專利名稱：三相數(shù)字電表及自動抄表系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及配電自動化領域，特別涉及一種三相數(shù)字電表及自動抄表系統(tǒng)。
背景技術：
隨著供電部門、供水部門、供氣部門對“一戶一表”工程改造的推進以及自動化的 要求，遠程自動抄表系統(tǒng)已經成為電、水、氣自動化管理和智能化控制不可缺少的組成部 分。采用自動抄表系統(tǒng)能夠杜絕人工抄表產生的誤抄、漏抄、估抄等人為錯誤，提高工作效 率，減輕勞動強度，減員增效。RS485總線采用平衡驅動和差分接收，一個發(fā)送器可以連接32個負載甚至1 個 負載。在我國制定的DL/T614-1997《電子式多功能電表》及DL/T645-1997《電子式多功能 電能表協(xié)議》標準中，明確規(guī)定將RS485接口作為多功能數(shù)字電表的通信接口，RS485總線 已經廣泛應用于電力行業(yè)自動抄表系統(tǒng)中。圖1為采用RS485總線構成的自動抄表系統(tǒng)的拓撲結構示意圖。如圖1所示，采 集器通過雙絞線與多個電表連接。系統(tǒng)直接使用RS485驅動芯片構成通信網絡，RS485接 口以半雙工通信方式工作。采集器通過RS485總線采用一主多從的方式循環(huán)采集各個電能 表的用電數(shù)據(jù)，將這些電表的用電數(shù)據(jù)進行集中處理、計算、打包后，再通過GPRS或者其他 的通信方式向主站系統(tǒng)發(fā)送。從圖1可以看出，RS485通信網絡的可靠性直接影響到電能 計量自動化系統(tǒng)的電能數(shù)據(jù)可靠性，所以必須采取相應的措施保證RS485采集網絡的可靠 性。但是，目前在自動抄表系統(tǒng)的實際應用中，RS485總線并不能保持100%的通信成 功率，采集器并不能通過RS485總線抄取系統(tǒng)中所有電表采集到的電參數(shù)。電力部門還必 須通過人工抄取這些與采集器RS485通信不成功的電能表采集到的電參數(shù)，這就影響到了 自動抄表系統(tǒng)數(shù)據(jù)抄送的及時性，同時也增加了抄表系統(tǒng)難度。

實用新型內容本實用新型實施例提供一種三相數(shù)字電表及自動抄表系統(tǒng)，在電表與采集器通信 失敗的情況下，也能實現(xiàn)自動抄表，解決了現(xiàn)有技術中抄表數(shù)據(jù)不及時以及需要依賴人工 的缺陷。本實用新型實施例的目的之一是，提供一種三相數(shù)字電表，所述三相數(shù)字電表包 括中央處理器，以及與所述中央處理器連接的電參數(shù)處理裝置、總線接口裝置和無線收 發(fā)裝置；所述電參數(shù)處理裝置，生成所述三相數(shù)字電表的電參數(shù)并存儲；所述無線收發(fā)裝 置，接收其他三相數(shù)字電表發(fā)送的電參數(shù)，或者將自身的電參數(shù)發(fā)送給其他三相數(shù)字電表； 所述總線接口裝置，連接外部采集器，將自身的電參數(shù)或來自其他三相數(shù)字電表的電參數(shù) 上報給所述采集器；所述中央處理器，接收數(shù)據(jù)采集指令，控制所述無線收發(fā)裝置以及所述 總線接口裝置的工作。所述中央處理器具體包括接收單元，接收數(shù)據(jù)采集指令，從所述數(shù)據(jù)采集指令中獲取源地址和目的地址；第一處理單元，連接所述接收單元，當目的地址為自身地址且源地 址為所述采集器的地址時，控制所述總線接口裝置將自身的電參數(shù)上報給所述采集器；第 二處理單元，連接所述接收單元，當目的地址為自身地址且源地址為其他三相數(shù)字電表的 地址時，控制所述無線收發(fā)裝置將自身的電參數(shù)發(fā)送給與源地址對應的三相數(shù)字電表；第 三處理單元，連接所述接收單元，當目的地址不是自身地址且源地址為所述采集器的地址 時，控制所述無線收發(fā)裝置將所述數(shù)據(jù)采集指令轉發(fā)給所述目的地址對應的三相數(shù)字電 表，并接收對應的三相數(shù)字電表發(fā)送的電參數(shù)；控制所述總線接口裝置將接收到的電參數(shù) 上報給所述采集器。