[發明專利]一種數據采集器

無效

• 申請號: 200810063719.4
• 申請日: 2008-07-31
• 公開（公告）號: CN101833852A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 方建軍
• 申請（專利權）人: 方建軍
• 主分類號: G08C19/00
• 分類號: G08C19/00;G08C19/16
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務所 33230
• 代理人: 陳輝

技術領域

本發明涉及采集器，具體涉及一種數據采集器。

背景技術

進入上世紀八十年代末，人們開始使用鍵盤式手抄機，但由于機、表沒有接口，人工抄表的一切弊病仍然存在。為了解決收費難的問題，產生了各種IC卡式表。IC卡式表主要存在以下問題：一、由于IC卡屬于預購用量，無法計算當月用量損耗。為了計算損耗，仍需人工抄表；二、表計運行狀態無法知道，還需要人定期巡查，而且人工巡查也無法斷定表計好壞。特別值得注意的是在農村電網和小城鎮電網中，居民居住相對比較分散，居民交費比較遠，IC卡式表無法得到推廣。進入九十年代后，集中抄表基本采用有線數據傳輸。如果用線來傳遞數據，技術簡單、成熟，易于實現；但施工布線工作量大，網線易被人為破壞，線路損壞后，故障點不易查找，在居住較為分散的農村電網實施就變得更加困難。近幾年無線抄表系統也開始漸漸的在抄表系統中應用起來，經過幾年的運營，目前無線抄表系統主要存在的問題有以下幾點：一、無線通信硬件采用模擬電路，隨環境環境溫濕度變化，頻率偏稱嚴重，通信可靠性差；二、通信速率低，效率低；三、通信距離較近，抄表系統環境復雜，難以使用；四、無線通信技術整體不成熟導致無線通信技術在抄表行業整體推廣較慢；系統功耗較大，使用時間短；六、無線抄整體成本較高，難以推廣。

發明內容

為了克服上述缺陷，本發明的目的是提供一種數據采集器。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種數據采集器主要是由AC/DC轉換、電力載波芯片PL2102及外圍電路、飛利浦51系列MCU、485通信電路、鐵電存儲芯片FM24C16部分組成，飛利浦51系列MCU分別連接AC/DC轉換、電力載波芯片PL2102及外圍電路、485通信電路、鐵電存儲芯片FM24C16。

采集器主要是在設定的時間內通過485方式與電表進行通信，取得所需要電表度數的數據，保存在采集器內，當集中器通過電力線載波發送讀取所需數據要求時，把存儲的數據通過電力線載波上傳上去。

1、采集器的電源采用交流供電，直流部分采用交流變壓器降壓，再通過橋堆整成直流供芯片使用，采用交流供電的原因一是取電方便，二是與上位集中器的通信采用電力載波通信方式。這樣無需增加拉線環節，便于施工，直接利用現成的電力線網絡傳輸數據；

2、電力載波芯片采用北京福星曉程公司的專用電力載波芯片PL2102B，是特別針對中國電力網惡劣的環境所研制開發的低壓電力線載波芯片，由于采用了直接序列擴頻、數字信號處理、直接數字頻率合成等新技術，并采用大規模數字/模擬混合0.35um?CMOS工藝制作，所以在抗干擾及抗衰落性能同國內外同類產品有著出眾的表現；

3、主控芯片采用飛利浦的P89V51RD2FA，采用80C51核心處理單元，具有64KFlash和1K的RAM，特別是具有X2特性，當選用X2方式，可以在相同的時鐘頻率下獲得2倍的吞度量，因此可以在時鐘減半的情況下，獲得相同的性能，因此可以極大的降低電磁干擾(EMI)，Flash支持系統在線編程(ISP)和應用中編程(IAP)，允許在使用對程序存儲器進行重新配置；

4、鑒于目前的電表基本上都具有485功能，采用485通信方式與以往采用脈沖方式具有可靠性高，電表度數精確度高，采集數據豐富的特點，所以本公司設計的采集器與電表的通信采用485方式，并且根據不同的電表，不同省份之間的差異，內置了8鐘不同的規約，實現了與市場上絕大部分電表之間的通信；

5、儲存部分采用美國Ramtron公司鐵電存儲器(FRAM)，鐵電存儲器和傳統的E2PROM比較起來，主要有以下優點：

(1)FRAM具有高速讀寫性能，而且在寫入后不需要任何延時等待，而E2PROM在寫入后一般要5～10ms的等待數據寫入時間；

(2)FRAM有近乎無限次寫入壽命。一般E2PROM的壽命在十萬到一百萬次寫入時，而新一代的鐵電存儲器已經達到一億個億次的寫入壽命。

(3)FRAM功耗低，E2PROM的慢速和大電流寫入使其需要高出FRAM?2?500倍的能量去寫入每個字節。

本發明的一種數據采集器不隨環境環境溫濕度變化，通信可靠性強；通信速率高，效率高；可長距離通信，抄表系統能在復雜環境中使用；系統功耗低，使用時間長，易推廣。

附圖說明

圖1為本發明的電路方框圖；

圖2載波芯片與主控芯片的連接電路；

圖3載波前置電路及電源部分電路原理圖；

圖4為AD/CD轉換及458電路。

具體實施方案