[實用新型]遠程電力抄表系統

無效

• 申請號: 200920032647.7
• 申請日: 2009-04-16
• 公開（公告）號: CN201449661U
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發明（設計）人: 江輝劍;洪冰瀅;崔林濤;李春雨;王健;鐘樺
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G08C19/00
• 分類號: G08C19/00;G08C17/02
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華

技術領域

本發明涉及電力載波通信技術，具體是一種基于電力載波和ZigBee、GPRS或其它通信技術的遠程電力抄表系統。

背景技術

隨著社會的發展，企業的國內國外的競爭，要求企業提高管理水平，企業信息化是提高管理水平的一項重要手段。

在信息化的今天，我國供電系統的抄表方式發展還無法令人滿意，他遠遠滯后于電力系統的信息化步伐?，F在我國供電部門電費收繳方式存在著：手工抄表，手持抄表器抄表，插卡電表繳費等方式。顯然手工抄表，存在著抄表成本高，消耗大量人力，容易出錯，容易出現漏抄、少抄等問題，而且抄表得到的數據對供電企業信息化作用很小。手持抄表器抄表和插卡示電表，雖然在一定程度上減輕了抄表的人力成本，但其抄表得到的數據有限，無法幫助供電企業分析其供電成本和供電損耗，控制其供電成本。

利用供電部門的遠程抄表電表終端通過一定的通信方式收集用戶的電表數據。這種抄表系統可以依據通信數據量的大小來改變抄表頻率，這樣不僅可以大大降低抄表的人力成本，而且可以實現采集同一時刻的電表數據，這樣可以實現對供電損耗進行有效分析來幫助供電企業供電成本。

抄表系統在國外已經發展了很長時間，國內在九十年代也提出了抄表系統，但由于結構的缺陷一直無法得到大面積有效使用?，F有抄表系統普遍采用三層結構，使抄表通信成本和通信可靠性未能達到較好平衡?，F有的抄表系統采用的通訊方式大至可分為無線通訊和有線通訊。通常采用的無線通訊技術有GPRS、紅外、ZigBee、藍牙等，他們具有無需布線，減少工程費用和維護成本等優點，但紅外、ZigBee、藍牙的通訊距離比較短，受障礙物阻攔信號衰減大，而GPRS雖然通訊距離較遠，但它需要通訊費用，無法大面積布點。

通常采用的有線傳輸技術按傳輸介質不同可分為電力線、同軸電纜、五類雙絞線等，其中同軸電纜、五類雙絞線具有通訊距較長和較高的傳輸速率等優點，但它們的工程費用和維護成本很高。而電力載波通訊技術具有無需另外鋪設線路的優點，它可以減少維護成本和工程費用，但它的通訊質量容易受電力線的質量及電力負荷的影響。

實用新型內容

本實用新型的目的針對上述抄表系統存在的問題，提出了一種遠程電力抄表系統，以實現遠程抄表、用電管理和用戶用電信息的反饋，解決抄表系統通信成本與數據可靠性的矛盾。

為實現上述目的，本實用新型包括電表終端、采集器和抄表中心PC端，其中采集器設為兩級，形成四層雙向傳輸結構，電表終端通過電力載波通信方式與一級采集器實現雙向數據傳輸，一級采集器通過ZigBee通信方式與二級采集器實現雙向數據傳輸，二級采集器通過GPRS通信方式或其它有線或無線通信方式與抄表中心PC機實現雙向數據傳輸。

所述的電表終端包括：電能計量模塊、拉合閘控制模塊、擴展存儲模塊、開表記錄模塊、日歷時鐘模塊、掉電保護模塊、聲光報警模塊、電力載波通訊模塊、按鍵模塊和用于顯示通知、電量信息的LCD顯示模塊，這些模塊分別與51處理器雙向連接。

所述的一級采集器包括：按鍵控制模塊、日歷時鐘模塊、PLC通訊模塊、ZigBee通訊模塊、擴展存儲模塊和用于顯示一級采集器工作狀態和設備維護操作指令功能的LCD顯示模塊，這些模塊分別與MSP430處理器連接。

所述的二級采集器包括：按鍵控制模塊、日歷時鐘模塊、GPRS或其它通訊方式的通訊模塊、ZigBee通訊模塊擴展存儲模塊和用于顯示二級采集器工作狀態和設備維護操作指令功能的LCD顯示模塊，這些模塊分別與FPGA處理器雙向連接。

本實用新型與現有技術相比具有如下優點：

1、由于采用有線通信方式和無線通信巧妙地結合起來，充分地利用了一種傳輸方式的優點有效克服了另一種傳輸方式的不足，而自身的不足又由另一種通信方式來幫助解決，使各通訊方式得到很好的互補。

2、由于電表和一級采集器通信采用電力載波，使有線通信方式不受建筑物的干擾，有效克服了用戶電表在建筑物內的數據傳輸；并且通訊信號加載在電力線上，無需增加信號的傳輸信道，降低了通信的工程和維護成本。

3、由于一級采集器和二級采集器采用ZigBee的無線傳輸方式，它利用了ZigBee的無線傳輸，自動組網，自動路由，可實現數據長距離傳輸，克服了電力載波長距離傳輸信號衰減大，數據通信無法跨越變壓器的問題；并且結點設備成本低節約了工程和維護成本，運行能耗低節約了運行成本。

4、由于二級采集器的設備數量有限，和抄表PC機的通信可以采用GPRS，也可利用網線或其它方式與抄表PC連接。這樣即保證與PC抄表終端連接的靈活性又控制了工程和運行成本。