專利名稱：電表自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電表集中管理、自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，具體是一種適用于電力系統(tǒng)對(duì)電表集中管理的電表自動(dòng)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電表管理一直是一件供電部門非常關(guān)心而又很麻煩的事。傳統(tǒng)的抄表收費(fèi)和用電監(jiān)察都是由專人到用戶現(xiàn)場(chǎng)抄表和檢查，將所收集的電表數(shù)據(jù)匯總到供電部門，供電部門再根據(jù)相關(guān)規(guī)定出票收費(fèi)。這樣既需要大量的抄收人員，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，又可能出現(xiàn)人為差錯(cuò)，產(chǎn)生一些不必要的社會(huì)影響，同時(shí)也影響供電部門的企業(yè)形象。目前國(guó)內(nèi)外抄表方式主要有人工抄表、預(yù)付費(fèi)和自動(dòng)抄表三種。人工抄表是通過抄表人員到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)每一只電表讀數(shù)抄表，將抄到的電表數(shù)據(jù)帶回供電部門處理，再通知用戶交費(fèi)；預(yù)付費(fèi)方式是用戶先到供電部門預(yù)先購(gòu)電，供電部門將所購(gòu)電量寫入某種介質(zhì)卡，由用戶自己將含有相應(yīng)電量的數(shù)據(jù)通過卡送入自己的電表中，完成先交費(fèi)后用電的過程；自動(dòng)抄表系統(tǒng)(工作范圍一般限定在一個(gè)臺(tái)區(qū)內(nèi))根據(jù)所使用的技術(shù)不同可分為總線方式、短距離無線電(以下簡(jiǎn)稱RF)方式和電力線載波(以下簡(jiǎn)稱PLC)方式。
總線方式主要采用RS485總線。由于RS485總線方式在使用時(shí)必須用電線把每一只電表都分別連接到集中器上，再由集中器通過電話線(或其他通訊方式)把所采集到的電表數(shù)據(jù)傳到計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，構(gòu)成自動(dòng)抄表系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱AMR)。由于電表數(shù)量很大，電表與集中器之間連線較多，需要在樓道里專門布線，給系統(tǒng)安裝帶來了較大的困難和工作量；同時(shí)，增加了較多的接頭，容易產(chǎn)生接觸不良影響抄表的可靠性，特別是時(shí)間長(zhǎng)了以后，接觸不良現(xiàn)象更加嚴(yán)重，大大增加了系統(tǒng)的維護(hù)工作量。另外，安裝在樓道里的電線容易遭到人為破壞，影響抄表系統(tǒng)的正常工作。這些問題的存在制約了RS485總線自動(dòng)抄表系統(tǒng)的大量使用。
PLC方式是直接利用電力線作為通訊線路傳送數(shù)據(jù)，不需要重新布線，大大減少了安裝工作量，安裝使用較為方便。但由于電力線上存在許多不確定干擾因素，特別是特征阻抗和諧波分量隨機(jī)變化較大，極大的影響了通訊的可靠性和效率(如數(shù)據(jù)傳輸速度較慢，可能出現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間段的通訊堵塞)，無法真正做到雙向有效通訊，影響了功能的增加和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，目前只有最基本的抄表功能，效率較低(為了避開干擾，提高通訊效率，一般都選擇在夜間作為抄表時(shí)間)。
RF方式，是利用公共無線電頻段(ISM頻段)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，通訊效率高，安裝簡(jiǎn)單，使用方便。但由于空間電磁波干擾較大，特別是障礙物阻擋情況隨機(jī)，發(fā)射功率受限，直接影響了傳輸距離，目前在國(guó)內(nèi)使用較少。自動(dòng)抄表系統(tǒng)三種方式的情況對(duì)比如下表所示。
自動(dòng)抄表系統(tǒng)情況對(duì)照表

從目前國(guó)內(nèi)外使用的情況看，國(guó)外發(fā)達(dá)地區(qū)采用RF方式和PLC方式抄表的較多，欠發(fā)達(dá)地區(qū)采用人工抄表和預(yù)付費(fèi)方式的較多。
發(fā)明的內(nèi)容為了克服目前電力管理部門現(xiàn)行自動(dòng)抄表系統(tǒng)存在的不足，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)準(zhǔn)實(shí)時(shí)雙向、快速可靠的通訊，解決目前供電部門非常關(guān)心的實(shí)際問題，更好的為供電部門和用戶服務(wù)，充分利用各種新技術(shù)的特點(diǎn)，整合優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建一套功能更完善、更實(shí)用的電表自動(dòng)控制系統(tǒng)確實(shí)很有必要。本發(fā)明的目的是提供一種電表自動(dòng)控制系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱MACS)，為實(shí)現(xiàn)供電部門對(duì)電表的管理提供有力的技術(shù)支撐，并且能夠更加方便用戶，提高現(xiàn)行電表的管理水平。