所述三相數(shù)字電表還包括與所述電參數(shù)處理裝置連接的電流采樣電路和電壓采 樣電路；所述電流采樣電路，對所述三相數(shù)字電表的電流進行采樣，將采樣電流信號輸入至 所述電參數(shù)處理裝置的電流采樣通道；所述電壓采樣電路，對所述三相數(shù)字電表的電壓進 行采樣，將采樣電壓信號輸入至所述電參數(shù)處理裝置的電壓采樣通道；所述電參數(shù)處理裝 置，對采樣電流信號和采樣電壓信號進行計量，生成所述三相數(shù)字電表的電參數(shù)并存儲。所述電壓采樣電路通過分壓電阻獲得采樣電壓值，所述電流采樣電路通過電流互 感器獲得采樣電流值所述中央處理器為單片機，所述單片機內置存儲器。 所述電參數(shù)處理裝置為電能計量芯片。所述總線接口裝置通過RS485總線連接所述采集器。所述三相數(shù)字電表還包括電源電路，連接所述中央處理器、電參數(shù)處理裝置、無 線收發(fā)裝置以及總線接口裝置的電壓輸入端。本實用新型的目的之二是，提供一種自動抄表系統(tǒng)，所述自動抄表系統(tǒng)包括采集 器以及多個三相數(shù)字電表；所述采集器通過總線連接多個三相數(shù)字電表；所述三相數(shù)字電 表包括中央處理器，以及與所述中央處理器連接的電參數(shù)處理裝置、總線接口裝置和無線 收發(fā)裝置；所述電參數(shù)處理裝置，生成所述三相數(shù)字電表的電參數(shù)并存儲；所述無線收發(fā) 裝置，接收其他三相數(shù)字電表發(fā)送的電參數(shù)，或者將自身的電參數(shù)發(fā)送給其他三相數(shù)字電 表；所述總線接口裝置，連接外部采集器，將自身的電參數(shù)或來自其他三相數(shù)字電表的電參 數(shù)上報給所述采集器；所述中央處理器，接收數(shù)據(jù)采集指令，控制所述無線收發(fā)裝置以及所 述總線接口裝置的工作。所述三相數(shù)字電表的中央處理器具體包括接收單元，接收數(shù)據(jù)采集指令，從所述 數(shù)據(jù)采集指令中獲取源地址和目的地址；第一處理單元，連接所述接收單元，當目的地址為 自身地址且源地址為所述采集器的地址時，控制所述總線接口裝置將自身的電參數(shù)上報給 所述采集器；第二處理單元，連接所述接收單元，當目的地址為自身地址且源地址為其他三 相數(shù)字電表的地址時，控制所述無線收發(fā)裝置將自身的電參數(shù)發(fā)送給與源地址對應的三相 數(shù)字電表；第三處理單元，連接所述接收單元，當目的地址不是自身地址且源地址為所述采 集器的地址時，控制所述無線收發(fā)裝置將所述數(shù)據(jù)采集指令轉發(fā)給所述目的地址對應的三 相數(shù)字電表，并接收對應的三相數(shù)字電表發(fā)送的電參數(shù)；控制所述總線接口裝置將接收到 的電參數(shù)上報給所述采集器。本實用新型實施例提供的三相數(shù)字電表及自動抄表系統(tǒng)，通過在三相數(shù)字電表中 增加無線收發(fā)裝置，在電表自身與采集器通信失敗的情況下，借助電表自身的無線收發(fā)裝 置和特定的通信規(guī)約，在抄表系統(tǒng)的電表之間實施電參數(shù)數(shù)據(jù)中繼傳輸，最終實現(xiàn)采集器對自動抄表系統(tǒng)中所有電表電參數(shù)的正常抄收。
