技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集器，尤其涉及到一種基于低功耗短距離無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)幕旌想娔鼙聿杉鳎唧w地說(shuō)是一種對(duì)數(shù)字式電能表和脈沖式電能表皆顧的混合表數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程采集終端。

背景技術(shù)

數(shù)據(jù)采集器是電力自動(dòng)抄表系統(tǒng)中的核心設(shè)備，具有定時(shí)實(shí)時(shí)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及數(shù)據(jù)上傳等功能。目前在電力自動(dòng)抄表系統(tǒng)中，采集器主要采用電力載波通訊、圖像讀取處理、GSM/CDMA方式、GPRS、PSTN、WSN網(wǎng)絡(luò)等多種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和傳輸功能，但上述方式都存有一定的缺陷：

一、電力載波系統(tǒng)的采集器數(shù)據(jù)傳輸速率只能達(dá)到600bps，其傳輸速率太慢，而我國(guó)電力用電復(fù)雜，電力線(xiàn)負(fù)載很不均衡，無(wú)法保證長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定可靠傳輸，因此不適合未來(lái)更高實(shí)時(shí)性的應(yīng)用，改造后的網(wǎng)絡(luò)基本只能局限在現(xiàn)有的應(yīng)用中。況且目前電力載波的方式只能依靠特殊的載波電表支持，因此只能大規(guī)模更換已經(jīng)安裝的表計(jì)，造成極大的改造浪費(fèi)。

二、圖像處理方式的采集器可以解決一些老式的機(jī)械表的抄表問(wèn)題，但是這種運(yùn)用圖像處理的方法本身并沒(méi)有經(jīng)過(guò)計(jì)量認(rèn)證，其數(shù)據(jù)讀取的準(zhǔn)確可靠性無(wú)法得到保證。

三、GSM/CDMA方式、GPRS、PSTN等方式的采集器都是在不多的電表數(shù)據(jù)采集后就利用公網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳，其運(yùn)行費(fèi)用比較高，而且依賴(lài)公網(wǎng)的程度比較大，數(shù)據(jù)安全性無(wú)法達(dá)到絕對(duì)的保證。

四、WSN網(wǎng)絡(luò)等一些方式的采集器大多運(yùn)用2.4G的高頻載波傳輸，其固有缺陷是傳輸穿透能力差，不適用于多樓多阻擋的城市環(huán)境下的穩(wěn)定傳輸，同時(shí)其短距離傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)協(xié)議也多是利用國(guó)外通訊模塊提供商的內(nèi)嵌協(xié)議棧，其通用協(xié)議沒(méi)有考慮到抄表應(yīng)用中需要高穩(wěn)定高安全等一些特殊應(yīng)用要求，且不具備真正的核心網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議技術(shù)的擁有權(quán)。

五、現(xiàn)在國(guó)內(nèi)大多數(shù)公知的采集器并沒(méi)有考慮低功耗的設(shè)計(jì)，設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行中耗費(fèi)了更多的電力資源，沒(méi)有能很好的支持國(guó)家節(jié)能的設(shè)備設(shè)計(jì)要求。

由于我國(guó)城鄉(xiāng)小區(qū)建設(shè)的差異性和復(fù)雜性，單純的數(shù)字式電能表采集器或者脈沖式電能表采集器不能滿(mǎn)足復(fù)雜的電網(wǎng)環(huán)境中對(duì)電能表采集的需求，特別是一些混合有脈沖式電表以及數(shù)字式電表的地方，單存的某一類(lèi)采集器都不能完全滿(mǎn)足要求。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)上述缺陷，本實(shí)用新型提供一種基于低功耗短距離無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)幕旌想娔鼙聿杉鳎诠獢?shù)子式電能表采集器的基礎(chǔ)上，增加了對(duì)脈沖式電能表數(shù)據(jù)采集功能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種基于低功耗短距離無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)幕旌想娔鼙聿杉鳎んw(1)和與殼體連接的保險(xiǎn)(2)、天線(xiàn)(11)、脈沖表計(jì)接線(xiàn)柱(14)，其特征為：采集器內(nèi)裝載有上層電路板(10)和下層電路板(9)，上層電路板(10)裝有短距離無(wú)線(xiàn)通信模塊(3)、485通信接口(4)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(5)、地址存儲(chǔ)器(6)、微處理器(7)、電源控制模塊(8)，上層電路板外置有天線(xiàn)(11)，上層電路板(10)利用了多個(gè)壓敏電阻做了專(zhuān)門(mén)的防雷擊設(shè)計(jì)。下層電路板(9)裝有單片微處理器(12)和脈沖通信模塊(13)，脈沖通信模塊(13)用于采集表計(jì)脈沖數(shù)的，由于有專(zhuān)門(mén)的單片機(jī)系統(tǒng)采集脈沖，因此可以將多個(gè)GB規(guī)約兼容進(jìn)單片機(jī)系統(tǒng)，掉電時(shí)脈沖數(shù)據(jù)將會(huì)自動(dòng)存入單片機(jī)系統(tǒng)的片內(nèi)FLASH中。這樣就保證了供電恢復(fù)后繼續(xù)正常記錄相應(yīng)表計(jì)的脈沖數(shù)，并實(shí)現(xiàn)了接受抄表命令、接受負(fù)控電能表的命令、在短距離無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的路由功能、新增采集器自動(dòng)加入網(wǎng)絡(luò)的功能。

所述接受抄表命令指：采集終端通過(guò)485通信接口(4)將命令中規(guī)定需要采集的電子式電能表的數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(5)中，微處理器(7)將單片微處理器(12)中保存的脈沖表數(shù)據(jù)讀取至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(5)中，微處理器(7)將當(dāng)次采集的所有混合電表數(shù)據(jù)統(tǒng)一格式后組包壓縮，壓縮后的數(shù)據(jù)包根據(jù)自主設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，利用短距離無(wú)線(xiàn)通信模塊(3)，分包發(fā)送至該區(qū)域集中器。

所述接受負(fù)控電能表的命令指：采集終端通過(guò)天線(xiàn)(11)，經(jīng)過(guò)短距離無(wú)線(xiàn)通信模塊(3)的解包將相應(yīng)的命令發(fā)送給微處理器(7)，微處理器(7)接受命令，再通過(guò)485通信接口(4)控制相應(yīng)的電能表合閘和開(kāi)閘，并將最近操作的結(jié)果記錄進(jìn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(5中。

所述在短距離無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的路由功能指：鄰近的采集終端請(qǐng)求該采集終端轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包被暫存進(jìn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(5)，微處理器(7)鑒別該數(shù)據(jù)包的合法性，通過(guò)驗(yàn)證后將數(shù)據(jù)包路由至下一跳，沒(méi)有通過(guò)權(quán)限認(rèn)證的數(shù)據(jù)包將被丟棄，事件被記錄進(jìn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(5)。