技術(shù)方案通過對(duì)現(xiàn)行自動(dòng)抄表系統(tǒng)存在問題的分析和對(duì)RF技術(shù)和PLC技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)的研究，本發(fā)明將RF技術(shù)與PLC技術(shù)有機(jī)地結(jié)合，利用單片機(jī)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建一套全新的準(zhǔn)實(shí)時(shí)雙向通訊的電表網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使電表自動(dòng)控制系統(tǒng)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。將兩種技術(shù)有機(jī)的結(jié)合，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，將產(chǎn)生較好的協(xié)同效應(yīng)。利用RF方式(在微功率的條件下不受無線電管理部門的制約)通訊速度快、傳送信息量大的特點(diǎn)，完成系統(tǒng)的大量抄表和中繼功能；利用PLC傳輸距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)，完成集中器與電表的遠(yuǎn)距離通訊(RF無法通訊)。這樣既能獲得了傳輸速度快和傳輸距離遠(yuǎn)的效果，又能將不同范圍的干擾巧妙的規(guī)避，這樣就大大的降低了系統(tǒng)被干擾而影響系統(tǒng)通訊的概率，大大提高了系統(tǒng)的通訊速度、通訊效率和可靠性，使系統(tǒng)做到了準(zhǔn)實(shí)時(shí)雙向通訊，實(shí)現(xiàn)了許多現(xiàn)有自動(dòng)抄表系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)的功能(如在線監(jiān)測(cè)電表的運(yùn)行狀態(tài)；電表自動(dòng)登錄和撤除時(shí)自動(dòng)報(bào)警；將竊電信息迅速返回計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)；通過編程使電表能在普通計(jì)量、預(yù)付費(fèi)、多費(fèi)率之間相互轉(zhuǎn)換；即使普通電表也可完成電力部門關(guān)心的負(fù)荷曲線功能)；同時(shí)又保持系統(tǒng)的安裝使用簡(jiǎn)單方便，便于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)上述技術(shù)方案，本MACS包括計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)、集中器和電表；其中計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)與若干個(gè)集中器之間通過PSTN、數(shù)傳電臺(tái)和GPRS中的至少一種方式連接；集中器通過RF和PLC方式與若干個(gè)電表連接，完成對(duì)電表的控制和管理；各電表之間通過RF方式和PLC方式彼此相連。
在上述MACS中還可以包括計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)、集中器、電表和三相多功能電表；其中計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)與若干個(gè)集中器之間通過PSTN、數(shù)傳電臺(tái)和GPRS中的至少一種方式連接；集中器通過RF和PLC方式與若干個(gè)電表連接，完成對(duì)電表的控制和管理；各電表之間通過RF方式和PLC方式彼此相連；所述計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)通過GPRS直接與若干個(gè)三相多功能電表連接，或經(jīng)集中器通過RS485接口與三相多功能電表相連，完成對(duì)三相多功能電表的控制和管理。
上述集中器具有RS485、IR和USB接口，其中接口RS485連接三相多功能電表，IR、USB與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接。這樣以電表、集中器和計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)構(gòu)成的準(zhǔn)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制系統(tǒng)就實(shí)現(xiàn)了對(duì)電表的監(jiān)視、控制、功能轉(zhuǎn)換和信息反饋等功能；同時(shí)通過局域網(wǎng)還能將所有信息傳到相關(guān)的管理部門，為決策部門提供決策依據(jù)。
