[實用新型]基于電力線載波通信的電能采集裝置

有效

• 申請號: 200920228337.2
• 申請日: 2009-09-22
• 公開（公告）號: CN201522512U
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 李揚;彭凱
• 申請（專利權）人: 武漢力源信息技術股份有限公司
• 主分類號: G01R11/00
• 分類號: G01R11/00;G08C19/00;G08C23/04
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻

技術領域

本實用新型涉及電能采集裝置，特別是涉及一種基于電力線載波通信的電能采集裝置。

背景技術

傳統的電能采集裝置一般只提供電能采集以及非智能中繼的功能，其本身不提供載波網絡通信的質量報告功能。傳統的電能采集裝置能夠采集的電表數量比較少，尤其對于已逐步淘汰的機械式電表，一般只能采集4個電表的數據。在實際應用中，如果采用這樣的電能采集裝置，所需數量比較大，從而加大了購買安裝成本，也增大了運行維護的成本。為了增加所采集電表的數量，必須增加傳輸距離、增強通信可靠性，鑒于此，市場上的某些電能采集裝置制造商采取了增大載波的發射功率的措施，然而，這又導致載波通信設備本身成為電力線上新的干擾源，反而影響了其它用電設備的正常使用。在一段時間內，能夠抄到電表數據的表計數占表計總數的比例，稱為抄通率。目前的電力線載波采集裝置的抄通率普遍較低。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種能夠向其他通信設備報告通信質量、提高電力線載波通信的可靠性、抄通率較高的基于電力線載波通信的電能采集裝置，其能夠降低通信線路的購買安裝及運行維護成本。

本實用新型提供的基于電力線載波通信的電能采集裝置，包括控制器路由單元以及分別與所述控制器路由單元相連的電力線載波通信電路、紅外通信電路、RS485通信電路、數據存儲電路，其外圍有與所述電力線載波通信電路相連的集中器和與所述RS485通信電路相連的電表，所述控制器路由單元采用STM32F101C8T6芯片，所述電力線載波通信電路采用MI200E芯片，所述控制器路由單元通過SPI接口與電力線載波通信電路相連、通過UART接口與紅外通信電路相連、通過IIC接口與數據存儲電路相連。

在上述技術方案中，所述電力線載波通信電路中MI200E芯片的SPI接口包括SCK、SDO、SDI端，所述控制器路由單元中STM32F101C8T6芯片的SPI1接口包括SPI1_SCK、SPI1_MISO、SPI1_MOSI端，MI200E芯片的SCK端與STM32F101C8T6芯片的SPI1_SCK端相連，MI200E芯片的SDO端與STM32F101C8T6芯片的SPI1_MISO端相連；MI200E芯片的SDI端與STM32F101C8T6芯片的SPI1_MOSI端相連。MI200E芯片的復位引腳RESET與STM32F101C8T6芯片的PA0端相連，MI200E的片選信號引腳CS與STM32F101C8T6芯片的PA4端相連。MI200E芯片的FRM端與STM32F101C8T6芯片的PB0端相連，MI200E芯片的RAI+端和RAI-端之間連接有并聯的電容器和電感器。

在上述技術方案中，所述電力線載波通信電路中還包括變壓器，所述MI200E芯片的PA端和PB端之間連接有變壓器的次級線圈，所述變壓器的次級線圈兩側分別連接有一組串聯的電感器和電容器。

在上述技術方案中，所述紅外通信電路的載波信號接收端與STM32F101C8T6芯片的TIM3_CH4端相連，STM32F101C8T6芯片的USART3_TX端與紅外通信電路的紅外信號接收端相連，STM32F101C8T6芯片的USART3_RX與紅外通信電路的紅外信號輸出端相連。

在上述技術方案中，所述數據存儲電路中包括CW24C256芯片，所述CW24C256芯片的寫保護引腳WP與STM32F101C8T6芯片的I2C1_SMBAI端相連，CW24C256芯片的SCL端、SDA端分別與STM32F101C8T6芯片的I2C1_SCL端、I2C1_SDA端相連。

在上述技術方案中，所述電表設置有32個。

本實用新型的優點在于：本實用新型在傳統電能采集裝置的基礎上，增加了利用高性能的控制器監測并報告臨近采集裝置通信質量的功能。當外圍的集中器在某一特定時間查詢到采集裝置及臨近采集裝置的通信質量時，那么相應采集裝置會把當前能夠接收到的所有正確數據幀的臨近采集裝置的MAC地址列表通過電力線載波傳送到集中器中，集中器從而得知某一采集裝置當前電力線載波的通信質量，進而分組分類，自動組成抄表網絡，以達到人工組網后的自動組網，提高電力線載波通信的成功率，從而提高抄通率。控制器通過RS485接口采集電表數據，并將采集到的數據保存。本實用新型通過RS485通信電路能夠采集多達32塊電表，因此所需電能采集裝置的數量減少，進而降低通信線路的購買安裝以及運行維護成本。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理框圖；

圖2為本實用新型的電路圖；

圖3為本實用新型中電力線載波通信電路的電路圖。