一種遠程集中電表抄表系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種遠程集中電表抄表系統，它包括無線智能電表與電力線載波PLC、有線485、廣電網絡CATV和無線RF\ZIGBEE傳輸系統，其特征在于還包括：含微處理器、GPRS通信模塊、PLC通信模塊、串行通信接口、無線通信模塊、顯示電路、按鍵電路、存儲器和遠紅外通信接口的混合型集中器；通過GPRS/LAN網絡與所述混合型集中器聯系的主站系統。該結構的遠程集中電表抄表系統，各種通訊技術的優點，使用多種通訊手段來滿足各種復雜環境下遠程集中抄表，改善了系統的抄表質量和系統可靠性，還可以減少現場補抄人工費用和維護費用。解決了目前居民遠程抄表工作中遇到的成功率、施工難度等問題。
【專利說明】一種遠程集中電表抄表系統
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及電通信技術，尤其是電表抄表信號的傳輸系統。
【背景技術】
[0002]隨著國內智能電網的建設，國網及南網公司在統一行業標準，推進智能電表技術、智能電網技術發展的同時，各省市電力公司、生產企業也在總結前期技術的應用情況，進一步完善和優化相關技術。在智能電表技術的推廣應用方面，國內從2009年統一智能電表的標準招標開始，到目前已累計招標近4億只新標準的各類單、三相智能電表，并對其居民用戶輪換、更換采用新標準，具有費控、遠程通訊等功能的單相智能電表。針對新型智能電表的居民用低壓集中抄表系統也同時被統一化及標準化，各電力管理單位在電表抄表信號傳輸系統的研發和應用上，為國內智能電網建設做出了應有的貢獻。
[0003]當前廣西電網公司在低壓集抄技術應用上，主要采用電力線載波PLC、有線485、廣電網絡CATV)、無線RF\Zigbee等電表抄表信號傳輸系統。其中:
[0004]低壓電力線載波PLC自動抄表系統，因其安裝方便，被廣泛在國內推廣使用。由于用電環境復雜多變，負荷動態變化頻繁，低壓電力線載波通信網絡的效果及通訊速率，尚有待進一步改進和提高；同時沒有形成統一的技術標準和技術聯盟，不同廠家設備互操作性和互換性差，互連互通困難。
[0005]總線式抄表系統，如RS485自動抄表系統，由于系統現場組網工作量大，后期維護成本很高，老城區組網幾乎不可能；同時，總線上單個電表故障可能會導致總線上所有電表通信崩潰；總線外露存在被非法破壞的隱患。
[0006]無線數傳RF\ZigBee自動抄表系統，其技術網絡建設簡單、施工成本低。但因其頻帶限制，其穿透能力、繞射能力在特定環境下如:高層住宅、密集住宅區等有一定的盲點。
[0007]廣電網絡CATV方式的自動抄表系統:其利用有線電視網絡，其技術成熟、可靠性高，優點比較突出，非常適合于廣電網絡覆蓋的地區。
[0008]任何一種的通訊技術，有優點也同樣具備缺點，國內集抄技術應用上，多以臺區為基礎，在集中器與表計網絡連結上多采用單一通訊手段。在遠程集抄廣泛推廣，用戶環境復雜的多變的今天，現有技術已無法滿足現場的多樣化要求。研究各種通訊技術的優缺點，探討，單一用電管理終端，使用多種通訊手段來滿足復雜環境下遠程集中抄表應用是本項目的目的及意義。設計、研發、測試具有多種通訊技術一體化的用電管理終端，來解決目前居民遠程抄表工作中遇到的成功率、施工難度等問題是必要的。
實用新型內容
[0009]本實用新型的目的是提供一種遠程集中電表抄表系統，滿足現有技術的多樣化要求，解決目前居民遠程抄表工作中遇到的成功率、施工難度等問題。
[0010]為達以上目的，本實用新型的技術方案為:
[0011]—種遠程集中電表抄表系統，它包括無線智能電表與電力線載波PLC、有線485、廣電網絡CATV和無線RF\ZIGBEE傳輸系統，其特征在于還包括:
[0012]含微處理器、GPRS通信模塊、PLC通信模塊、串行通信接口、無線通信模塊、顯示電路、按鍵電路、存儲器和遠紅外通信接口的混合型集中器，混合型集中器
[0013](A)通過載波采集器和RS485總線與一路485電能表連接，并以電力線載波PLC與載波采集器作通迅聯系；
[0014](B)通過CATV采集器和RS485總線與另一路485電能表連接，并以廣電網絡CATV與CATV采集器作通迅聯系；
[0015](C)通過無線RF/ZIGBEE傳輸系統和無線中繼器與多路無線電能表作通迅聯系；
[0016](D)通過無線信道RF/ZIGBEE與掌上電腦作通迅聯系；
[0017]通過GPRS/LAN網絡與所述混合型集中器聯系的主站系統。
[0018]所述的混合型集中器具有多種下行通信模式，可通過廣電網絡CATV、RS485總線、低壓電力線載波PLC，以及無線RF通訊信道與電能表通訊，獲取電能表的信息。
[0019]所述的無線智能電表包括485電能表、無線電能表
[0020]所述的主站系統包括路由器、數據庫和前置機，它們之間通過總線連接。
[0021]以上結構的遠程集中電表抄表系統，各種通訊技術的優點，使用多種通訊手段來滿足各種復雜環境下遠程集中抄表，改善了系統的抄表質量和系統可靠性，還可以減少現場補抄人工費用和維護費用。解決目前居民遠程抄表工作中遇到的成功率、施工難度等問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型的結構原理圖；
[0023]圖2是圖1中混合型集中器的原理框圖；
[0024]在圖中，低壓電網1，變壓器2，主站客戶端3，配電柜4，GPRS/LAN網絡5，主站系統6，廣電網絡CATV7，混合型集中器8，掌上電腦9，CATV采集器10，RS485總線11，485電能表12，載波采集器13，無線電能表14，無線中繼器15，無線RF\ZIGBEE傳輸系統16。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖，對本實用新型作進一步說明。
[0026]圖1所示，是本實用新型的結構原理圖，從圖中可知，本實用新型的系統主要由主站6、GPRS/LAN網絡5、混合型集中器8、無線中繼器15、電力線載波PLC采集器13、CATV采集器10及485電能表12、無線電能表14、掌上電腦9組成。電能從高壓電網通過變壓器2輸入到38VAC低壓電網1，在通往用戶的低壓電力線上設有配電柜4和混合型集中器8，配電柜4通過電力線將電能輸送給用戶，485電能表12和無線電能表14分別設在各施工、用電不同環境的用戶中，而且在不同環境用戶的電能表采用不同的無線抄表方式。其中，配電柜4除具有輸入和輸出電能的功能外，還對電能進行電流、電壓、有/無功功率/電量、功率因素和設備溫度監測，并能對混合型集中器8發出對用戶抄表數據和控制命令。用戶抄表數據包括電流、電壓、有/無功功率/電量、功率因素和設備溫度。混合型集中器8采用低壓電網I的三相供電方式輸入380VAC電能，混合型集中器8具有多種通訊方式于一體，可通過RF無線信道、電力線載波信道和廣電網絡CATV及其相應的采集器轉發通訊指令到485電能表12或無線電能表14，電能表接收到通訊指令后將數據回傳到混合型集中器8，混合型集中器8通過GPRS/LAN網絡5將數據統一傳至主站系統6進行統計、分析及顯示打印，并將數據及其統計分析的結果通過路由器傳給主站客戶端3。由圖中可知，主站系統6包括路由器、數據庫和前置機，它們之間通過總線連接。
[0027]本實用新型系統為了滿足現有技術的多樣化要求，解決目前居民遠程抄表工作中遇到的成功率、施工難度和環境要求等問題，在圖1中可看到，混合型集中器8
[0028](A)通過載波采集器13和RS485總線11與一路485電能表12連接，并以電力線載波PLC與載波采集器13作通迅聯系；