上述系統(tǒng)的工作原理是這樣的計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)是操作人員控制和管理MACS的工作平臺(tái)，操作人員通過相應(yīng)的應(yīng)用程序完成對(duì)整個(gè)MACS的控制和管理。集中器是MACS的關(guān)鍵，它起著承上啟下的作用。利用PSTN或GPRS將電表數(shù)據(jù)傳給計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)，同時(shí)也接受相應(yīng)的控制電表的各種命令；它主要由單片機(jī)系統(tǒng)、RF單元、PLC單元和各種接口單元，包括GPRS、PSTN、IR、USB、RS485組成，各單元間通過串口與單片機(jī)系統(tǒng)相連，形成一個(gè)完整的單片機(jī)控制系統(tǒng)。集中器在與電表通訊中，如果不能直接通訊，則集中器會(huì)自動(dòng)通過智能路由方式選擇作為中繼的電表進(jìn)行中繼通訊以保證通訊的暢通。利用硬件連接，通過編程，實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換；實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)抄控；實(shí)現(xiàn)與電表的數(shù)據(jù)交換和監(jiān)控電表。特別是在與電表交換數(shù)據(jù)中，若RF方式受到干擾無法通訊時(shí)，單片機(jī)控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)更換信道(保持與集中器一致)，連續(xù)通訊；若更換信道都無法通訊時(shí)，則自動(dòng)將RF方式切換到PLC方式繼續(xù)通訊；同樣，在PLC受到干擾無法通訊時(shí)，單片機(jī)控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將PLC方式切換到RF方式繼續(xù)通訊。這里的電表由計(jì)量單元、開關(guān)、竊電報(bào)警輸出口、RF單元、PLC單元和單片機(jī)系統(tǒng)組成。用電量、竊電報(bào)警信號(hào)都通過連線與單片機(jī)系統(tǒng)I/O口線相連，RF單元和PLC單元都通過串口與單片機(jī)系統(tǒng)相連；用電量和報(bào)警信號(hào)以脈沖方式送單片機(jī)；單片機(jī)系統(tǒng)通過編程凍結(jié)電表數(shù)據(jù)和控制電表的特征(普通、預(yù)付費(fèi)、多費(fèi)率相互轉(zhuǎn)換)并與集中器保持準(zhǔn)實(shí)時(shí)通訊。
本發(fā)明的技術(shù)效果是很顯著的，由上述原理構(gòu)成的MACS，將RF技術(shù)和PLC技術(shù)有機(jī)的結(jié)合，克服了現(xiàn)有類似系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)的準(zhǔn)實(shí)時(shí)雙向通訊功能，構(gòu)建了一個(gè)電表智能控制的網(wǎng)絡(luò)工作平臺(tái)，既實(shí)現(xiàn)了通訊的高速、可靠和高效率，又保持了安裝使用簡(jiǎn)單和方便的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)抄表、自動(dòng)登錄和退出自動(dòng)報(bào)警；實(shí)現(xiàn)了同時(shí)凍結(jié)系統(tǒng)內(nèi)所有電表的數(shù)據(jù)，使線損計(jì)算更加準(zhǔn)確；實(shí)現(xiàn)了可隨時(shí)監(jiān)控每只電表的運(yùn)行狀況、迅速反饋竊電信息，為用電監(jiān)查提供了可靠依據(jù)；實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離編程改變電表特征(即普通、預(yù)付費(fèi)和多費(fèi)率相互轉(zhuǎn)換)的功能，為電表管理的現(xiàn)代化提供了一套既科學(xué)又適用的MACS，為電表管理的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化走出了一條新路。MACS的推廣使用，將大大提高供電部門的勞動(dòng)生產(chǎn)率，方便客戶，將會(huì)對(duì)目前電表的管理帶來較大的進(jìn)步，使電表的管理水平上一個(gè)新的臺(tái)階。


本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)可以通過附圖給出的實(shí)施例進(jìn)一步說明。
本發(fā)明由如下附圖附圖1為電表自動(dòng)控制系統(tǒng)(MACS)結(jié)構(gòu)框圖；附圖2為電表電原理圖；附圖3為集中器電原理圖；附圖4為計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)；附圖5為PLC電原理圖；附圖6為RF電原理圖。
具體實(shí)施例方式
參見附圖1，圖中MACS包括計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)、集中器和電表，其中計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、GPRS和PSTN以及數(shù)傳電臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)線；計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)通過GPRS或PSTN或數(shù)傳電臺(tái)中的至少一種連接集中器，通過集中器接收電表數(shù)據(jù)和發(fā)送控制指令。集中器包括單片機(jī)系統(tǒng)、GPRS和PSTN以及數(shù)傳電臺(tái)、IR和USB以及RS485接口、RF單元和PLC單元，集中器通過RF單元和PLC單元連接電表，接收電表數(shù)據(jù)和發(fā)送控制指令；通過IR和USB以及RS485與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和三相多功能表連接，接受初始化數(shù)據(jù)和發(fā)送電表數(shù)據(jù)；電表包括計(jì)量單元、磁保持繼電器、單片機(jī)系統(tǒng)、RF單元、PLC單元。
