[实用新型]基于低功耗短距离无线传输的混合电能表采集器

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线数据采集器，尤其涉及到一种基于低功耗短距离无线传输的混合电能表采集器，具体地说是一种对数字式电能表和脉冲式电能表皆顾的混合表数据远程采集终端。

背景技术

数据采集器是电力自动抄表系统中的核心设备，具有定时实时采集、数据处理、数据存储以及数据上传等功能。目前在电力自动抄表系统中，采集器主要采用电力载波通讯、图像读取处理、GSM/CDMA方式、GPRS、PSTN、WSN网络等多种方式来实现数据采集和传输功能，但上述方式都存有一定的缺陷：

一、电力载波系统的采集器数据传输速率只能达到600bps，其传输速率太慢，而我国电力用电复杂，电力线负载很不均衡，无法保证长时间稳定可靠传输，因此不适合未来更高实时性的应用，改造后的网络基本只能局限在现有的应用中。况且目前电力载波的方式只能依靠特殊的载波电表支持，因此只能大规模更换已经安装的表计，造成极大的改造浪费。

二、图像处理方式的采集器可以解决一些老式的机械表的抄表问题，但是这种运用图像处理的方法本身并没有经过计量认证，其数据读取的准确可靠性无法得到保证。

三、GSM/CDMA方式、GPRS、PSTN等方式的采集器都是在不多的电表数据采集后就利用公网将数据上传，其运行费用比较高，而且依赖公网的程度比较大，数据安全性无法达到绝对的保证。

四、WSN网络等一些方式的采集器大多运用2.4G的高频载波传输，其固有缺陷是传输穿透能力差，不适用于多楼多阻挡的城市环境下的稳定传输，同时其短距离传输的网络协议也多是利用国外通讯模块提供商的内嵌协议栈，其通用协议没有考虑到抄表应用中需要高稳定高安全等一些特殊应用要求，且不具备真正的核心网络路由协议技术的拥有权。

五、现在国内大多数公知的采集器并没有考虑低功耗的设计，设备在长期运行中耗费了更多的电力资源，没有能很好的支持国家节能的设备设计要求。

由于我国城乡小区建设的差异性和复杂性，单纯的数字式电能表采集器或者脉冲式电能表采集器不能满足复杂的电网环境中对电能表采集的需求，特别是一些混合有脉冲式电表以及数字式电表的地方，单存的某一类采集器都不能完全满足要求。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型提供一种基于低功耗短距离无线传输的混合电能表采集器，在公知数子式电能表采集器的基础上，增加了对脉冲式电能表数据采集功能。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种基于低功耗短距离无线传输的混合电能表采集器，包括壳体(1)和与壳体连接的保险(2)、天线(11)、脉冲表计接线柱(14)，其特征为：采集器内装载有上层电路板(10)和下层电路板(9)，上层电路板(10)装有短距离无线通信模块(3)、485通信接口(4)、数据存储器(5)、地址存储器(6)、微处理器(7)、电源控制模块(8)，上层电路板外置有天线(11)，上层电路板(10)利用了多个压敏电阻做了专门的防雷击设计。下层电路板(9)装有单片微处理器(12)和脉冲通信模块(13)，脉冲通信模块(13)用于采集表计脉冲数的，由于有专门的单片机系统采集脉冲，因此可以将多个GB规约兼容进单片机系统，掉电时脉冲数据将会自动存入单片机系统的片内FLASH中。这样就保证了供电恢复后继续正常记录相应表计的脉冲数，并实现了接受抄表命令、接受负控电能表的命令、在短距离无线网络中的路由功能、新增采集器自动加入网络的功能。

所述接受抄表命令指：采集终端通过485通信接口(4)将命令中规定需要采集的电子式电能表的数据采集存储至数据存储器(5)中，微处理器(7)将单片微处理器(12)中保存的脉冲表数据读取至数据存储器(5)中，微处理器(7)将当次采集的所有混合电表数据统一格式后组包压缩，压缩后的数据包根据自主设计的网络协议，利用短距离无线通信模块(3)，分包发送至该区域集中器。

所述接受负控电能表的命令指：采集终端通过天线(11)，经过短距离无线通信模块(3)的解包将相应的命令发送给微处理器(7)，微处理器(7)接受命令，再通过485通信接口(4)控制相应的电能表合闸和开闸，并将最近操作的结果记录进数据存储器(5中。

所述在短距离无线网络中的路由功能指：邻近的采集终端请求该采集终端转发数据包，数据包被暂存进数据存储器(5)，微处理器(7)鉴别该数据包的合法性，通过验证后将数据包路由至下一跳，没有通过权限认证的数据包将被丢弃，事件被记录进数据存储器(5)。