專利名稱：智能無線集中抄表設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種抄表設(shè)備，具體地說，涉及一種無線集中抄表設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，集抄方案通信方式主要是有線或無線。電力線通信或?qū)＞€通信屬于有線連 接，而無線集抄方案在通信中不要求物理硬件，因此極具吸引力，主要以GPRS無線通信為 基礎(chǔ)，目前部分采用射頻芯片進(jìn)行采集，但是成本相對較高 ，而且存在信號問題，因此只是 在初步摸索當(dāng)中，目前的主要采用方案為電力線載波和專線通信方式。在電力線載波通信領(lǐng)域，目前市場上的主要電力載波通信芯片大部分都是國外廠 家的產(chǎn)品，它們在設(shè)計(jì)之初更多是考慮短距離的高速數(shù)據(jù)通信應(yīng)用，因此并不適用于遠(yuǎn)程 抄表；其次，高昂的售價(jià)也是限制其大量應(yīng)用的重要因素。而且盡管該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在有若干 年的研發(fā)，但是作為集抄系統(tǒng)的可靠性和準(zhǔn)確率一直不能得到保障，目前國外最大規(guī)模的 現(xiàn)場，就是意大利的Enel公司，已經(jīng)有3500萬個(gè)低壓載波終端，幾乎覆蓋整個(gè)意大利全境。 根據(jù)公開報(bào)導(dǎo)的資料，他們的平均抄收成功率也只有92%。這樣的指標(biāo)，我們可以想象，很 多預(yù)定的功能都無法實(shí)現(xiàn)！在專線通信領(lǐng)域，主要以485數(shù)據(jù)總線集抄為基礎(chǔ)，但是485數(shù)據(jù)總線由于存在針 對突發(fā)的大容量數(shù)據(jù)反應(yīng)處理速度慢的特點(diǎn)，存在應(yīng)用瓶頸，使用一主帶多從的通信方式， 一般采用主從召喚的方式采集各子單元的數(shù)據(jù)，即主單元依次召喚各子單元，召喚到哪個(gè) 單元上傳數(shù)據(jù)，總線的使用權(quán)完全由主單元分配，各子單元不能擅自占領(lǐng)總線。如果系統(tǒng)的 單元多，主單元循環(huán)采集一周的時(shí)間就很長，子單元信息變化時(shí)不能及時(shí)發(fā)送給主單元，導(dǎo) 致系統(tǒng)對突變事件的反應(yīng)處理速度慢。而且由于485數(shù)據(jù)總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不合理，造成 通訊質(zhì)量差，降低抄收準(zhǔn)確率和遠(yuǎn)程控制的準(zhǔn)確性，存在較大的安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服以上缺陷，提供了一種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)合理、通訊質(zhì)量 好、抄收準(zhǔn)確率和遠(yuǎn)程控制準(zhǔn)確性比較好的智能無線集中抄表設(shè)備。本實(shí)用新型的智能無線集中抄表設(shè)備的技術(shù)方案是這樣的其包括采集端和接收 端，接收端和采集端通過無線方式傳輸數(shù)據(jù)，采集端包括主單元、子單元，主單元包括CPU、 無線傳輸模塊、數(shù)據(jù)存儲器，無線傳輸模塊、數(shù)據(jù)存儲器都和CPU連接；子單元包括單片機(jī)、 采集器、與表連接的連線，采集器、與表連接的連線都和單片機(jī)連接，單片機(jī)和CPU連接，一 個(gè)主單元連接有兩個(gè)以上的子單元，每個(gè)子單元和兩個(gè)以上的表連接，采集器上設(shè)置一組 總線，表順次連接在這組總線上，總線設(shè)置為M-BUS總線。M-BUS總線設(shè)置為屏蔽雙絞線?？偩€兩端各焊接一個(gè)阻值等于M-bus總線特性阻抗的匹配電阻，該匹配電阻用來 抑制反射信號。采集器和每個(gè)表之間設(shè)置接口電路，接口電路包括兩個(gè)三極管、四個(gè)電阻、兩個(gè)電容，兩個(gè)三極管P1、P2的發(fā)射極接地，三極管Pl的集電極和三極管P2的基極之間設(shè)置一個(gè)電容C6，電容C6和三極管Pl的集電極接點(diǎn)和高電壓端設(shè)置電阻R6，電容C6和三極管P2 的基極的連接點(diǎn)和高電壓端設(shè)置電阻R8，三極管Pl的基極和高電壓端設(shè)置電阻R5，三極管 P2的集電極和高電壓端設(shè)置電阻R7，三極管Pl的基極和輸出端設(shè)置電容C5，電阻R6、R7能 增大采集器的壓差，將總線偏置在一個(gè)確定的狀態(tài)本實(shí)用新型的智能無線集中抄表設(shè)備，抄表的準(zhǔn)確性比較好。