[0029](B)通過CATV采集器10和RS485總線11與另一路485電能表12連接，并以廣電網絡CATV7與CATV采集器10作通迅聯系；
[0030](C)通過無線RF/ZIGBEE傳輸系統16和無線中繼器15與多路無線電能表14作通迅聯系；
[0031](D)通過無線RF/ZIGBEE傳輸系統16與掌上電腦9作通迅聯系。
[0032]通過混合型集中器8以電力線載波PLC、廣電網絡CATV7和無線RF/ZIGBEE傳輸系統16對相應的采集器或電表發出對用戶抄表數據和控制命令，相應的采集器轉發通訊指令到485電能表12或無線電能表14，或直接發到掌上電腦9上，各電能表接或掌上電腦9收到抄表指令后將數據回傳到混合型集中器8，混合型集中器8通過GPRS/LAN網絡5將數據統一傳至主站系統6，主站系統6通過路由器傳給主站客戶端3。從而達到目的。
[0033]所述的通過CATV采集器10和RS485總線11和通過載波采集器13和RS485總線11設置的485電能表12，是一路以上的多路。
[0034]圖2是圖1中混合型集中器的原理框圖，從圖中可知，混合型集中器8包括微處理器、GPRS通信模塊、PLC通信模塊、串行通信接口、無線通信模塊、顯示電路、按鍵電路、存儲器和遠紅外通信接口，其中，主要采用型號為ARM9的芯片作為主處理器，它通過串口控制器和多個串口分別與GPRS通信模塊、PLC通信模塊、無線通信模塊和232、485通迅口連接；以其它接口分別與LAN網絡和USB接口連接。無線通信模塊采用Zigbee無線通信模塊。混合型集中器的微處理器采用主頻高達180MHz的ARM9作為主處理器芯片，外接256M的Flash存儲器以及64M Ram。集中器可以支持多種通訊方式。
[0035]混合型集中器8包括與ARM9微處理器連接的時鐘電路、開關電源和電池電路等。
【權利要求】
1.一種遠程集中電表抄表系統，它包括無線智能電表與電力線載波PLC、有線485、廣電網絡CATV和無線RF\ZIGBEE傳輸系統，其特征在于還包括: 含微處理器、GPRS通信模塊、PLC通信模塊、串行通信接口、無線通信模塊、顯示電路、按鍵電路、存儲器和遠紅外通信接口的混合型集中器(8)，混合型集中器(8) (A)通過載波采集器(13)和RS485總線(11)與一路485電能表(12)連接，并以電力線載波PLC與載波采集器(13)作通迅聯系； (B)通過CATV采集器(10)和RS485總線(11)與另一路485電能表(12)連接，并以廣電網絡CATV (7)與CATV采集器(10)作通迅聯系； (C)通過無線RF/ZIGBEE傳輸系統(16)和無線中繼器(15)與多路無線電能表(14)作通迅聯系； (D)通過無線RF/ZIGBEE傳輸系統(16)與掌上電腦(9)作通迅聯系； 通過GPRS/LAN網絡(5)與所述混合型集中器(8)聯系的主站系統(6)。
2.根據權利要求1所述的遠程集中電表抄表系統，其特征在于: 所述的混合型集中器(8)具有多種下行通信模式，可通過廣電網絡CATV (7)、RS485總線(11)和低壓電力線載波PLC，以及無線RF傳輸系統(16)與電能表通訊，獲取電能表的信息。
3.根據權利要求1所述的遠程集中電表抄表系統，其特征在于: 所述的無線智能電表包括485電能表(12)和無線電能表(14)。
4.根據權利要求1所述的遠程集中電表抄表系統，其特征在于: 所述的主站系統(6)包括路由器、數據庫和前置機，它們之間通過總線連接。
【文檔編號】G08C17/02GK203606942SQ201320794276
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月4日 優先權日:2013年12月4日
【發明者】周毅波, 張俊, 趙雄, 林珍梅, 周芬華, 張濤, 金浩梁, 丁衛榮, 唐小平 申請人:廣西電網公司南寧供電局, 廣西華瑞電氣有限公司