專利名稱：可移動免停電安裝的無線遠抄電能計量分析系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電能計量分析的方法和裝置。
背景技術(shù)：
背景技術(shù)：
涉及兩大部分專業(yè)節(jié)電公司現(xiàn)在采用的測試分析方法專業(yè)節(jié)電公司是通過安裝節(jié)電設(shè)備為有節(jié)電潛力的用電大客戶節(jié)約用電量，他們的業(yè)務運作過程一般為a、對有節(jié)電要求的客戶進行現(xiàn)場調(diào)查，判斷有無節(jié)電潛力，選擇節(jié)電場合；b、停電后，在選定的節(jié)電場合安裝三相電能計量裝置，開始抄錄節(jié)電前的用電量指標；c、安裝節(jié)電設(shè)備；d、繼續(xù)抄錄安裝節(jié)電設(shè)備后的用電量指標；e、對安裝節(jié)電設(shè)備前后的用電量指標進行比較計算，確定節(jié)電量以及節(jié)電率，評估節(jié)電效果；f、節(jié)電公司銷售產(chǎn)品或者取得一定比例的節(jié)電收益。
上述運作在操作過程中存在有以下不足安裝三相電能計量裝置時必須停電安裝，另外一般只能委托客戶自行抄表，抄表時間和抄表的準確率難以得到保證，影響正確計算節(jié)電收益，甚至有時會得出完全相反的錯誤結(jié)論。
供電部門現(xiàn)有的用電檢查技術(shù)手段供電部門在對電力用戶進行用電檢查時，核對用戶電能計量裝置準確性是最重要的環(huán)節(jié)之一。在檢查電能計量裝置時，要查二次線是否接對，必要時甚至要使用電能計量現(xiàn)場校驗儀，才能判斷計費電度表是否正確計量。而這個過程非常繁瑣，要求工作人員有較高的綜合專業(yè)素質(zhì)。
另外，一旦用戶繞越電能計量裝置竊電，除非供電部門抓獲現(xiàn)行，否則無法追究用戶責任?，F(xiàn)有辦法只能多派人力，加強檢查，這樣的辦法耗費大量人力物力，效果甚微。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可移動免停電安裝的無線遠抄電能計量分析系統(tǒng)，在不停電的情況下方便地安裝電能計量分析系統(tǒng)，可根據(jù)需要任意移動到任何測量場所、并可以實現(xiàn)無線遠程抄表，為下一步計算機對抄回的數(shù)據(jù)進行分析處理提供方便。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是可移動免停電安裝的無線遠抄電能計量分析系統(tǒng)，由電度表1、PLC模塊2、GPRS模塊3及電源模塊4組成，工作流程按照以下三步子程序完成，子程序1，先按照645規(guī)約進行電度表1與PLC2通訊程序的初始化，判斷通訊是否正常，如果不正常，再重新初始化，如果通訊正常，PLC2依照規(guī)約格式讀電表數(shù)據(jù)，而后存入第一段內(nèi)存；子程序2，將第一段內(nèi)存調(diào)入，進行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，再進行節(jié)電計算，最后轉(zhuǎn)換為ASCII碼，ASC II碼存入第二段內(nèi)存待用；子程序3，PLC模塊2采用AT指令初始化GPRS模塊，判斷PLC模塊與GRPS模塊通訊是否正常，如不正常，重新初始化；如果通訊正常，調(diào)入第二段內(nèi)存數(shù)據(jù)，再用AT指令進行發(fā)送，最后用手機短信或計算機接收。
電度表1、PCL模塊2、GPRS模塊3及電源模塊4的連接方式為電度表1的一次電壓接線端分別與三相四線電源連接，A、B、C相對夾式互感器二次輸出端與電度表1的電流輸入端連接；電度表1通訊口(RS485)腳PIN13、PIN14接PLC模塊2的串口A；PLC模塊2的串口B連接GPRS模塊2的串口，電源模塊4的一端連接電度表1的輸入電源，另一端分別給PLC模塊2和GPRS模塊3供電。
與現(xiàn)有的背景技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1、電流互感器采用了開口式的，即鐵芯可以打開，這樣可以將一次導線夾入環(huán)中，實現(xiàn)免停電安裝；2、由于拆裝極為方便，自然就可以任意移動，滿足不同測量地點的需要；3、遠程抄表后個性化的后臺分析系統(tǒng)，幫助節(jié)電公司及供電部門增加解決問題的技術(shù)手段，提高了工作效率。
對節(jié)電公司而言，利用遠抄回來的數(shù)據(jù)，在安裝節(jié)電設(shè)備前，可以判斷節(jié)電潛力，以便準確決策；在安裝節(jié)電設(shè)備后，可以準確計算節(jié)電效果。
