專利名稱：電表的遠(yuǎn)程集中抄表裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電表的遠(yuǎn)程集中抄表裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及電能表的遠(yuǎn)程集中抄表裝置。背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)管理領(lǐng)域，對各種各樣的電表進(jìn)行數(shù)據(jù)抄寫是一項(xiàng)繁重的工 作。例如在個人用戶領(lǐng)域，每家每戶都有自己的電能計(jì)量表(俗稱電表)。每 個月電力部門都要指派專門的人每家每戶的進(jìn)行抄表，費(fèi)時費(fèi)力。并且一旦遇 到電表安裝在用戶房間內(nèi)的情況，又很難保證每個月都恰好遇到用戶有人在 家，從而可以打開房門入戶抄表。在工業(yè)控制領(lǐng)域，對廠房內(nèi)星羅棋布的各式 電表進(jìn)行及時準(zhǔn)確的抄讀更是一件非常繁瑣的任務(wù)。
現(xiàn)有技術(shù)中采用網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程抄表的方法解決這一 問題。所謂網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程抄表， 就是在現(xiàn)有電表上加裝一塊同電力線和電表相連接的通訊模塊，該通信模塊可 以讀出電表的讀數(shù)，并通過電力線載波通訊到設(shè)置于電力網(wǎng)主站的數(shù)據(jù)采集管 理器中進(jìn)行統(tǒng)一管理。
現(xiàn)有技術(shù)的問題在于，需要在每一個電表上均加裝一個通訊模塊，成本較 高，并且在有些狹窄的場合(例如居民單元樓的電表箱)并沒有足夠的空間為 每個電表加裝通訊模塊。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種電表的遠(yuǎn)程集中抄表裝置， 可以降低安裝成本并節(jié)省空間，適用于狹窄的場合。
為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種電表的遠(yuǎn)程集中抄表裝置，包 括多個終端電表，還包括一個通信電表，所述終端電表包括網(wǎng)絡(luò)通信單元，所 述通訊電表包括網(wǎng)絡(luò)通信單元和電力線通信單元，所述多個終端電表和通信電 表通過網(wǎng)絡(luò)通信單元相互通信，所述電力線通信單元通過所述遠(yuǎn)程集中抄表裝置所在電力網(wǎng)的電力線與設(shè)置于電力網(wǎng)主站的數(shù)據(jù)采集管理器相互通信。 作為可選的技術(shù)方案，所述終端電表和通信電表為電能表。
作為可選的技術(shù)方案，所述網(wǎng)絡(luò)通信單元為485網(wǎng)絡(luò)通信單元，所述電力 線通信單元為可編程邏輯電路網(wǎng)絡(luò)通信單元。
作為可選的技術(shù)方案，所述終端電表與通信電表之間采用485總線相互連接。
作為可選的技術(shù)方案，所述通訊電表還包括主控單元與計(jì)量單元。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，采用一個通信電表實(shí)現(xiàn)多個終端電表與設(shè)置于電 力網(wǎng)主站的數(shù)據(jù)采集管理器之間的相互通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表。該方法避免了對 每個電表進(jìn)行改造和更換，在一個區(qū)域內(nèi)只需要將一個普通的終端電表更換為 通信電表，既可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表的功能，因此可以降低安裝成本并節(jié)省空間，適 用于狹窄的場合。


附圖1是本實(shí)用新型提供的電表的遠(yuǎn)程集中抄表裝置具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu) 示意附圖2是本實(shí)用新型提供的電表的遠(yuǎn)程集中抄表裝置具體實(shí)施方式
的485 網(wǎng)絡(luò)通信單元的電路附，3是本實(shí)用新型提供的電表的遠(yuǎn)程集中抄表裝置具體實(shí)施方式
