[發(fā)明專利]新型智能電能表及其數(shù)據(jù)采集方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810322120.1
• 申請(qǐng)日: 2018-04-11
• 公開（公告）號(hào): CN108519509A
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王寶;李軍;周弼;呂新偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 威勝集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G01R22/00
• 分類號(hào): G01R22/00;G01D4/00;G08C19/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙永星專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;米中業(yè)

本發(fā)明公開了一種新型智能電能表，包括控制器模塊、計(jì)量模塊、存儲(chǔ)模塊、電源模塊、繼電器驅(qū)動(dòng)模塊、繼電器和PLC通信模塊，PLC通信模塊采用G3_PLC通信模塊；G3_PLC通信模塊與控制器模塊連接并與外部進(jìn)行通信。本發(fā)明還公開了所述新型智能電能表的數(shù)據(jù)采集方法，包括上電初始化；計(jì)量電能；獲取數(shù)據(jù)抄讀指令；通過MBUS通信模塊獲取水表、氣表和熱量表的數(shù)據(jù)信息；通過G3_PLC通信模塊上傳數(shù)據(jù)；通過P1口通信模塊與用戶終端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)電、水、氣和熱四表集抄，而且通信速率快，通信抗干擾能力強(qiáng)，且新型智能電能表性能優(yōu)異。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明具體涉及一種新型智能電能表及其數(shù)據(jù)采集方法。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，電能已經(jīng)成為了人們生產(chǎn)和生活中必不可少的二次能源，給人們的生產(chǎn)和生活帶來了無盡的便利。而電能表作為電力系統(tǒng)的重要組成部件，其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到電網(wǎng)系統(tǒng)能否安全可靠運(yùn)行。

目前，常用的智能電能表的功能模塊圖如圖1所示：可以看到，現(xiàn)有的智能電能表包括控制器模塊、存儲(chǔ)模塊、計(jì)量模塊、繼電器驅(qū)動(dòng)模塊、繼電器、電源模塊和PLC(電力線載波通信)通信模塊；電源模塊給所述智能電能表供電，計(jì)量模塊、存儲(chǔ)模塊、PLC通信模塊、繼電器驅(qū)動(dòng)模塊均與控制器模塊連接；計(jì)量模塊用于計(jì)量電能并將計(jì)量數(shù)據(jù)上傳控制器模塊；存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)所述電能表的工作參數(shù)和數(shù)據(jù)；PLC通信模塊用于所述智能電能表與外部進(jìn)行通信(比如將對(duì)智能電能表的運(yùn)行狀態(tài)、電網(wǎng)情況、電表工作環(huán)境等數(shù)據(jù)上傳至集中器)；電源模塊用于從電力線獲取交流電能并轉(zhuǎn)換為直流電能為智能電能表供電；控制器模塊一般都采用51系列單片機(jī)構(gòu)成的控制器模塊，其用于控制所述電能表工作，同時(shí)也輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過繼電器驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)繼電器開通或者關(guān)斷；繼電器的活動(dòng)端串接在電力線上，通過繼電器活動(dòng)端的開通和關(guān)斷實(shí)現(xiàn)智能電能表的費(fèi)控功能。

但是，現(xiàn)在常用的智能電能表，由于其采用PLC通信模塊對(duì)外進(jìn)行通信，因此其通信速率受到嚴(yán)重限制，通信成功率低且易受到干擾；此外，由于采用51系列單片機(jī)構(gòu)成控制器模塊，因此電能表的性能受到51系列單片機(jī)性能的嚴(yán)重制約。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種通信速率快且穩(wěn)定，而且性能較好的新型智能電能表。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種所述新型智能電能表的數(shù)據(jù)采集方法。

本發(fā)明提供的這種新型智能電能表，包括控制器模塊、計(jì)量模塊、存儲(chǔ)模塊、電源模塊、繼電器驅(qū)動(dòng)模塊、繼電器和PLC通信模塊，PLC通信模塊采用G3_PLC通信模塊；G3_PLC通信模塊與控制器模塊連接，用于所述新型智能電能表與外部進(jìn)行通信。

所述的G3_PLC通信模塊采用ATPL250A雙通道自適應(yīng)載波控制方案。

所述的控制器模塊采用型號(hào)為SAM4C32的控制器芯片構(gòu)成的控制器模塊。

所述的新型智能電能表還包括MBUS通信模塊；MBUS通信模塊與控制器模塊連接，用于所述新型智能電能表與外部的水表、燃?xì)獗砗蜔崃勘磉M(jìn)行通信，從而實(shí)現(xiàn)所述的新型智能電能表的電、水、氣、熱四表集抄。

所述的新型智能電能表還包括P1口通信模塊；P1口通信模塊與控制器模塊連接，用于所述新型智能電能表與用戶的終端設(shè)備進(jìn)行通信。

所述的P1口通信電路，包括電源模塊、接口、數(shù)據(jù)請(qǐng)求電路和數(shù)據(jù)發(fā)送電路；電源模塊用于給新型P1口通信電路供電；數(shù)據(jù)請(qǐng)求電路的輸入端連接接口，數(shù)據(jù)請(qǐng)求電路的輸出端連接數(shù)據(jù)請(qǐng)求引腳，數(shù)據(jù)請(qǐng)求電路用于從接口獲取數(shù)據(jù)請(qǐng)求的驅(qū)動(dòng)信號(hào)并傳遞給數(shù)據(jù)請(qǐng)求引腳；數(shù)據(jù)發(fā)送電路的輸入端連接數(shù)據(jù)發(fā)送端口，數(shù)據(jù)發(fā)送電路的輸出端連接接口，數(shù)據(jù)發(fā)送電路用于根據(jù)數(shù)據(jù)請(qǐng)求引腳獲取的數(shù)據(jù)請(qǐng)求的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)發(fā)送電路輸出至接口。