專利名稱：一種初級電力網(wǎng)管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力網(wǎng)管理系統(tǒng)的改進，它可用于初級電力網(wǎng)的管理。
近幾年，在初級電力網(wǎng)管理方面出現(xiàn)一些智能化的設(shè)計方案，如采用IC卡電度表，可是它因為換表造成費用高而影響了大批量的推廣應用，因此連續(xù)不斷地有人提出有關(guān)技術(shù)的改進方案，例如中國專利CN1162804A關(guān)于“一種用電抄表自動化系統(tǒng)”中提及一種應用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它采用逐級集中的方式，利用低壓電力線和各種現(xiàn)代化通信技術(shù)傳輸用電量信息的三級用電抄表自動化系統(tǒng)，第一級是直接與用戶電表相連的自動電力營抄裝置WD-X，第二級是位于各變壓器臺區(qū)中心的II級WD-256，第三級是設(shè)在電業(yè)局抄表中心的一般微機。該系統(tǒng)1-2級間信息傳送，充分利用現(xiàn)有資源，通過在低電壓電力線上載波實現(xiàn)，2-3級之間信息傳送可選一種成熟的信息方式電話、無線或抄表機方式，從而實現(xiàn)電業(yè)局到終端用戶的用電量全自動營抄。這種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較復雜，傳輸距離短，實現(xiàn)難度較大，穩(wěn)定性不夠保證，而且成本高，也可能給電力網(wǎng)造成污染，難以推廣。
本發(fā)明的任務是要提供一種低成本的初級電力網(wǎng)管理系統(tǒng)，它的設(shè)計比較合理、完善，使用效果好，擾干擾能力強，正在使用的電度表不用更換。
本發(fā)明的任務是以如下的方式實現(xiàn)的，它是利用光斷續(xù)器從機械電度表中采集信息，然后將多臺電度表的采樣脈沖信號匯總，由一臺單片機進行匯集；脈沖信號要先通過光電耦合器進行模數(shù)隔離，再進行整形后通過并入串出移位寄存器進入中央處理器計數(shù)，在收集機中裝有一個雙音多頻信號發(fā)送與接收的傳輸接口，其傳輸方式是采用雙音多頻信號，用雙總線實現(xiàn)單片機間的多址遠程通訊。本系統(tǒng)的第一級和第二級均采用單片機收集信息并加以匯總，而第三級的管理只要用一條電話線與第二級管理機進行通信聯(lián)系，第三級管理機通過電信局的數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)與高一級電力管理部門的微機聯(lián)接，從而實現(xiàn)電力網(wǎng)系統(tǒng)管理到戶的目的。這種初級電力網(wǎng)管理系統(tǒng)生產(chǎn)成本低，安裝簡單，使用方便，具有抗擾能力強，傳輸距離遠的特點。
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。


圖1是本發(fā)明的初級電力網(wǎng)管理系統(tǒng)光斷續(xù)器裝置圖。
圖2是本發(fā)明的初級電力網(wǎng)管理系統(tǒng)光斷續(xù)器電路原理圖。
圖3是本發(fā)明的初級電力網(wǎng)管理系統(tǒng)計數(shù)脈沖輸入通道方框圖。
圖4是本發(fā)明的初級電力網(wǎng)管理系統(tǒng)收集機線路圖。
圖5是本發(fā)明的初級電力網(wǎng)管理系統(tǒng)方框圖。
從圖1可以看以，這種初級電力網(wǎng)管理系統(tǒng)采集信息的光斷續(xù)器1是直接安裝在電度表的一個計數(shù)齒輪2的邊緣上，這樣光斷續(xù)器1把齒輪2的轉(zhuǎn)動量化為相應個數(shù)的電子脈沖，然后由單片機對脈沖進行計數(shù)、運算、存貯。
圖2則是這種光斷續(xù)器1的電路原理圖，當齒輪2的空心部分經(jīng)過斷續(xù)器1槽時，由于光斷續(xù)器1的發(fā)光二極管3光線不受遮擋，使在另一邊的光敏三極管4的PN結(jié)導通，而當齒輪2實心部分經(jīng)過光斷續(xù)器1槽時，由于一側(cè)發(fā)光二極管3的光線無法照射到另一側(cè)光敏三極管4的PN結(jié)上，使PN結(jié)截止。收集機上電時先收集各電度表內(nèi)檢測電路S端5的初始狀態(tài)，并把狀態(tài)用3個寄存器暫存，8位寄存器中每位用來代表光斷續(xù)器S端5的電位狀態(tài)，以后每隔130毫秒對各個電度表內(nèi)的S端進行掃描一次，并將采集到的數(shù)據(jù)與寄存器中S端5的數(shù)值進行比較，以判斷是否對相應的電度表進行計數(shù)。當S端5的電位由高變低時，它將更新狀態(tài)寄存器中相應位的值而不計數(shù)，當S端5的電位由低變高時，它不但要更新狀態(tài)寄存器中相應位的值，而且相應電度表的用電量存貯器要加一個當量的值。