的電力 線通信單元的電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型提供的電表的遠(yuǎn)程集中抄表裝置的具體實(shí)施 方式做詳細(xì)說明。
附圖1所示是本具體實(shí)施方提供的一種電表的遠(yuǎn)程集中抄表裝置的結(jié)構(gòu)示 意圖，包括終端電表102、 103、 104和通信電表101，所述終端電表IOI、 102、 103包括網(wǎng)絡(luò)通信單元112、 113和114，所述通訊電表101包括網(wǎng)絡(luò)通信單元 111和電力線通信單元110，所述終端電表102、 103、 104和通信電表101通過網(wǎng)絡(luò)通信單元lll、 112、 113和114相互通信，所述電力線通信單元110通 過所述遠(yuǎn)程集中抄表裝置所在電力網(wǎng)的電力線130與設(shè)置于電力網(wǎng)主站的數(shù)據(jù) 采集管理器相互通信。
所述網(wǎng)絡(luò)通信單元112、 113和114為485網(wǎng)絡(luò)通信單元。附圖2所示為 所述485網(wǎng)絡(luò)通信單元的電路圖。485網(wǎng)絡(luò)通信單元中采用TI公司7LB165工 業(yè)級芯片，具有網(wǎng)絡(luò)傳輸可靠，抗干擾特性強(qiáng)，具有良好的級連阻抗特性，設(shè) 計(jì)采用獨(dú)立電源供電，內(nèi)部與MCU通信采用光電隔離轉(zhuǎn)換，能承受4KV工頻 耐壓。
所述電力線通信單元110為可編程邏輯電路網(wǎng)絡(luò)通信單元。附圖3所示為 所述電力線通信單元110的電路圖。可編程邏輯電路網(wǎng)絡(luò)通信單元是一種電力 載波通訊單元，采用碼分多址擴(kuò)頻通訊方式進(jìn)行通訊。所述電力線通信單元110 采用LN2220專用擴(kuò)頻載波芯片，這是一塊帶有兼容PIC系列核心的芯片，可 以方便通過編程來完成雙向通訊功能，采用QPSK調(diào)制技術(shù)，在帶寬不變的情 況下數(shù)據(jù)傳輸速率是BPSK的一倍，采用CDMA碼分多址擴(kuò)頻方式31位PN 碼，將臺區(qū)之間的干擾減小到最低。電力載波單元在發(fā)送狀態(tài)時，用于將來自 微處理器的數(shù)字信號進(jìn)行QPSK調(diào)制后輸出，電力載波單元為接收狀態(tài)時，用 于設(shè)定本地與接收到的偽隨機(jī)碼序列相位同步的捕獲門限值，LN2220芯片的 硬件將會按每個偽碼周期對本地產(chǎn)生的偽碼與接收到的偽碼進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，計(jì) 算的結(jié)果與門限值比較，若小于門限值將進(jìn)行碼序列相位調(diào)整，直到相關(guān)計(jì)算 結(jié)桌高于設(shè)定的捕獲門限。
電力線通信單元110的功放電路包括一個信號整形電路和一個功放輸出電 路，信號整形電路是由運(yùn)放OPA2177及電阻電容組成的前置放大電路，其輸 入端連接在擴(kuò)頻載波芯片PL2220的PSKOUT 口 ；功放輸出電路是由一對互補(bǔ) 管BD237、 BD238及其他三極管、二極管和電阻構(gòu)成的互補(bǔ)推挽功率放大電 路，其輸入端耦接在信號整形電路的輸出端，其輸出端與電力線耦合接口連接; 在功率輸出電路中還設(shè)有保護(hù)電路P6KE，防止電網(wǎng)的浪涌損壞電路。擴(kuò)頻載 波芯片LN2220接收端采用電感、阻容濾波濾出高頻分量，通過10nf電容耦合 進(jìn)入擴(kuò)頻載波芯片。耦合變壓器Trans采用薄膜合金材料，保證輸出和接口信號的傳遞性能啟到較好的阻抗匹配。
所述終端電表102、 103、 104與通信電表101之間采用485總線120相互 連接，并采用POLING方式相互通信。
