的數(shù)字信號經(jīng)RS-485總線與抄表集中器相互傳送，抄表集中器的數(shù)字信號通過以太網(wǎng)連線與計算機相互傳送；所述抄表集中器由時鐘模塊、存儲器模塊、處理器、485通信模塊、以太網(wǎng)通信模塊構(gòu)成，時鐘模塊的實時時鐘數(shù)字信號、存儲器模塊的存儲數(shù)據(jù)信號、485通信模塊的總線通信數(shù)據(jù)數(shù)字信號都分別與處理器相互傳送，處理器的數(shù)字信號與以太網(wǎng)通信模塊相互傳送；所述RS-485總線的發(fā)送端經(jīng)過電阻R1分別與485通信模塊中的接收器數(shù)據(jù)端和發(fā)送器門控端相連，RS-485總線的接收端經(jīng)過電阻R2分別與485通信模塊中的接收器門控端和發(fā)送器數(shù)據(jù)端相連，電源VCC經(jīng)過電阻R4與485通信模塊的接收端相連接，485通信模塊的接收端和發(fā)送端之間通過電阻R3并聯(lián)，485通信模塊的發(fā)送端通過電阻R5接地，處理器的PD3端口分別與485通信模塊中的接收器和發(fā)送器的門控端相連，處理器的PD4端口與485通信模塊中的接收器數(shù)據(jù)輸出端相連，處理器的PD5端口與485通信模塊中的發(fā)送器數(shù)據(jù)接收端相連。
本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、傳輸速度快、通信可靠、遠程監(jiān)控、自動抄表、購電和成本低等優(yōu)點，在500∶1的動態(tài)范圍內(nèi)誤差小于0.1％，且功耗小于1W。RS-485通信速率為1200～9600波特能滿足居民電能表自動抄表、購電和科學管理的需要。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是抄表集中器的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是485通信模塊電路原理示意圖；圖中1數(shù)字電能表、2RS-485總線、3抄表集中器、4以太網(wǎng)連線、5計算機、6時鐘模塊、7存儲器模塊、8處理器、9485通信模塊、10以太網(wǎng)通信模塊。
具體實施方式
結(jié)合實例進一步說明本實用新型的結(jié)構(gòu)方案和工作過程。
如圖所示，一種以太網(wǎng)數(shù)字電能表自動抄表裝置，包括數(shù)字電能表1、RS-485總線2、抄表集中器3、以太網(wǎng)連線4、計算機5、時鐘模塊6、存儲器模塊7、處理器8、485通信模塊9、以太網(wǎng)通信模塊10。
如圖1所示，數(shù)字電能表(DDSF955)1的數(shù)字信號經(jīng)RS-485總線2與抄表集中器3相互傳送，抄表集中器3的數(shù)字信號通過以太網(wǎng)連線4與計算機5相互傳送。
如圖2所示，抄表集中器3由時鐘模塊6、存儲器模塊7、處理器8、485通信模塊9和以太網(wǎng)通信模塊10構(gòu)成。時鐘模塊6的實時時鐘信號(包括年、月、日、時、分、秒、星期)、存儲器模塊7的存儲數(shù)據(jù)(包括數(shù)字電能表1的身份編號、用電額、有功用電額、無功損耗額和抄表的準確時間等數(shù)據(jù))分別由485通信模塊9以數(shù)字信號的形式與處理器8相互傳送，由處理器8協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)流向，以數(shù)字信號的形式與以太網(wǎng)通信模塊10相互傳送。存儲器模塊為128Kflash存儲器485通信模塊由MAX487芯片提供RS-485總線接口；每個RS-485總線接口最多可以連接128個數(shù)字電能表；以太網(wǎng)通信模塊由RTL8019芯片構(gòu)成，通過RJ-45接口形成以太網(wǎng)接口。
如圖3所示，RS-485總線2的發(fā)送端經(jīng)過R1分別與485通信模塊9中的接收器數(shù)據(jù)端和發(fā)送器門控端相連，RS-485總線2的接收端經(jīng)過R2分別與485通信模塊9中的接收器門控端和發(fā)送器數(shù)據(jù)端相連。電源VCC經(jīng)過電阻R4與485通信模塊9中的接收A端相接，在485通信模塊9中的接收端A和發(fā)送端B之間并聯(lián)電阻R3。485通信模塊9的發(fā)送端B通過電阻R5接地。處理器8的PD3端口分別與485通信模塊9中的接收器和發(fā)送器門控端相連，處理器8的PD4端口與485通信模塊9中的接收器數(shù)據(jù)輸出端相連，處理器8的PD5端口與485通信模塊9中的發(fā)送器數(shù)據(jù)接收端相連。485通信模塊9的GND端接地，485通信模塊9的VCC端接電源VCC。