對供電部門而言，利用本發(fā)明方便地在現(xiàn)場校核電能表的運行狀況，與原來現(xiàn)場安裝的電能表走字進行比較，如出入過大，則說明用戶表計出現(xiàn)問題，需查明原因后處理。這個過程不需要很強的專業(yè)知識水平，方便易行；同時，把本發(fā)明作為一種有效工具，可以用來查處竊電、遠程監(jiān)督、實時記錄。


圖1是本發(fā)明的工作流程圖；圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明主要為專業(yè)節(jié)電公司服務，也可以為供電企業(yè)服務，后臺系統(tǒng)有兩種讀取模式供用戶選擇。其一為手機讀取模式，其二為計算機讀取分析模式。讀取數(shù)據(jù)后，為節(jié)能公司服務部分，側(cè)重點在于評估節(jié)電潛力如何，評價節(jié)電量和節(jié)電效果；為供電部門服務的部分，主要功能是為了校對電能表的正確運行與否，方便地查處違章用電和竊電。
本發(fā)明解決免停電安裝的實施方式一個完整的380/220V低壓三相四線電能計量系統(tǒng)包括電能表、電流互感器、接線端子、相應的連接導線。現(xiàn)有的電能計量系統(tǒng)由于電流互感器要求穿芯安裝，即一次導線必須按規(guī)定穿過電流互感器的閉合鐵芯圍成的環(huán)，這樣的工作必須停電進行。
本發(fā)明中，三相電能表要正常計量必須保證正確接入三相電壓和電流。電壓采用4根不同顏色的黃、綠、紅、黑導線接入，四種顏色分別代表不同的相別和地線。電度表的接線端子分別與380V輸入三相火線和零線連接，這些電壓連接線的一端與電能表通過接插口連接，另一端設(shè)計為鱷魚夾，可以帶電直接夾到現(xiàn)場的電壓母線或裸露的帶電部分取得電能計量所需要的各相電壓。
各相電流借助鐵芯開口式電流互感器獲取。該電流互感器二次導線在不帶電時預先接入電能表，然后鐵芯夾入用電現(xiàn)場的一次導線即可。
解決遠程抄表的實施方式實現(xiàn)無線遠程抄表，主要通過以下幾個模塊和環(huán)節(jié)來實現(xiàn)。
1、帶有RS485通訊口的三相四線多功能電度表三相四線多功能電度表主要用來采集電流、電壓、功率、功率因數(shù)、有功用電量、無功用電量、有功最大需量、無功最大需量等參數(shù)。多功能電度表通過RS485通訊接口實現(xiàn)與PLC模塊的硬件連接，PLC的RS485自由通訊口按照國標電度表規(guī)約(DL/T645-1997)的格式向電表發(fā)送讀取電量信息的指令，三相四線多功能電度表接到含有本機表號的指令后返回16進制數(shù)值給PLC，依托DL/T645-1997規(guī)約實現(xiàn)了軟件連接達到數(shù)據(jù)讀取和交換的目的。
2、可編程序控制器PLC模塊選用帶有可編程自由通訊口的PLC模塊，該模塊一方面實現(xiàn)電量數(shù)據(jù)的采集和處理功能，另一方面通過AT指令和GPRS模塊進行通訊，將用戶需要的數(shù)據(jù)發(fā)送到指定的手機上或后臺。首先，PLC自由通信口通過GPRS模塊不斷檢測手機發(fā)送索取數(shù)據(jù)的指令，若收到GPRS模塊發(fā)送來的信息，則PLC開始和GPRS模塊通信，通信協(xié)議是AT指令。PLC解析指令內(nèi)容后，向電表發(fā)送讀取數(shù)據(jù)的指令，然后將接收到的16進制電度表返還值經(jīng)過數(shù)據(jù)變化，變成BCD碼的數(shù)值，同時根據(jù)節(jié)電計算公式，將原始數(shù)據(jù)演算為客戶需求的數(shù)據(jù)，再將這些有用的BCD碼數(shù)值轉(zhuǎn)換為手機能識別的通用的ASCII碼，將讀取并轉(zhuǎn)換后的數(shù)值按順序添入PLC內(nèi)部寄存器預定義表格中。
最后，將預定義表格中的數(shù)據(jù)加上字頭和字符分隔號后，利用AT指令通過GPRS模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到終端用戶。
3、GPRS模塊GPRS模塊有標準的RS232通訊口和AT標準指令集，可以插入移動通訊公司的GSM系統(tǒng)手機卡，利用中國移動通訊的手機短信息平臺進行數(shù)據(jù)傳輸，具有經(jīng)濟可靠的特點。
GPRS模塊的RS232通訊口通過232轉(zhuǎn)485的電平轉(zhuǎn)換器與PLC的自由通信口硬件連接。
GPRS模塊工作在GSM方式下，為減少數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程減小誤碼設(shè)為英文模式，設(shè)置AT+CMGS＝1。為避免垃圾短信干擾，PLC讀取GPRS模塊發(fā)送的信息后，立即刪除該信息，并在空閑10分鐘后執(zhí)行全部刪除指令。