圖1為本實用新型實施例具有數(shù)據(jù)中繼功能的三相數(shù)字電能表構成的自動抄表 系統(tǒng)拓撲結構圖；圖2為本實用新型實施例具有數(shù)據(jù)中繼功能的三相數(shù)字電表的結構原理圖之一；圖3為本實用新型實施例具有數(shù)據(jù)中繼功能的三相數(shù)字電表的中央處理器201的 細化結構圖；圖4為本實用新型實施例具有數(shù)據(jù)中繼功能的三相數(shù)字電表的結構原理圖之二 ；圖5為本實用新型實施例具有數(shù)據(jù)中繼功能的三相數(shù)字電能表的硬件原理框圖；圖6為本實用新型實施例具有數(shù)據(jù)中繼功能的三相數(shù)字電能表的ATT7022B電參 數(shù)采樣電路圖；圖7為本實用新型實施例具有數(shù)據(jù)中繼功能的三相數(shù)字電能表的電流采樣電路 圖；圖8為本實用新型實施例具有數(shù)據(jù)中繼功能的三相數(shù)字電能表的電壓采樣電路 圖；圖9為本實用新型實施例具有數(shù)據(jù)中繼功能的三相數(shù)字電能表的riRF905無線收 發(fā)器電路圖；圖10為本實用新型實施例具有數(shù)據(jù)中繼功能的三相數(shù)字電能表的主流程圖；圖11為本實用新型實施例具有數(shù)據(jù)中繼功能的三相數(shù)字電能表的中繼流程圖。
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本實用新 型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描 述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤?例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于 本實用新型保護的范圍。本實施例首先提供一種具有數(shù)據(jù)中繼功能的三相數(shù)字電表。圖2為本實用新型實 施例提供的三相數(shù)字電表的結構原理圖之一。如圖2所示，該電表包括中央處理器201，以 及與所述中央處理器連接的電參數(shù)處理裝置202、總線接口裝置203和無線收發(fā)裝置204 ； 其中，電參數(shù)處理裝置202，生成所述三相數(shù)字電表的電參數(shù)并存儲；無線收發(fā)裝置204，接 收其他三相數(shù)字電表發(fā)送的電參數(shù)，或者將自身的電參數(shù)發(fā)送給其他三相數(shù)字電表；總線 接口裝置203，連接外部采集器，將自身的電參數(shù)或來自其他三相數(shù)字電表的電參數(shù)上報給 所述采集器；中央處理器201，接收數(shù)據(jù)采集指令，控制無線收發(fā)裝置204以及總線接口裝 置203的工作。圖3為中央處理器201的細化結構圖，如圖3所示，中央處理器201具體包括接收 單元301，接收數(shù)據(jù)采集指令，從所述數(shù)據(jù)采集指令中獲取源地址和目的地址；第一處理單 元302，連接所述接收單元301，當目的地址為自身地址且源地址為所述采集器的地址時， 控制所述總線接口裝置203將自身的電參數(shù)上報給所述采集器；第二處理單元303，連接所述接收單元301，當目的地址為自身地址且源地址為其他三相數(shù)字電表的地址時，控制無線 收發(fā)裝置204將自身的電參數(shù)發(fā)送給與源地址對應的三相數(shù)字電表；第三處理單元304，連 接所述接收單元301，當目的地址不是自身地址且源地址為所述采集器的地址時，控制無線 收發(fā)裝置204將所述數(shù)據(jù)采集指令轉發(fā)給所述目的地址對應的三相數(shù)字電表，并接收對應 的三相數(shù)字電表發(fā)送的電參數(shù)；控制所述總線接口裝置203將接收到的電參數(shù)上報給所述 米集器。