[实用新型]一种电能表数据采集系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电力电子与通信技术领域，特别是涉及一种利用现有的Internet网络和无线传感网络技术实现对电能表数据进行传输的装置。

背景技术

传统的路灯照明控制方式由于没有远程数据采集和通讯功能，无法实现集中监控，所以运行、操作结果不能集中监视、记录和统计，设备是否正确动作、工作是否正常等无法及时知道，只有靠大量工作人员巡视、市民报修电话等手段了解工作异常的设备。利用人工巡视存在工作量大、处理故障效率低等缺点，且没有实时、准确的数据采集与记录，只能做简单的模糊统计工作，达不到量化管理的要求。为了能够更好的为电力管理部门提供准确、及时、有力的用电管理数据，加强用电管理，提高供电效益，适应市场经济发展的需要，采用电能表数据采集系统来实现电力部门数据的信息化和自动化势在必行。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足。本系统的使用可极大地减少电力部门的劳动量，对电力部门推进配电自动化、实现规划中的分时计费方案、为电力企业的发展和创优必将起到很大的作用，同时提高了电力系统的现代化管理水平，有很好的社会、经济效益。

本实用新型是通过以下方式实现的：

一种电能表数据采集系统主要可分成四层：系统管理中心、数据集中器、终端采集器和电表。第一层系统管理中心由代理服务器固定IP、客户端主机和数据库服务器构成，负责数据存储和提供人机界面；第二层数据集中器负责收集多功能电表及采集终端的数据，并进行存储；第三层终端采集器负责转发集中器命令到测量点，并转发测量点数据到集中器；第四层为测量点，一般为带RS-485接口的单相电表。本实用新型的关键技术为：采用无线传感网络技术实现数据集中器和终端采集器的数据传输，采用Internet通信技术将数据集中器存储的电能数据上传到系统管理中心，实现了电量的远程自动抄收和管理功能。在该系统中，第一层与第二层之间采用Internet网络进行通讯，第二层与第三层之间采用无线传感网络技术进行通信，第三层与第四层之间都通过RS-485总线进行通讯。

本实用新型的管理中心可以实时准确地获取电表的有关信息，并进行相应的处理，保障整个电网的正常工作。另外，根据需求，集中器要进行月数据抄收、日数据抄收、实时数据抄收、参数设置(包括远程控制)及主动上传异常信息的处理。同时，要求集中器记录相关月报数据、日报数据及设定参数，并定时监视电表状态。

附图说明

图1为本实用新型的总体结构示意框图，图中：1为Internet网络；2为无线传感网络模块；3为RS-485总线模块；4为代理服务器；5为工作站；6为数据库服务器；7为系统管理中心；8为数据集中器；9为终端采集器；10为电表。

图2为电能表数据采集终端原理框图，图中：11为时钟电路模块；12为脉冲处理电路；13电源控制电路；14为存储器模块；15为键盘操作模块；16为工作状态显示模块。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型的一个实施示例。

在图1中，无线传感网络模块2选用Chipcon公司的CC2420射频收发器；系统管理中心7由固定IP代理服务器4、客户端主机作为工作站5、数据库服务器6三个模块组成；数据集中器8选用ARM公司的S3C2410以及CirrusLogic公司生产的低功耗、性能优良的16位以太网控制器CS8900A，实现系统与Internet网络1的连接；终端采集器9采用PICl8LF4620单片机，终端可实现对16路电度表信息的采集、存储、传输及工作状态的显示等功能；电表10选用带RS-485接口的单相电表；时钟电路模块11选用DS12887A时钟芯片；脉冲处理电路12主要由滤波电路、施密特触发器和光电耦合器4N25组成；电源控制电路13选用AT89C51单片机配合继电器实现远程通、断电控制；存储器模块14选用AT24C32；键盘操作模块15选用3×4普通单片机键盘；工作状态显示模块16选用液晶屏12864。

本实用新型工作原理为：电能表数据采集系统的管理中心主机通过Internet向数据集中器发出读电度表或设置电度表参数的命令，由集中器将客户端主机下发的数据帧拆开，分解为面向下位机(即电表)的指令。并根据上位机数据帧的要求对电表进行数据采集或参数设置。集中器收到下位机的响应数据帧后，生成对客户端主机的应答帧或主动的上传数据帧上报给主控计算机。管理中心可以实时准确地获取电表的有关信息，并进行相应的处理，保障整个电网的正常工作。

本实用新型可用于对电能表数据的远程自动采集、数据集中、用电统计分析以及综合查询等功能。