專利名稱：電能表智能組網(wǎng)動態(tài)路由遠端采集系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電子式費控電能表信息采集系統(tǒng)，尤其是電能表智能組網(wǎng)動態(tài)路由遠端米集系統(tǒng)。
背景技術：
ZigBee技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術。主要適用于數(shù)據(jù)吞吐量小、網(wǎng)絡建設投資小、網(wǎng)絡安全要求高、低耗電的場合。Zigbee的主要優(yōu)點有安全、可靠；延時短；組網(wǎng)性能高；網(wǎng)絡的自組織、自愈能力強；低功耗；低成本。
現(xiàn)在普遍使用的電子式電能表抄表方式主要有485通信、紅外通信以及載波通信等抄表方式，這些抄表方式大大地縮短了人工抄表的耗時，但受限于抄表設備和抄表環(huán)境，工作效率低。如果用RS485抄表還需要另外布線，而且抄表距離有限，不易普遍采用；如果用載波方式抄表，抄表實時性不好，而且抄表成功率也達不到要求，滿足不了用電統(tǒng)計的需求。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠通過無線自組網(wǎng)方式實現(xiàn)遠程和集中抄表功能的電能表智能組網(wǎng)動態(tài)路由遠端米集系統(tǒng)。一種電能表智能組網(wǎng)動態(tài)路由遠端采集系統(tǒng)，其特別之處在于包括通過無線方式連接的I個無線集抄集中器和至少2個無線遠傳費控電能表。其中無線遠傳費控電能表包括微處理器，該微處理器與Zigbee無線通信模塊電連接從而可通過Zigbee無線網(wǎng)絡進行通信；還包括與該微處理器連接的電源系統(tǒng)，該電源系統(tǒng)采用AC/DC開關電源，該AC/DC開關電源的輸入端接市電而輸出端接微處理器。其中微處理器為單片機。其中集中器包括微處理器，該微處理器還分別與Zigbee無線通信模塊和GPRS、CDMA無線通信模塊電連接；還包括與該微處理器連接的電源系統(tǒng)，該電源系統(tǒng)采用AC/DC開關電源，該AC/DC開關電源的輸入端接市電而輸出端接微處理器。其中微處理器為基于ARM7內核的32位嵌入式微處理器。其中還包括分別與集中器和無線遠傳費控電能表通過無線方式連接的Zigbee中繼器。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，一是安裝便捷，電能表只需連接好電力線上電后會自動搜索網(wǎng)絡并接入網(wǎng)絡；二是抄表方便，遠程服務器通過GPRS或CDMA網(wǎng)絡和Zigbee網(wǎng)絡與電能表進行通信，只需進行遠程無線集抄獲取電能表信息；三是數(shù)據(jù)傳輸可靠性高、成功率高，集中器通過Zigbee網(wǎng)絡與各電能表進行通信，并將信息通過GPRS或CDMA網(wǎng)絡傳輸給遠程服務器；四是能夠實時監(jiān)測用戶的用電情況和電網(wǎng)的運行情況，通過遠程服務器定制任務的監(jiān)測和實時召測，可以分析用電情況和電網(wǎng)的運行參數(shù)；五是可以很方便的實現(xiàn)遠程費控功能，供電部門可以對用戶用電進行遠程控制；六是操作簡單、功能齊全，電能表有兩個查詢按鍵，可以方便的查詢電表內的數(shù)據(jù)，電能表集成了電能計量、事件記錄、報警等功能。


附圖I為本發(fā)明用于集中抄表的網(wǎng)絡結構原理框圖；附圖2為本發(fā)明電能表的結構原理框圖；附圖3為本發(fā)明電能表的軟件處理流程圖；附圖4為本發(fā)明集中器的結構原理框圖；附圖5為本發(fā)明集中器的軟件處理流程圖。
具體實施例方式如圖1、2、4所示，一種電能表智能組網(wǎng)動態(tài)路由遠端采集系統(tǒng)，包括通過無線方式連接的I個無線集抄集中器和至少2個無線遠傳費控電能表,其中無線遠傳費控電能表包括微處理器，微處理器采用單片機，該微處理器與Zigbee無線通信模塊電連接從而可通過Zigbee無線網(wǎng)絡進行通信。集中器包括微處理器，該微處理器還分別與Zigbee無線通信模塊和GPRS、CDMA無線通信模塊電連接，微處理器采用基于ARM7內核的32位嵌入式微處理器。根據(jù)網(wǎng)絡需要，還可能要使用分別與集中器和無線遠傳費控電能表通過無線方式連接的Zigbee中繼器起到中繼作用。本發(fā)明公開了一種電能表智能組網(wǎng)動態(tài)路由遠端采集系統(tǒng)，其中采集終端是電能表，主要包括專用高精度電能計量芯片、高性能嵌入式微處理器、專用系統(tǒng)時鐘、電源管理模塊、紅外通信接口、RS485通信接口、Zigbee無線通信模塊、IXD顯示器、大容量數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、跳合閘繼電器等幾部分電路。其中電能表上有無線通信模塊通過LED指示燈來表明當前通信狀態(tài)。電能表上設計更多的獨立串行總線，外置式通信模塊，使電能表具有更好的擴展性。在通信接口上兼容RS485、調制遠紅外等通信方式，給用戶更多的選擇。集中器主要包括高性能嵌入式微處理器、專用系統(tǒng)時鐘、電源模塊、紅外通信接口、RS485通信接口、IXD顯示器、大容量數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、Zigbee無線通信模塊、GPRS, CDMA無線通信模塊等幾部分電路。集中器還作為Zigbee網(wǎng)絡的協(xié)調器使用。