圖4為本實用新型實施例提供的三相數(shù)字電表的結構原理圖之二，如圖2所示，可 選地，本實用新型實施例的三相數(shù)字電表還包括與電參數(shù)處理裝置202連接的電流采樣 電路205和電壓采樣電路206 ；其中，電流采樣電路205，對所述三相數(shù)字電表的電流進行采 樣，將采樣電流信號輸入至所述電參數(shù)處理裝置的電流采樣通道；電壓采樣電路206，對三 相數(shù)字電表的電壓進行采樣，將采樣電壓信號輸入至所述電參數(shù)處理裝置的電壓采樣通 道；電參數(shù)處理裝置202，對采樣電流信號和采樣電壓信號進行計量，生成所述三相數(shù)字電 表的電參數(shù)并存儲。本實施例的三相數(shù)字電表還包括電源電路(圖中未示)，連接所述中 央處理器、電參數(shù)處理裝置、無線收發(fā)裝置以及總線接口裝置的電壓輸入端。可選地，本實施例的電壓采樣電路206通過分壓電阻獲得采樣電壓值，電流采樣 電路205通過電流互感器獲得采樣電流值?？蛇x地，本實施例的中央處理器201為單片機，該單片機內置存儲器?？蛇x地，本實施例的電參數(shù)處理裝置202為電能計量芯片?？蛇x地，本實施例的總線接口裝置203通過RS485總線連接所述采集器。圖5為本實用新型實施例提供的三相數(shù)字電表的一種實際電路圖，下面結合圖5 來詳細說明本實施例三相數(shù)字電表的工作原理。本實施例具有數(shù)據(jù)中繼功能的三相數(shù)字電 表是在現(xiàn)有三相數(shù)字電能表的基礎上，巧妙地引入了無線收發(fā)裝置，結合特定多功能電表 通信協(xié)議，形成的一款具有數(shù)據(jù)中繼功能的多功能數(shù)字電能表，通過多功能數(shù)字電能表之 間的無線數(shù)據(jù)傳輸，有效解決了自動抄表系統(tǒng)中RS485抄表通信成功率低、不能即連即通 的問題。如圖5所示，本實用新型實施例的三相數(shù)字電表主要包括電參數(shù)處理裝置 (ATT7022B)、電流采樣電路、電壓采樣電路、無線收發(fā)裝置(nRF9(^)、中央處理器(單片機 STC89LE58RD+)及其外圍電路模塊等模塊。本實用新型實施例的三相數(shù)字電表可以采集電 網中各相及合相的電流/電壓有效值、有功/無功/視在功率、功率因數(shù)、有功/無功/視 在能量、相角、電壓夾角、電流相序等各種電參數(shù)，能適用于三相三線和三相四線模式兩種 模式，其有功測量精度滿足0. 2S、0. 5S，并且支持遠程軟件校表。本實用新型具有數(shù)據(jù)中繼功能的三相數(shù)字帶能表的具體工作原理為A/B/C三相 電流和零相N相電流經電流互感器后被電流采樣電路采樣后輸入到多功能三相電能計量 芯片ATT7022B的電流采樣通道，A/B/C/N相電壓由電壓采樣電路采樣后輸入到ATT7022B 的電壓采樣通道；三相多功能計量芯片ATT7022B內嵌的DSP處理電路對采集到的電壓信號 和電流信號進行相關運算后，得到電壓/電流有效值、有功/無功功率、有功/無功電能、功 率因素等一系列電參數(shù)并且保存到ATT7022B自帶的計量寄存器中，計量寄存器中的測量 結果實時刷新(如每1秒種刷新3次)；單片機STC89LE58RD+定期通過模擬的SPI總線將 ATT7022B計量寄存器中的電參數(shù)按照一定的幀格式讀入到自身的RAM中。[0039]STC89LE58RD+通過RS485總線下發(fā)命令包中的電能表地址來判斷是自身電參數(shù) 采集命令還是數(shù)據(jù)中繼命令，如果目的地址是自身地址則判斷為數(shù)據(jù)采集命令，此時，電表 將自身的電參數(shù)通過RS485總線返回給采集器；如果目的地址是其他電表的地址，則判斷 為數(shù)據(jù)中繼命令，此時，通過nRF905無線收發(fā)電路將命令包轉發(fā)到與目的地址對應的電能 表，并等待該電能表返回的計量數(shù)據(jù)包，在通過nRF905接收到返回數(shù)據(jù)包后，將該包通過 RS485總線返回給集中器。