4、電源模塊用電現(xiàn)場采集到的交流380/220V電源，不能直接用來給以上各模塊供電。需要通過電源模塊轉(zhuǎn)換為合的直流后給各模塊供電。開關(guān)電源輸出兩組直流電壓，分別為+24V，0.5A；+5V，1.5A，+24V電源給PLC模塊供電，+5V電源給GPRS模塊供電。交流輸入電源從電度表上取得。
后臺分析有兩種可選方案。
簡易方案直接使用另外一部手機的短信功能與安裝到現(xiàn)場的遠抄計量裝置通訊，獲取需要的數(shù)據(jù)。
優(yōu)化方案以后臺的計算機為依托，使用組態(tài)軟件編制程序，進行個性化的數(shù)據(jù)采集與分析?？梢灾苯虞敵鲆韵聢D表和結(jié)論。
A、一定時段內(nèi)的電壓變化曲線圖；B、一定時段內(nèi)的電流變化曲線圖；C、一定時間間隔內(nèi)的多組有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電量、無功電量數(shù)據(jù)分析和計算結(jié)論，放到一張表格內(nèi)；D、每天或一定時間間隔內(nèi)的有功最大需量、無功最大需量，專門列出一張表；E、為節(jié)電公司特別提供的節(jié)電量和節(jié)電率分析計算表格。
以上對本發(fā)明的描述只是一個具體實施方案。PLC模塊部分可以根據(jù)需要，在產(chǎn)品化的時候使用單板機來替代其功能，以提高效率、降低成本。
本發(fā)明實施例中使用的是三相四線低壓多功能電能表，其它型號的電能表，只要具有通訊功能，一樣可以作為本發(fā)明的組成部分。
權(quán)利要求
1.可移動免停電安裝的無線遠抄電能計量分析系統(tǒng)，其特征在于由電度表(1)、PLC模塊(2)、GPRS模塊(3)及電源模塊(4)組成，工作流程按照以下三步子程序完成，子程序1，先按照645規(guī)約進行電度表(1)與PLC模塊(2)通訊程序的初始化，判斷通訊是否正常，如果不正常，再重新初始化，如果通訊正常，PLC模塊(2)依照規(guī)約格式讀電表數(shù)據(jù)，而后存入第一段內(nèi)存；子程序2，將第一段內(nèi)存調(diào)入，進行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，再進行節(jié)電計算，最后轉(zhuǎn)換為ASCII碼，ASC II碼存入第二段內(nèi)存待用；子程序3，PLC模塊(2)采用AT指令初始化GPRS模塊(3)，判斷PLC模塊(2)與GRPS模塊(3)通訊是否正常，如不正常，重新初始化；如果通訊正常，調(diào)入第二段內(nèi)存數(shù)據(jù)，再用AT指令進行發(fā)送，最后用手機短信或計算機接收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述可移動免停電安裝的無線遠抄電能計量分析系統(tǒng)，其特征在于電度表(1)、PCL模塊(2)、GPRS模塊(3)及電源模塊(4)的連接方式為電度表(1)的一次電壓接線端分別與三相四線電源連接，A、B、C相對夾式互感器二次輸出端與電度表(1)的電流輸入端連接；電度表(1)通訊口PIN13、PIN14接PLC模塊(2)的串口(A)；PLC模塊(2)的串口(B)連接GPRS模塊(2)的串口，電源模塊(4)的一端連接電度表(1)的輸入電源，另一端分別給PLC模塊(2)和GPRS模塊(3)供電。
全文摘要
可移動免停電安裝的無線遠抄電能計量分析系統(tǒng)，屬于電能計量分析的方法和裝置，本發(fā)明可在不停電的情況下方便地安裝電能計量分析系統(tǒng)，并可根據(jù)需要任意移動到任何測量場所、還可以實現(xiàn)無線遠程抄表；主要技術(shù)特征是按照以下三步子程序完成，子程序1，先進行電度表與PLC模塊通訊程序的初始化，判斷通訊是否正常，而后，PLC模塊讀電表數(shù)據(jù)，再存入第一段內(nèi)存；子程序2，將第一段內(nèi)存調(diào)入，進行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，再進行節(jié)電計算，最后轉(zhuǎn)換為ASCII碼，ASCII碼存入第二段內(nèi)存待用；子程序3，PLC模塊采用AT指令初始化GPRS模塊，判斷PLC模塊與GRPS模塊通訊是否正常，再調(diào)入第二段內(nèi)存數(shù)據(jù)，而后再用AT指令進行發(fā)送，最后用手機短信或計算機接收。
文檔編號G08C19/00GK101030317SQ20071006169
公開日2007年9月5日 申請日期2007年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月12日
發(fā)明者高峰, 高勇 申請人:高峰