圖3是計數(shù)脈沖輸入通道方框圖，安裝在電度表上的光斷續(xù)器1有一個脈中信號輸出它通過S端5進入光電耦合器6進行模數(shù)隔離，接著進入整形裝置7進行整形后通過并入串出移位寄存器8輸入CPU進行計數(shù)。系統(tǒng)提供二組電源，一組(AB)提供數(shù)字電源給中央處理器使用，另一組(CD)為模擬電源。
圖4是收集機10的線路圖，它將多臺電度表所采樣的脈沖信號匯總，以一單片機輸入進行收集，這種收集機10除了中央處理器9外，還有一個2K數(shù)字存儲器11，鍵盤裝置12，顯示裝置13，以及雙音多頻信號發(fā)送與接收的傳輸接口14。這樣，用一對導線(兩總線)可將經(jīng)過編址后的100臺收集機連成為一個系統(tǒng)進行多址通信，有效地解決了電度表多，線路復雜，施工困難，投資高等難題，可以用一臺高一級的單片機進行管理100×24＝2400臺的用戶電度表，由于是采用雙音多頻技術(shù)實現(xiàn)單片機間的多址遠程通信，具有抗干擾能力強，傳輸距離遠等特點。
圖5是初級電力網(wǎng)管理系統(tǒng)的方框圖，從圖中可以知道每臺收集機10可與24個電度表的光斷續(xù)器1聯(lián)接進行監(jiān)測，系統(tǒng)的第一級和第二級管理均采用單片機收集信息并加以匯總，100臺的收集機10通過兩總線接到第二級管理機15上，第二級管理機15只要用一根電話線16與上一級的管理機17進行通信聯(lián)系，系統(tǒng)所有的第三級管理機17再通過電信局的數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)與高級電力管理部門的微機系統(tǒng)18聯(lián)接起來，從而實現(xiàn)初級電力網(wǎng)管理系統(tǒng)的直接監(jiān)視和控制。
權(quán)利要求
1.一種初級電力網(wǎng)管理系統(tǒng)，其特征是它是利用光電管構(gòu)成的光斷續(xù)器(1)從機械式電度表的齒輪(2)處采集信息，將多臺電度表采集的脈沖信號匯總，由單片機進行收集，脈沖信號先通過光電耦合器(6)進行模數(shù)隔離，再通過整形裝置(7)進行整形后由一并入串出移位寄存器(8)輸入進行計數(shù)，在收集機(10)中裝有一個雙音多頻信號發(fā)送與接收的傳輸接口(14)，其傳輸總線方式是采用雙音多頻技術(shù)，用一對導線(兩總線)將多臺收集機并接在一起，達到單片機間的多址遠程通信，本系統(tǒng)的第一級和第二級管理均采用單片機收集信息并加以匯總，100臺的收集機(10)通過兩總線接到第二級的管理機(15)上，第二級管理機(15)只要用一根電話線(16)與上一級的管理機(17)進行通信聯(lián)系，第三級管理機(17)則通過電信局的數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)與高一級電力管理部門的微機系統(tǒng)(18)聯(lián)接起來。
2.按照權(quán)利要求1所規(guī)定的初級電力網(wǎng)管理系統(tǒng)，其特征是這種初級電力網(wǎng)管理系統(tǒng)采集信息的光斷續(xù)器(1)是直接安裝在電度表的一個計數(shù)齒輪(2)的邊緣上，它把齒輪(2)的轉(zhuǎn)動量化為相應個數(shù)的電子脈沖。
3.按照權(quán)利要求1所規(guī)定的初級電力網(wǎng)管理系統(tǒng)，其特征是收集機(10)上電時先收集各電度表內(nèi)檢測電路S端(5)的初始狀態(tài)，并把狀態(tài)用3個寄存器暫存，8位寄存器中每位用來代表S端(5)的電位狀態(tài)，以后每隔130毫秒對S端(5)掃描一次，當S端(5)電位由高變低時，它將更新狀態(tài)寄存器中相應位的值而不計數(shù)，當S端(5)電位由低變高時，它不但要更新狀態(tài)寄存器中相應的值，而且相應電度表的用電量存貯器要加一個當量位。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種初級電力網(wǎng)管理系統(tǒng),它是利用光電管構(gòu)成的光斷續(xù)器從機械式電度表的齒輪處采集信息,將多臺電度表采集的脈沖信號匯總,先通過光電耦合器進行模數(shù)隔離,再進行整形后由一并入串出移位寄存器輸入進行計數(shù),其傳輸方式是采用雙音多頻技術(shù),利用兩總線進行多址通信。本系統(tǒng)的第一級管理是采用單片機收集信息并加以匯總的,第二級管理是將100臺收集機通過兩總線接到第二級管理機上,而第二級管理機只要用一根電話線與第三級管理機通信聯(lián)系,最后通過數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)與高一級電力部門的微機聯(lián)接。這種管理系統(tǒng)造價低,設(shè)計合理,使用方便,抗干擾能力強。
文檔編號G06F19/00GK1259711SQ9912080
公開日2000年7月12日 申請日期1999年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月20日
發(fā)明者盧國新, 鄭開建 申請人:盧國新, 鄭開建