圖6是本實施例電參數(shù)處理裝置的電路圖。本實施例的電參數(shù)處理電路的核心是 ATT7022B芯片，它是一顆精度高且功能強的多功能防竊電基波諧波三相電能專用計量芯 片，集成了七路二階Σ - AADC，能夠測量三相交流電各相及合相，包括基波、諧波和全波有 功功率、無功功率、視在功率、有功能量以及無功能量，同時還能測量頻率、各相電流及電壓 有效值、功率因數(shù)、相角等參數(shù)，提供兩種視在電能(PQS、RMQ，充分滿足三相多功能電能表 以及基波諧波電能表制作的要求。下面對該芯片的工作原理進行詳細介紹V1P/V1N、V3P/V3N、V5P/V5N分別是A/B/ C三相電流采樣后輸入信號，V2P/V1N、V4P/V3N、V6P/V6N是A/B/C三相電壓采樣后的輸入 信號，VxP和VxN都是完全差動輸入方式；nRESET是單片機給ATT7022B的復位信號，低電平 有效；SIG信號是ATT7022B的握手輸出信號，ATT7022B上電復位或者異常原因重新啟動時 SIG將變?yōu)榈碗娖?，當單片機通過SPI寫入較表數(shù)據(jù)后，SIG將立即變?yōu)楦唠娖?，在調適過程 中，可以通過SIG信號來判斷ATT7022B的工作狀態(tài)；REFCAP為ATT7022B基準2. 4V輸出， 用IOF電容并聯(lián)0. IuF電容進行去耦；REFOUT為基準電壓輸出，用作外部信號的直流偏置； SEL為三相三線與三相四線測量選擇輸入，三相三線測量時選擇低電平，三相四線選擇高電 平，本實施例中用R17這個0Ω電阻作為跳線來選擇測量的制式；CF1/CF2分別為有功/無 功電能脈沖輸出，可以用來對電能表進行校正；MIS0_1、M0SI_1、CS_1以及SCLK_1構成SPI 總線，通過SPI總線單片機可以讀出ATT7022B電參數(shù)測量結構，寫入電表校正參數(shù)。圖7是本實施例的電流采樣電路圖，電流采樣是三相電流以及零線電流經過互感 器后，通過差分采樣實現(xiàn)的。電流互感器(CT)的規(guī)格為1.5(6) A/2. 5mA，精度為0.05級。 ICU IC2為電流互感器的二次側信號，V5P、V5N為ATT7022B芯片采樣電流輸入引腳。采樣 電阻(R153和RlM之和)為60Ω，以滿足電流通道的采樣值為0. 15V。圖中FB為IK磁 珠，用于濾除采樣信號中的高頻干擾。其中，輸入通道REFO是2. 4V的直流偏置電壓，是由 ATT7022B自身的參考輸出電壓REFOUT提供的。圖8是本實施例的電壓采樣電路圖，電壓采樣是三相電壓通過電阻分壓實現(xiàn)的， 如圖8所示，版是A相電壓輸入信號，其有效值是220V，V2P和V2N是ATT7022B芯片采樣 電壓輸入引腳。分壓網絡是由溫度特性好的2個1. 2ΜΩ和1個1. ΙΩ，精度為的金 屬膜電阻組成的，保證了在額定電壓輸入下，電壓通道采樣值在0. 5V左右。圖9是本實施例riRF905無線收發(fā)器電路圖。無線收發(fā)器nRF90用于三相電能表 之間的通信，是實現(xiàn)數(shù)據(jù)中繼功能的關鍵。HRF905是Nordic公司推出的單片無線收發(fā)器， 它是430/868/915MHZ高性能嵌入式無線模塊，多頻道多頻段，1. 9 3. 5V低電壓工作，待機 功耗僅2 μ A。nRF905體積超小，最大發(fā)射功率+10dB，高抗干擾GFSK調制，可跳頻，數(shù)據(jù)速 率501ApS。它獨特的載波檢測輸出(⑶)，地址匹配輸出(AM)，數(shù)據(jù)就緒輸出(DR)，以及內 置完整的通信協(xié)議和CRC，更方便用戶使用。[0045]本實用新型電能表中riRF905的通信頻率為433MHz，由軟件配置。為了保持最好 的通信效果，通過差分連接構成的環(huán)形天線上的去耦電容C3應選擇ISOpF的低溫漂陶瓷電 容。