[发明专利]燃气表电力线载波抄表控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用现有电力线网络通过载波通讯而实现远程自动抄表和远程自动控制的燃气表电力线载波抄表控制系统。

背景技术

在现在市场应用中，有早期安装的机械式燃气表，还是抄表员带上纸、笔手工上门抄收，其做法不但工作量大、抄收不及时，而且数据容易出现误抄、漏抄。若住户不在家，就会造成长期抄不回的现象；还有部分安装了具有红外装置的燃气表，抄表员只需要带一个配套的手持机，外形与对讲机相似，虽解决了误抄、漏抄，但工作量大、抄收不及时、长期抄不回现象照样存在。因为还是单体表具，没有构成网络系统；另有安装无线抄收系统，不入户就可以抄收，但因无线电管理委员会对无线通讯管理严格，对民用这一块分配的功率较小，频段较次，而现在的城市楼房全是钢架结构，天然气表一般都安装在室内，屏蔽比较严重，大部分抄收不到，也难构成无线远程抄表系统；还有像电信一样铺设专线，对于新建楼房，必需预先埋入，使用的材质和电信电缆相同，成本较高，后期维护量大，特别是用户在装修时容易对其极易造成损伤。对于已经入住的老楼房就更没办法使用，在铺设专线时，因要对原有的建筑砸墙凿洞，还有一点专线一次性铺设，若想再增加新用户，又要重新铺设，没有可扩展性和延伸性，且开通调试时间长，所以专线燃气抄表系统也无法大面积使用。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的不足而提供一种利用现有入户电力线实现载波通讯，能够完成远程自动抄表和自动控制功能的燃气表电力线载波抄表控制系统。

本发明的技术解决方案是：在燃气表旁通过信号线连接一个电力线载波通讯采集器，该采集器又通过电力线与数据集中处理器相接，数据集中处理器再将信号上传至管理计算机。

一台管理计算机与数据集中处理器通过电话线、局域网或RS232连接，数据集中处理器通过电力线与所有的电力线载波采集器连接，电力线载波采集器与燃气表通过信号线连接。

本发明所产生的积极效果：

智能管理：管理部门只需通过一台计算机即可对所有在网燃气表进行远程自动抄表、计量收费、通断控制、实时监测等，既可控制管理独立区域，也可多个区域统一集中控制管理，更能跨省市、跨区域实现全国统一集中控制管理，极大的提高了工作效率，降低了管理运营成本。

计价灵活：系统计费功能可为管理部门调整价格提供科学的结算管理方式，彻底杜绝了因调整价格造成的疯狂购气行为；欠费远程断气，缴费供气；且缴费方式灵活方便，既可后付费，也可预缴费，还可与银行联网实现交费；对同一区域不同性质的用户还可实行不同的收费管理方法，使收费管理更加人性化。

实时监控：系统可实时监控燃气管网及终端用户的用气情况，实时发现不安全隐患，记录相关数据，为管理部门提供可靠直观的证据，及时预防和制止涉气违法行为的发生，减少损失；对于人们在外出时偶然形成的忘关气现象，可电话告知管理部门代其远程断气，为及时消除各类隐患提供可靠保证。

施工简捷：无需另铺专线，安装施工简易快捷，不破坏原有环境，易于新建安装和旧工程改造。

本发明是通过电力线进行数据传输，组成一个燃气表电力线载波抄表及控制系统，因电力线遍及千家万户，本身就是一个庞大的电力网络系统，在其本身输送电能以外，对其嵌入通讯功能，将其改造成一个通讯网，其前期投入和后期维护成本就很低廉，施工中只需加入载波设备，就形成一个自然网络，可扩展性和延伸性大。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图，

图2是本发明的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，一台管理计算机与电力线载波通讯集中处理器通过电话线、局域网或RS232连接，电力线载波通讯集中处理器通过电力线与所有的电力线载波采集器连接，电力线载波采集器与燃气表通过信号线连接。因是电力线传输，考虑到燃气表本身独特的安全功能和结构，燃气表和电力线载波通讯采集设备采用分立外置的单体组合结构，二者之间采用预留接口，用信号线连接，这样无论新装或旧表改造均可通过加装电力线载波通讯采集设备，利用电力线载波实现远程集中抄表和控制管理收费。

图2为本系统的通信设备电路原理图，主要包括电源电路，与燃气表通信电路，数据存储电路，载波通信电路，信息集中处理单元。本电路以U1(AT89C4052)为主处理器，Y1、C8、C7组成精确振荡器。U2(KS200C)、U3(KS100C)为专用的载波通信模块，数据经C2耦合至220V交流电力线，U3(KS100C)的7(CTL)、8(SETCLK)、9(RST)、10(SPD)、12(SYCN)、13(RXD)、14(TXD)分别与U1(AT89C4052)的16、14、1、13、7、17、15实现数据精确无误的传输。U4为数据存储单元，U1的11、12管脚与U4的SDA、SCL连接，采用I2C总线通信协议，通过程序模拟保证数据在掉电后不会丢失。R2、R3为SDA、SCL的上拉电阻。V1、V2为电路提供两路5V电源，一路为燃气表的数据采集专用电源，E1、C1为滤波电容，R11串联在V2前端，防止V2在短路时拉底V1的输出从而影像U1的正常工作。U5A通过R12、R13组成比较器采集燃气表的报警信息。U5为燃气表的通信处理IC，采用MAX485电平转换芯片F1、F2为自恢复保险器件，D6、D7为防止电路的浪涌与A、B线反接，R4为传输线的阻抗匹配电阻，可根据燃气表的安装距离做适当调整。D5为系统运行指示灯，串接R1到U1的19管脚。本电路对数据的采集、处理做到了快速、无误，实现了对燃气表完成时时的管理与控制。