參見附圖2，實(shí)施例中電表采用單相電表(或三相電表)，所述電表均具有竊電報(bào)警輸出功能。其中單相電表包括RF單元、PLC單元、計(jì)量單元、開關(guān)和單片機(jī)系統(tǒng)(圖中省略了電源部分)；電表的計(jì)量單元單相電表采用ADE7751芯片(三相電表采用ADE7752芯片)；輸入AC220v分別接到電表的采樣端和PLC單元的通訊通道；電表的交流輸出端通過磁保持繼電器后作為交流AC220v輸出。電表單元的計(jì)量脈沖和竊電報(bào)警脈沖接單片機(jī)系統(tǒng)的I/O口，作為單片機(jī)系統(tǒng)的計(jì)量和報(bào)警信號(hào)；單片機(jī)系統(tǒng)通過串口與RF單元和PLC單元連接，通過I/O口線控制磁保持繼電器開或關(guān)，以及顯示電量數(shù)據(jù)。電表通過RF單元和PLC單元相互連接，實(shí)現(xiàn)通訊中繼；通過RF單元和PLC單元發(fā)送和接收集中器的信息。(三相電表輸入電源為三相AC380v，除計(jì)量單元與單相電表不同以外，其余部分基本一樣)參見附圖3，圖中集中器包括單片機(jī)系統(tǒng)、硬時(shí)鐘、RF單元、PLC單元、電源部分、GPRS(PSTN、數(shù)傳電臺(tái))和IR(USB、RS485)接口。其中以AC380v作為電源部分的輸入電源和PLC通訊通道；電源部分為集中器中所有單元和接口提供工作電源；單片機(jī)系統(tǒng)通過串口與GPRS(PSTN、數(shù)傳電臺(tái))、IR、USB、RS485、RF單元和PLC單元連接；集中器通過GPRS、PSTN及數(shù)傳電臺(tái)(至少一種)與計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)連接，傳送電表數(shù)據(jù)和接收計(jì)算機(jī)指令；集中器通過IR、USB任一種接口與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相連，現(xiàn)場(chǎng)接收指令和發(fā)送數(shù)據(jù)；集中器通過RF單元和PLC單元接收電表數(shù)據(jù)和向電表發(fā)送指令；集中器通過RS485與三相多功能電表連接，完成與三相多功能電表的數(shù)據(jù)交換。所述三相多功能表可采用型號(hào)為DSSD188帶RS485接口的三相多功能電表。
參見附圖4，圖中計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)線和GPRS、PSTN及數(shù)傳電臺(tái)中的至少一種。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過串口與GPRS、PSTN及數(shù)傳電臺(tái)連接；通過網(wǎng)絡(luò)線與上級(jí)局域網(wǎng)相連。計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)利用GPRS、PSTN及數(shù)傳電臺(tái)中的至少一種與集中器連接，通過集中器接收電表數(shù)據(jù)和向電表發(fā)送指令；同時(shí)，利用網(wǎng)絡(luò)線與上級(jí)局域網(wǎng)交換數(shù)據(jù)。另外，計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)還可以通過GPRS直接與三相多功能電表連接，與三相多功能電表交換數(shù)據(jù)。
參見附圖5，圖中PLC單元包括TR、C4組成的藕合電路；L1、C3、V1、V2、V3、V4、R1、R2、C1、C2等組成的推挽式功率放大器；C6、D7、D6、L2、C5、R3組成的選頻電路；FLT1、FLT2為中頻慮波器、串口和PL3105(通訊數(shù)傳芯片)。PLC單元通過串口與外部單片機(jī)系統(tǒng)串口連接，通過TR和C4與AC220v電網(wǎng)連接；功率放大器通過L1連接藕合電路，通過C1、C2連接PL3105的SIGOUT端；選頻電路通過R3、C5連接藕合電路，通過C6連接PL3105的SININ；PLC單元發(fā)送信息時(shí)，外部單片機(jī)系統(tǒng)通過串口向PL3105寫入信息，經(jīng)PL3105調(diào)制后，通過功率放大器放大信號(hào)，再經(jīng)藕合電路將信號(hào)藕合到AC220v電網(wǎng)上；PLC單元接收數(shù)據(jù)時(shí)，AC220v電網(wǎng)上的信號(hào)經(jīng)藕合電路傳給選頻電路，再由C6傳到PL3105的SIGIN，經(jīng)PL3105解調(diào)后，通過串口傳送到外部單片機(jī)系統(tǒng)，完成PLC單元的信息收發(fā)功能。所述外部單片機(jī)系統(tǒng)為電表的單片機(jī)系統(tǒng)如PIC16F64。對(duì)于集中器來說，其PLC單元與安裝在電表內(nèi)的PLC單元在結(jié)構(gòu)上是一樣的，其相對(duì)于PLC單元的外部單片機(jī)系統(tǒng)就是如型號(hào)為L(zhǎng)PC2214的單片機(jī)系統(tǒng)。