nRF905提供一個SPI接口，MCU通過SPI接口可以實現(xiàn)對nRF905的配置寄存器的編程 配置，發(fā)送數(shù)據(jù)的存放以及接收數(shù)據(jù)的讀取。本實用新型中，STC89LE58RD+提供4個引腳 MIS0_2、M0SI_2、SCLK_2、CS_2 模擬 SPI 接口與 nRF905 進行通信。本實用新型具有數(shù)據(jù)中繼功能的三相數(shù)字電能表的MCU采用的是STC89LE58RD+， 它是STC公司推出的加密性強、低功耗、高速、高可靠性、強抗靜電、強抗干擾系列單片機 中的一種。其具有如下特點高抗靜電；超強抗干擾能力；內部自帶看門狗電路和復位電 路；超低功耗，正常工作模式下典型功耗為4mA 7Ma ；具有掉電模式，掉電模式下功耗小 于0. 1 μ A，掉電模式可由外部中斷喚醒；EEPROM功能，具有16Κ字節(jié)EEPR0M，可以用來存儲 ΑΤΤ7022Β的校表數(shù)據(jù)、電能表表地址、電量以及電壓電流報警閥值等重要數(shù)據(jù)。HQTE-5-S05和SG2012組成了本實用新型具有數(shù)據(jù)中繼功能的三相數(shù)字電能表的 電源模塊。HQTE-5-S05是一款工業(yè)級的，具有自恢復短路保護功能的AC/DC，其輸入是有效 值為220V的三相四線電壓，輸出5V的直流電壓，用作整個電能表供電來源；SG2012是一款 具有ESD保護功能的LDO芯片，它將HQTE-5-S05輸出的5V電壓經過降壓再轉化為3. 3V電 壓，供STC89LE58RD+、MAX232、SP3481EN以及nRF905無線收發(fā)器等3. 3V工作的芯片和模塊 正常工作。RS-232接口主要用于三相數(shù)字電能表的調試過程中與PC機的通信，其通信方式 是1200bps，偶校驗，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位。RS485接口用于與采集器通信，電力監(jiān)控中心 通過RS485總線來讀取電能表計量數(shù)據(jù)和進行遠程軟件校表，其通信方式與RS-232相同。 RS485接口芯片采用的是Sipex公司推出的一款工作在3. 3V下的低功耗、半雙工RS485接 口芯片。232接口芯片采用的美信公司的MAX232。圖10是本實用新型具有數(shù)據(jù)中繼功能的三相數(shù)字電能表的主流程圖，本實用新 型電能表MCU每1分鐘刷新一次電表數(shù)據(jù)，所以在主程序中開一個1分鐘的定時器，MCU每 分鐘將電能計量芯片ATT7022B寄存器中電參數(shù)按照一定的幀結構讀入到單片機RAM中。由于自動抄表系統(tǒng)是通過RS485下發(fā)抄表命令的，電能表需要不斷查詢串口是否 收到命令。串口若有收到命令，就需要判斷該命令是否為自身數(shù)據(jù)抄送命令，這是通過比較 接收命令中包含的地址與自身表地址是否一致來判斷，其中，自身表地址存放在單片機自 帶的EEPROM中。若是自身命令，則將存在單片機RAM中的電參數(shù)按照一定的幀格式通過 RS485總線發(fā)送給集中器；若不是自身命令，電能表進入中繼狀態(tài)。圖11為本實施例的中繼流程圖，如圖11所示，MCU將nRF905設置為發(fā)送狀態(tài)，將 接收到的命令按照表地址通過nRF905發(fā)送出去；然后將nRF905設置為接收模式等待數(shù)據(jù) 的返回；當riRF905接收到返回數(shù)據(jù)后，需要對接收到的數(shù)據(jù)進行解析，MCU會將符合幀結構 的數(shù)據(jù)通過RS485總線返回給采集器，從而結束數(shù)據(jù)中繼。