所述通訊電表101還包括主控單元與計(jì)量單元。主控單元采用復(fù)旦微電子 公司FM2307為核心的MCU， FM2307主要包括了內(nèi)置8K字節(jié)程序存儲器， 2K字節(jié)EEPROM, 128字節(jié)RAM，同時包括了低功耗硬件實(shí)時時鐘和內(nèi)置溫 度傳感器及12位ADC，可用于晶體振蕩器的溫度補(bǔ)償。并且集成雙路異步串 行通訊口，其中一路可以編程設(shè)置為紅外調(diào)制輸出(載波38KHz); FM2307 還具有液晶顯示驅(qū)動電路可配置的4COMX32SEG LCD顯示驅(qū)動/ 14DIGX 8SEG LED掃描顯示。因此采用FM2307在整體電路設(shè)計(jì)上具有線路設(shè)計(jì)簡 單，同時由于都是內(nèi)置IC中，提高了可靠性降低了成本。在軟件指令上FM2307 采用了RISC指令方式并且指令兼容PIC指令，使程序的執(zhí)行效率提高了，并 具有一定的抗干擾能力。計(jì)量單元采樣電路采用了 AD7755芯片，取樣端口采 用錳銅方式取出采樣信號直接輸入到AD7755端口。由于AD7755采用了差分 輸入方式，能夠抑制一定的共模干擾，提高可小信號的線性。通過內(nèi)部數(shù)字濾 波、采樣，以V/F轉(zhuǎn)換方式輸出高速脈沖信號送到MCU信號采樣端口。 MCU 內(nèi)部采用獨(dú)立的記數(shù)單元，可以同時計(jì)量兩路AD傳送的高速脈沖信號。通過 軟件濾波、消抖處理還原成80ms脈寬信號，作為計(jì)量端口輸出。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤 飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種電表的遠(yuǎn)程集中抄表裝置，包括多個終端電表，其特征在于，還包括一個通信電表，所述終端電表包括網(wǎng)絡(luò)通信單元，所述通訊電表包括網(wǎng)絡(luò)通信單元和電力線通信單元，所述多個終端電表和通信電表通過網(wǎng)絡(luò)通信單元相互通信，所述電力線通信單元通過所述遠(yuǎn)程集中抄表裝置所在電力網(wǎng)的電力線與設(shè)置于電力網(wǎng)主站的數(shù)據(jù)采集管理器相互通信。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電表的遠(yuǎn)程集中抄表裝置，其特征在于，所述終 端電表和通信電表為電能表。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電表的遠(yuǎn)程集中抄表裝置，其特征在于，所 述網(wǎng)絡(luò)通信單元為485網(wǎng)絡(luò)通信單元，所述電力線通信單元為可編程邏輯電路 網(wǎng)絡(luò)通信單元。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電表的遠(yuǎn)程集中抄表裝置，其特征在于，所述終 端電表與通信電表之間采用485總線相互連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電表的遠(yuǎn)程集中抄表裝置，其特征在于，所述通 訊電表還包括主控單元與計(jì)量單元。
專利摘要一種電表的遠(yuǎn)程集中抄表裝置，包括多個終端電表，還包括一個通信電表，所述終端電表包括網(wǎng)絡(luò)通信單元，所述通訊電表包括網(wǎng)絡(luò)通信單元和電力線通信單元，所述多個終端電表和通信電表通過網(wǎng)絡(luò)通信單元相互通信，所述電力線通信單元通過所述遠(yuǎn)程集中抄表裝置所在電力網(wǎng)的電力線與設(shè)置于電力網(wǎng)主站的數(shù)據(jù)采集管理器相互通信。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，采用一個通信電表實(shí)現(xiàn)多個終端電表與設(shè)置于電力網(wǎng)主站的數(shù)據(jù)采集管理器之間的相互通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表。該方法避免了對每個電表進(jìn)行改造和更換，在一個區(qū)域內(nèi)只需要將一個普通的終端電表更換為通信電表，既可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表的功能，因此可以降低安裝成本并節(jié)省空間，適用于狹窄的場合。
文檔編號G01R11/00GK201355369SQ200820158209
公開日2009年12月2日 申請日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者余俊耀, 勇 周, 鈾 廖, 張家憲, 章浩然 申請人:上海聯(lián)能儀表有限公司