參見附圖6，圖中RF單元包括LC濾波器、由C31、C42、L41、L32組成的選頻電路、L101電感、C171、C181、XTAL、CC1000組成的帶時(shí)鐘電路的RF通訊芯片和單片機(jī)系統(tǒng)PL3103。選頻電路C31、C42經(jīng)LC濾波器連接天線，經(jīng)C31、L32連接RF通訊芯片CC1000的RFIN，經(jīng)C42、C41、L41連接CC1000的RFOUT端；CC1000的RSSI/IF、PALE、PDATE、PCLK、DCLK、DIO分別連接單片機(jī)的AD1、P12、P13、P15、P16、P35，天線阻抗為50歐。RF單元接收數(shù)據(jù)時(shí)，信號(hào)經(jīng)天線感應(yīng)并濾波后，經(jīng)過選頻電路選頻，由C31、L32送CC1000的RFIN，通過CC1000解調(diào)后傳送給PL3103，再由PL3103串口傳給外部單片機(jī)系統(tǒng)；RF單元發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，外部單片機(jī)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)通過PL3103串口，寫入CC1000芯片，經(jīng)CC1000調(diào)制后，從RFOUT端經(jīng)過功率放大器和濾波器后，再通過天線發(fā)射出去，完成信息的收發(fā)功能。這里的所述外部單片機(jī)系統(tǒng)為電表的單片機(jī)系統(tǒng)如PIC16F64或集中器的單片機(jī)系統(tǒng)LPC2214。對(duì)于集中器、電表來說，其RF單元在結(jié)構(gòu)上是一樣的。
權(quán)利要求
1.一種電表自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)、其特征是，還包括集中器、電表或/和三相多功能電表；其中計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)與若干個(gè)集中器之間通過PSTN、數(shù)傳電臺(tái)和GPRS中的至少一種方式連接；集中器通過RF和PLC方式與若干個(gè)電表連接，完成對(duì)電表的控制和管理；各電表之間通過RF方式和PLC方式彼此相連；所述計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)通過GPRS直接與若干個(gè)三相多功能電表連接，或經(jīng)集中器通過RS485接口與三相多功能電表相連，完成對(duì)三相多功能電表的控制和管理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電表自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征是計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、GPRS和PSTN以及數(shù)傳電臺(tái)；計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)通過GPRS、PSTN或數(shù)傳電臺(tái)中的至少一種連接集中器，通過集中器接收電表數(shù)據(jù)和發(fā)送控制指令。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電表自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征是集中器包括單片機(jī)系統(tǒng)、硬時(shí)鐘、RF單元、PLC單元電源部分，GPRS、PSTN、數(shù)傳電臺(tái)中的至少一種和IR、USB、RS485接口；其中以AC380v作為電源部分的輸入電源和PLC通訊通道；電源部分為集中器中所有單元和接口提供工作電源；單片機(jī)系統(tǒng)通過串口與GPRS、PSTN、數(shù)傳電臺(tái)、IR、USB、RS485、RF單元和PLC單元連接；集中器通過GPRS、PSTN及數(shù)傳電臺(tái)中的至少一種與計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)連接，傳送電表數(shù)據(jù)和接收計(jì)算機(jī)指令；集中器通過IR、USB任一種接口與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相連，現(xiàn)場(chǎng)接收指令和發(fā)送數(shù)據(jù)；集中器通過RF單元和PLC單元接收電表數(shù)據(jù)和向電表發(fā)送指令；集中器通過RS485與三相多功能電表連接，完成與三相多功能電表的數(shù)據(jù)交換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電表自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征是所述PLC單元包括藕合電路、功率放大器、選頻電路、中頻慮波器、串口和通訊芯片(PL3105)；其中由變壓器(TR)、電容(C4)組成的藕合電路；由電感(L1