無線收發(fā)器I1RF905具有地址匹配功能，在數(shù)據(jù)接收模式下，地址匹配信號(AM)和 數(shù)據(jù)準備就緒信號(DR)信號通知單片機STC89LE58RD+—個有效的數(shù)據(jù)和地址已經接收完 成，單片機通過檢測AM、DR的電平高低來判斷riRF905是否接收到數(shù)據(jù)。當單片機檢測到AM 和DR信號為高電平時，證明nRF905已經接收到數(shù)據(jù)。此時，單片機STC89LE58RD+會對接 收到的命令進行解析，當命令符合幀結構時，電能表會將自身采集到的電參數(shù)通過HRF905發(fā)還給發(fā)送此命令的電能表。本實用新型實施例還提供一種自動抄表系統(tǒng)，所述自動抄表系統(tǒng)包括采集器以及 前述實施例提供的多個三相數(shù)字電表；所述采集器通過總線連接多個三相數(shù)字電表。三相 數(shù)字電表包括中央處理器，以及與所述中央處理器連接的電參數(shù)處理裝置、總線接口裝置 和無線收發(fā)裝置；所述電參數(shù)處理裝置，生成所述三相數(shù)字電表的電參數(shù)并存儲；所述無 線收發(fā)裝置，接收其他三相數(shù)字電表發(fā)送的電參數(shù)，或者將自身的電參數(shù)發(fā)送給其他三相 數(shù)字電表；所述總線接口裝置，連接外部采集器，將自身的電參數(shù)或來自其他三相數(shù)字電表 的電參數(shù)上報給所述采集器；所述中央處理器，接收數(shù)據(jù)采集指令，控制所述電參數(shù)中繼單 元以及所述電參數(shù)上報單元的工作。由于三相數(shù)字電表的結構和工作原理已經在前述實施例中進行了詳細說明，此處 將結合圖1來重點闡述本實用新型實施例的自動抄表系統(tǒng)工作原理假若自動抄表系統(tǒng) RS485通信成功率沒有達到100%，采集器與表1之間RS485通信故障，與系統(tǒng)中的其他電 表RS485通信正常。此時采集器無法通過RS485總線向電表1下發(fā)電參數(shù)讀取命令，無法 抄回表1采集到的電能量數(shù)據(jù)。但是由于此時自動抄表系統(tǒng)中的數(shù)字電表都帶有無線通信 模塊nRF905，采集器就通過RS485總線將抄表命令下發(fā)給電表2 ；電表2在接收命令后通 過對命令的解析，發(fā)現(xiàn)該命令是發(fā)送給電表1的，于是電表2將接收到的命令通過無線模塊 nRF905發(fā)送給電表1 ；表1在接收到表2發(fā)送過來的命令后，將采集到的用電數(shù)據(jù)通過無 線模塊nRF905發(fā)送給表2 ；最后表2將表1發(fā)送過來的數(shù)據(jù)包通過RS485總線發(fā)送給采集 器。在這個過程中，電表2充當了數(shù)據(jù)中繼的角色，實現(xiàn)了采集器對電表1用電數(shù)據(jù)的正常 采集。本實施例的無線收發(fā)器之間、RS485通信芯片與自動抄表系統(tǒng)中的采集器之間通信 采用DL/T645-2007通信規(guī)約。以上實施例僅用以說明本實用新型實施例的技術方案，而非對其限制；盡管參照 前述實施例對本實用新型實施例進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其 依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同 替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型實施例各實施例 技術方案的精神和范圍。
權利要求1.一種三相數(shù)字電表，其特征在于，所述三相數(shù)字電表包括中央處理器，以及與所述 中央處理器連接的電參數(shù)處理裝置、總線接口裝置和無線收發(fā)裝置；所述電參數(shù)處理裝置，生成所述三相數(shù)字電表的電參數(shù)并存儲； 所述無線收發(fā)裝置，接收其他三相數(shù)字電表發(fā)送的電參數(shù)，或者將自身的電參數(shù)發(fā)送 給其他三相數(shù)字電表；所述總線接口裝置，連接外部采集器，將自身的電參數(shù)或來自其他三相數(shù)字電表的電 參數(shù)上報給所述采集器；所述中央處理器，接收數(shù)據(jù)采集指令，控制所述無線收發(fā)裝置以及所述總線接口裝置 的工作。