本實用新型的工作過程是抄表集中器3通過時鐘模塊6定時對聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字電能表1發(fā)送抄表信號，通過RS-485接口上抄數(shù)字電能表1的數(shù)據(jù)，并傳送給存儲器模塊7。存儲器模塊7的存儲數(shù)據(jù)(包括數(shù)字電能表1的身份編號、用電額、有功用電額、無功損耗額和抄表的準確時間等數(shù)據(jù))傳送給處理器8，處理器8以數(shù)字信號的形式傳送給以太網(wǎng)通信模塊10，并通過以太網(wǎng)連線4傳送給客戶端的計算機5，在客戶端即可瀏覽顯示抄表、購電、用電量等結(jié)果，數(shù)字電能表1能夠精確的計量用電量，還具有RS-485通信功能，通過計算機5可以實現(xiàn)遠程抄表、監(jiān)控、購電和對居民用電進行科學管理。
電能計量精度技術(shù)指標達到IEC1036規(guī)定的準確度要求，50Hz/60Hz時，在500∶1的動態(tài)范圍內(nèi)誤差小于0.1％，且功耗小于1W。RS-485通信速率為1200～9600波特。
權(quán)利要求1.以太網(wǎng)數(shù)字電能表自動抄表裝置，其特征是，包括數(shù)字電能表、RS-485總線、抄表集中器、以太網(wǎng)連線、計算機、時鐘模塊、存儲器模塊、處理器、485通信模塊、以太網(wǎng)通信模塊，數(shù)字電能表的數(shù)字信號經(jīng)RS-485總線與抄表集中器相互傳送，抄表集中器的數(shù)字信號通過以太網(wǎng)連線與計算機相互傳送，所述抄表集中器由時鐘模塊、存儲器模塊、處理器、485通信模塊、以太網(wǎng)通信模塊構(gòu)成，時鐘模塊的實時時鐘數(shù)字信號、存儲器模塊的存儲數(shù)據(jù)信號、485通信模塊的總線通信數(shù)據(jù)數(shù)字信號都分別與處理器相互傳送，處理器的數(shù)字信號與以太網(wǎng)通信模塊相互傳送。
2.如權(quán)利要求1所述的以太網(wǎng)數(shù)字電能表自動抄表裝置，其特征是，所述RS-485總線的發(fā)送端經(jīng)過電阻R1分別與485通信模塊中的接收器數(shù)據(jù)端和發(fā)送器門控端相連，RS-485總線的接收端經(jīng)過電阻R2分別與485通信模塊中的接收器門控端和發(fā)送器數(shù)據(jù)端相連，電源VCC經(jīng)過電阻R4與485通信模塊的接收端相連接，485通信模塊的接收端和發(fā)送端之間通過電阻R3并聯(lián)，485通信模塊的發(fā)送端通過電阻R5接地，處理器的PD3端口分別與485通信模塊中的接收器和發(fā)送器的門控端相連，處理器的PD4端口與485通信模塊中的接收器數(shù)據(jù)輸出端相連，處理器的PD5端口與485通信模塊中的發(fā)送器數(shù)據(jù)接收端相連。
專利摘要以太網(wǎng)數(shù)字電能表自動抄表裝置，數(shù)字電能表的數(shù)字信號經(jīng)RS－485總線與抄表集中器相互傳送，抄表集中器的數(shù)字信號通過以太網(wǎng)連線與計算機相互傳送，抄表集中器由時鐘模塊、存儲器模塊、處理器、485通信模塊和以太網(wǎng)通信模塊構(gòu)成，時鐘模塊的實時時鐘數(shù)字信號、存儲器模塊的存儲數(shù)據(jù)信號、485通信模塊的總線通信數(shù)據(jù)數(shù)字信號與處理器相互傳送，處理器的數(shù)字信號與以太網(wǎng)通信模塊相互傳送，本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、傳輸速度快、通信可靠、遠程監(jiān)控、自動抄表、購電和成本低等優(yōu)點，在500∶1的動態(tài)范圍內(nèi)誤差小于0.1％，且功耗小于1W，RS－485通信速率為1200～9600波特，能滿足居民電能表自動抄表、購電和科學管理的需要。
文檔編號H04L12/24GK2804984SQ20052009169
公開日2006年8月9日 申請日期2005年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月7日
發(fā)明者于洋, 陳亮 申請人:沈陽理工大學