)、三極管(V1、V2、V3、V4)、電阻(R1、R2)、電容(C1、C2、C3)組成的功率放大器；由二極管(D7、D6)、電感(L2)、電容(C5、C6)、電阻(R3)組成的選頻電路；PLC單元通過串口與外部單片機(jī)系統(tǒng)串口連接，通過藕合電路與AC220v電網(wǎng)連接；功率放大器通過(L1)連接藕合電路，通過電容(C1、C2)連接通訊芯片(PL3105)的SIGOUT端；選頻電路通過(R3、C5)連接藕合電路，通過(C6)連接通訊芯片(PL3105)的SININ端；PLC單元發(fā)送信息時(shí)，外部單片機(jī)系統(tǒng)通過串口向通訊芯片寫入信息，經(jīng)通訊芯片調(diào)制后，通過功率放大器放大信號(hào)，再經(jīng)藕合電路將信號(hào)藕合到AC220v電網(wǎng)上；PLC單元接收數(shù)據(jù)時(shí)，AC220v電網(wǎng)上的信息經(jīng)藕合電路傳給選頻電路，再由電容(C6)傳到通訊芯片的SIGIN端，經(jīng)通訊芯片解調(diào)后，通過串口傳送到單片機(jī)系統(tǒng)，完成PLC單元的信息收發(fā)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電表自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征是其特征是所述RF單元包括LC濾波器、由電容(C31、C42)、電感(L41、L32)組成的選頻電路、帶時(shí)鐘電路的單片機(jī)系統(tǒng)；其中選頻電路通過電容(C31、C42)經(jīng)LC濾波器連接天線，經(jīng)電容(C31)、電感(L32)連接RF通訊芯片(CC1000)的RFIN端，經(jīng)電容(C42、C41)、電感(L41)連接通訊芯片的RFOUT端；RF單元接收數(shù)據(jù)時(shí)，信號(hào)經(jīng)天線感應(yīng)并濾波后，經(jīng)過選頻電路選頻，由(C31、L32)送至RF通訊芯片(CC1000)的RFIN端，通過(CC1000)解調(diào)后傳送給單片機(jī)(PL3103)，再由串口傳給外部單片機(jī)系統(tǒng)；RF單元發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，外部單片機(jī)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)通過PL3103串口，寫入RF通訊芯片，經(jīng)RF通訊芯片調(diào)制后，從RFOUT端經(jīng)過選頻電路和濾波器后，通過天線發(fā)射出去，完成信息的收發(fā)功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電表自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征是所述電表采用具有竊電報(bào)警輸出功能的單相電表或三相電表，其中單相電表包括RF單元、PLC單元、計(jì)量單元、開關(guān)和單片機(jī)系統(tǒng)；電表的采樣端和PLC單元的通訊通道分別接輸入AC220v電網(wǎng)；電表的交流輸出端通過磁保持繼電器作為交流AC220v輸出；電表單元的計(jì)量脈沖和竊電報(bào)警脈沖接單片機(jī)系統(tǒng)的I/O口，作為單片機(jī)系統(tǒng)的計(jì)量和報(bào)警信號(hào)；單片機(jī)系統(tǒng)通過串口與RF單元和PLC單元連接，通過I/O口線控制磁保持繼電器開或關(guān)，以及顯示電量數(shù)據(jù)；電表通過RF單元和PLC單元相互連接，實(shí)現(xiàn)通訊中繼；通過RF單元和PLC單元發(fā)送和接收集中器的信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及的電表自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)與若干個(gè)集中器之間通過PSTN、數(shù)傳電臺(tái)和GPRS中的至少一種方式連接；集中器通過RF和PLC方式與若干個(gè)電表連接，完成對(duì)電表的控制和管理；各電表之間通過RF方式和PLC方式彼此相連。本發(fā)明將RF技術(shù)和PLC技術(shù)有機(jī)的結(jié)合，構(gòu)建了一個(gè)電表智能控制的網(wǎng)絡(luò)工作平臺(tái)，既實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)抄表等功能，又可隨時(shí)監(jiān)控每只電表的運(yùn)行狀況、迅速反饋竊電信息，為用電監(jiān)查提供了可靠依據(jù)；實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離編程改變電表特征(即普通、預(yù)付費(fèi)和多費(fèi)率相互轉(zhuǎn)換)的功能，提高了供電部門的勞動(dòng)生產(chǎn)率，使電表的管理水平上一個(gè)新的臺(tái)階。
文檔編號(hào)G08C17/00GK1808511SQ200610054060
公開日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2006年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月28日
發(fā)明者李樂天 申請(qǐng)人:李樂天