2.根據(jù)權利要求1所述的三相數(shù)字電表，其特征在于，所述三相數(shù)字電表還包括與所 述電參數(shù)處理裝置連接的電流采樣電路和電壓采樣電路；所述電流采樣電路，對所述三相數(shù)字電表的電流進行采樣，將采樣電流信號輸入至所 述電參數(shù)處理裝置的電流采樣通道；所述電壓采樣電路，對所述三相數(shù)字電表的電壓進行采樣，將采樣電壓信號輸入至所 述電參數(shù)處理裝置的電壓采樣通道；所述電參數(shù)處理裝置，對采樣電流信號和采樣電壓信號進行計量，生成所述三相數(shù)字 電表的電參數(shù)并存儲。
3.根據(jù)權利要求2所述的三相數(shù)字電表，其特征在于，所述電壓采樣電路通過分壓電 阻獲得采樣電壓值，所述電流采樣電路通過電流互感器獲得采樣電流值。
4.根據(jù)權利要求1所述的三相數(shù)字電表，其特征在于，所述中央處理器為單片機，所述 單片機內置存儲器。
5.根據(jù)權利要求1所述的三相數(shù)字電表，其特征在于，所述電參數(shù)處理裝置為電能計量芯片。
6.根據(jù)權利要求1所述的三相數(shù)字電表，其特征在于，所述總線接口裝置通過RS485總 線連接所述采集器。
7.根據(jù)權利要求1所述的三相數(shù)字電表，其特征在于，所述三相數(shù)字電表還包括電 源電路，連接所述中央處理器、電參數(shù)處理裝置、無線收發(fā)裝置和總線接口裝置的電壓輸入端。
8.一種自動抄表系統(tǒng)，其特征在于，所述自動抄表系統(tǒng)包括采集器以及多個三相數(shù) 字電表；所述采集器通過總線連接多個三相數(shù)字電表；所述三相數(shù)字電表包括中央處理器，以及與所述中央處理器連接的電參數(shù)處理裝置、 總線接口裝置和無線收發(fā)裝置；所述電參數(shù)處理裝置，生成所述三相數(shù)字電表的電參數(shù)并存儲； 所述無線收發(fā)裝置，接收其他三相數(shù)字電表發(fā)送的電參數(shù)，或者將自身的電參數(shù)發(fā)送 給其他三相數(shù)字電表；所述總線接口裝置，連接外部采集器，將自身的電參數(shù)或來自其他三相數(shù)字電表的電 參數(shù)上報給所述采集器；所述中央處理器，接收數(shù)據(jù)采集指令，控制所述無線收發(fā)裝置以及所述總線接口裝置 的工作。
專利摘要一種三相數(shù)字電表及自動抄表系統(tǒng)，所述三相數(shù)字電表包括中央處理器，以及與所述中央處理器連接的電參數(shù)處理裝置、總線接口裝置和無線收發(fā)裝置；所述電參數(shù)處理裝置，生成所述三相數(shù)字電表的電參數(shù)并存儲；所述無線收發(fā)裝置，接收其他三相數(shù)字電表發(fā)送的電參數(shù)，或者將自身的電參數(shù)發(fā)送給其他三相數(shù)字電表；所述總線接口裝置，連接外部采集器，將自身的電參數(shù)或來自其他三相數(shù)字電表的電參數(shù)上報給所述采集器；所述中央處理器，接收數(shù)據(jù)采集指令，控制所述無線收發(fā)裝置以及所述總線接口裝置的工作。
文檔編號G08C17/02GK201926707SQ20102066994
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權日2010年12月20日
發(fā)明者劉赟甲, 周振華, 左高, 龐臘成, 王月欣 申請人:北京電研華源電力技術有限公司