圖1是本實(shí)用新型的智能無線集中抄表設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的只能無線集中抄表設(shè)備的接口電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的智能無線集中抄表設(shè)備其包括采集端和接收端，接收 端和采集端通過無線方式傳輸數(shù)據(jù)，采集端包括主單元1、子單元2，主單元1包括CPU、無線 傳輸模塊、數(shù)據(jù)存儲器，無線傳輸模塊、數(shù)據(jù)存儲器都和CPU連接；子單元2包括單片機(jī)、采 集器、與表連接的連線，采集器、與表連接的連線都和單片機(jī)連接，單片機(jī)和CPU連接，一個(gè) 主單元1連接有兩個(gè)以上的子單元2，每個(gè)子單元2和兩個(gè)以上的表3連接，與表2連接的 連線設(shè)置為M-BUS總線4，表3順次連接在一組總線4上，總線設(shè)置為M-BUS總線。M-BUS 總線4設(shè)置為屏蔽雙絞線。總線4兩端各焊接一個(gè)抑制反射信號的匹配電阻。采集器和每 個(gè)表之間設(shè)置接口電路，接口電路包括兩個(gè)三極管、四個(gè)電阻、兩個(gè)電容，兩個(gè)三極管Pl、P2 的發(fā)射極接地，三極管Pl的集電極和三極管P2的基極之間設(shè)置一個(gè)電容C6，電容C6和三 極管Pl的集電極接點(diǎn)和高電壓端設(shè)置電阻R6，電容C6和三極管P2的基極的連接點(diǎn)和高電 壓端設(shè)置電阻R8，三極管Pl的基極和高電壓端設(shè)置電阻R5，三極管P2的集電極和高電壓 端設(shè)置電阻R7，三極管Pl的基極和輸出端設(shè)置電容C5，電阻R6、R7能增大采集器的壓差， 將總線偏置在一個(gè)確定的狀態(tài)由于各個(gè)測量儀表采用了合理的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，保證了 M-bus總線正確傳輸數(shù) 據(jù)。M-bus應(yīng)采用總線型，采取星型和環(huán)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的采集效果不好，本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)接 線應(yīng)用一條總線將各只測量表串接起來，將集抄器置于總線的一端，從總線到每只電能表 的引出線長度盡量縮短，使引出線中的反射信號對總線信號的影響降至最低，通訊效果大 大提高。一般選擇雙絞線作為差分平衡系統(tǒng)信號傳輸線。信號在傳輸線上傳送，若遇到阻 抗不連續(xù)的情況，會出現(xiàn)反射現(xiàn)象，從而影響信號的遠(yuǎn)距離傳送，因而本實(shí)用新型采用匹配 的方法來消除反射。根據(jù)電磁波、信號系統(tǒng)等相關(guān)知識，當(dāng)選用的匹配電阻阻值等于M-bus 總線特性阻抗時(shí)，在接點(diǎn)處反射信號強(qiáng)度為零。例如如果使用的M-bus總線為屏蔽雙絞線 (型號為rvvp20. 5mm2)，其特性阻抗大約在100至120之間。確定選用阻值為120的匹配電 阻，在總線兩端各焊接一只匹配電阻，以抑制反射信號。連有集抄器的一端，容易找到焊接 點(diǎn)；總線的另一端，在末端電能表側(cè)焊接。由于M-bus接口采用差分傳輸方式，接收器的接 收靈敏度為200mv，當(dāng)總線電壓在-200mv 200mv之間時(shí)，接收器輸出狀態(tài)不確定，出現(xiàn)接 收錯(cuò)誤，造成抄表成功率下降。