集中器通過Zigbee網(wǎng)絡可以方便、快捷、安全、可靠的與電能表進行通信；再通過GPRS、CDMA無線通信模塊將信息發(fā)送給遠程服務器。Zigbee采用自組織網(wǎng)通信方式，每增加一個新的Zigbee網(wǎng)絡終端，原有網(wǎng)絡重新尋找通信對象，確定彼此間的聯(lián)絡，對原有網(wǎng)絡進行刷新。網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂讲⒉皇穷A先設定的，而是傳輸數(shù)據(jù)前，通過對網(wǎng)絡當時可利用的所有路徑進行搜索，分析它們的信號質量和節(jié)點個數(shù)，然后選擇其中的一條路徑進行數(shù)據(jù)傳輸。在我們的網(wǎng)絡管理軟件中，路徑的選擇使用的是“梯度法”，即先選擇路徑最近的一條通道進行傳輸，如傳不通，再使用另外一條稍遠一點的通路進行傳輸，以此類推，直到數(shù)據(jù)送達目的地為止。在實際應用中，預先確定的傳輸路徑隨時都可能發(fā)生變化，或者因各種原因路徑被中斷了，或者過于繁忙不能進行及時傳送。動態(tài)路由結合網(wǎng)狀拓撲結構，就可以很好解決這個問題，從而保證數(shù)據(jù)的可
靠傳輸。本發(fā)明通過電力營銷自動化管理遠程服務器的遠程服務器實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)讀取、遠程費控、遠程報警、遠程跳閘、遠程合閘、遠程監(jiān)測等功能。本發(fā)明利用遠程無線通信網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠程費控和遠程傳輸功能。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)采用了認證和加密的算法，數(shù)據(jù)安全性高。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)采用密文發(fā)送，接收端將收到的數(shù)據(jù)通過一定算法解密后，再進行必要的操作，并向發(fā)送端發(fā)出確認數(shù)據(jù)通知操作成功或失敗，為用戶和供電管理部門提供了方便。本發(fā)明的工作原理如下一是電能計量芯片采集電網(wǎng)實時參數(shù)，微處理器通過SPI接口與計量芯片進行通信。對電量數(shù)據(jù)進行分析、運算處理，并將分析處理后的數(shù)據(jù)保存在EEPROM和FLASH內；二·是微處理器與無線通信模塊之間采用UART (通用異步收發(fā)器)進行數(shù)據(jù)傳輸，通過Zigbee無線模塊實現(xiàn)微處理器與集中器的通信；三是微處理器將接收的無線通信模塊的數(shù)據(jù)進行分析判斷，將遠程服務器需要的數(shù)據(jù)從EEPROM或FLASH中取出傳送給無線通信模塊傳給集中器，也可以對集中器指令進行立即執(zhí)行并進行信息反饋；四是集中器與遠程服務器之間采用GPRS或CDMA模塊傳輸數(shù)據(jù)，將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給遠程服務器，也可將遠程服務器的數(shù)據(jù)命令傳輸給電能表。
權利要求
1.一種電能表智能組網(wǎng)動態(tài)路由遠端采集系統(tǒng)，其特征在于包括通過無線方式連接的I個無線集抄集中器和至少2個無線遠傳費控電能表； 其中無線遠傳費控電能表包括微處理器，該微處理器與Zigbee無線通信模塊電連接從而可通過Zigbee無線網(wǎng)絡進行通信；還包括與該微處理器連接的電源系統(tǒng)，該電源系統(tǒng)采用AC/DC開關電源，該AC/DC開關電源的輸入端接市電而輸出端接微處理器，其中微處理器為單片機； 其中集中器包括微處理器，該微處理器還分別與Zigbee無線通信模塊和GPRS、CDMA無線通信模塊電連接；還包括與該微處理器連接的電源系統(tǒng)，該電源系統(tǒng)采用AC/DC開關電源，該AC/DC開關電源的輸入端接市電而輸出端接微處理器，其中微處理器為基于ARM7內核的32位嵌入式微處理器。
2.如權利要求I所述的電能表智能組網(wǎng)動態(tài)路由遠端采集系統(tǒng)，其特征在于其中還包括分別與集中器和無線遠傳費控電能表通過無線方式連接的Zigbee中繼器。
全文摘要
本發(fā)明涉及電子式費控電能表信息采集系統(tǒng)，尤其是電能表智能組網(wǎng)動態(tài)路由遠端采集系統(tǒng)，其特點是，包括通過無線方式連接的1個無線集抄集中器和至少2個無線遠傳費控電能表。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，一是安裝便捷，電能表只需連接好電力線上電后會自動搜索網(wǎng)絡并接入網(wǎng)絡；二是抄表方便，遠程服務器通過GPRS或CDMA網(wǎng)絡和Zigbee網(wǎng)絡與電能表進行通信，只需進行遠程無線集抄獲取電能表信息；三是數(shù)據(jù)傳輸可靠性高、成功率高，集中器通過Zigbee網(wǎng)絡與各電能表進行通信，并將信息通過GPRS或CDMA網(wǎng)絡傳輸給遠程服務器。
文檔編號H04W84/18GK102821436SQ201210281629
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月9日 優(yōu)先權日2012年8月9日
發(fā)明者劉武生 申請人:寧夏隆基寧光儀表有限公司