根據(jù)M-bus標(biāo)準(zhǔn)，如果接收器的輸入阻抗12k(稱為單位負(fù) 載)時(shí)，總線上能連接32個(gè)收發(fā)器。在M-bus總線增設(shè)偏置電阻，就能增大接收器壓差，改善接收器輸出狀態(tài)不確定性，我們對所有變電站都在采集終端M-bus接口線路板a、b接點(diǎn)上分別焊接一只560的上拉、下拉電阻，如圖所示。當(dāng)總線空閑或開路時(shí)(電壓在-200mv 200mv之間)，就可以利用偏置電阻將總線偏置在一個(gè)確定的狀態(tài)(差分電壓200mv)，成功 地克服了接收器狀態(tài)的不確定性。
權(quán)利要求一種智能無線集中抄表設(shè)備，其包括采集端和接收端，接收端和采集端通過無線方式傳輸數(shù)據(jù)，采集端包括主單元、子單元，主單元包括CPU、無線傳輸模塊、數(shù)據(jù)存儲器，無線傳輸模塊、數(shù)據(jù)存儲器都和CPU連接；子單元包括單片機(jī)、采集器、與表連接的連線，采集器、與表連接的連線都和單片機(jī)連接，單片機(jī)和CPU連接，其特征在于一個(gè)主單元連接有兩個(gè)以上的子單元，每個(gè)子單元和兩個(gè)以上的表連接，采集器上設(shè)置一組總線，表順次連接在這組總線上，總線設(shè)置為M-BUS總線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能無線集中抄表設(shè)備，其特征在于M-BUS總線設(shè)置為屏蔽 雙絞線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能無線集中抄表設(shè)備，其特征在于總線兩端各焊接一個(gè) 阻值等于M-bus總線特性阻抗的匹配電阻，該匹配電阻用來抑制反射信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能無線集中抄表設(shè)備，其特征在于采集器和每個(gè)表之間 設(shè)置接口電路，接口電路包括兩個(gè)三極管、四個(gè)電阻、兩個(gè)電容，兩個(gè)三極管PI、P2的發(fā)射 極接地，三極管Pl的集電極和三極管P2的基極之間設(shè)置一個(gè)電容C6，電容C6和三極管Pl 的集電極接點(diǎn)和高電壓端設(shè)置電阻R6，電容C6和三極管P2的基極的連接點(diǎn)和高電壓端設(shè) 置電阻R8，三極管Pl的基極和高電壓端設(shè)置電阻R5，三極管P2的集電極和高電壓端設(shè)置 電阻R7，三極管Pl的基極和輸出端設(shè)置電容C5，電阻R6、R7能增大采集器的壓差，將總線 偏置在一個(gè)確定的狀態(tài)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種抄表設(shè)備，具體地說，涉及一種無線集中抄表設(shè)備，提供了一種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)合理、通訊質(zhì)量好、抄收準(zhǔn)確率和遠(yuǎn)程控制準(zhǔn)確性比較好的智能無線集中抄表設(shè)備，其包括采集端和接收端，接收端和采集端通過無線方式傳輸數(shù)據(jù)，采集端包括主單元、子單元，主單元包括CPU、無線傳輸模塊、數(shù)據(jù)存儲器，無線傳輸模塊、數(shù)據(jù)存儲器都和CPU連接；子單元包括單片機(jī)、采集器、與表連接的連線，采集器、與表連接的連線都和單片機(jī)連接，單片機(jī)和CPU連接，一個(gè)主單元連接有兩個(gè)以上的子單元，每個(gè)子單元和兩個(gè)以上的表連接，采集器上設(shè)置一組總線，表順次連接在這組總線上，本實(shí)用新型的智能無線集中抄表設(shè)備，抄表的準(zhǔn)確性比較好。
文檔編號G08C17/02GK201576353SQ20092028060
公開日2010年9月8日 申請日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日
發(fā)明者劉強(qiáng), 李偉華, 李巖, 李 杰 申請人:青島高科電子通信有限公司