[实用新型]远程电力抄表系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力载波通信技术，具体是一种基于电力载波和ZigBee、GPRS或其它通信技术的远程电力抄表系统。

背景技术

随着社会的发展，企业的国内国外的竞争，要求企业提高管理水平，企业信息化是提高管理水平的一项重要手段。

在信息化的今天，我国供电系统的抄表方式发展还无法令人满意，他远远滞后于电力系统的信息化步伐。现在我国供电部门电费收缴方式存在着：手工抄表，手持抄表器抄表，插卡电表缴费等方式。显然手工抄表，存在着抄表成本高，消耗大量人力，容易出错，容易出现漏抄、少抄等问题，而且抄表得到的数据对供电企业信息化作用很小。手持抄表器抄表和插卡示电表，虽然在一定程度上减轻了抄表的人力成本，但其抄表得到的数据有限，无法帮助供电企业分析其供电成本和供电损耗，控制其供电成本。

利用供电部门的远程抄表电表终端通过一定的通信方式收集用户的电表数据。这种抄表系统可以依据通信数据量的大小来改变抄表频率，这样不仅可以大大降低抄表的人力成本，而且可以实现采集同一时刻的电表数据，这样可以实现对供电损耗进行有效分析来帮助供电企业供电成本。

抄表系统在国外已经发展了很长时间，国内在九十年代也提出了抄表系统，但由于结构的缺陷一直无法得到大面积有效使用。现有抄表系统普遍采用三层结构，使抄表通信成本和通信可靠性未能达到较好平衡。现有的抄表系统采用的通讯方式大至可分为无线通讯和有线通讯。通常采用的无线通讯技术有GPRS、红外、ZigBee、蓝牙等，他们具有无需布线，减少工程费用和维护成本等优点，但红外、ZigBee、蓝牙的通讯距离比较短，受障碍物阻拦信号衰减大，而GPRS虽然通讯距离较远，但它需要通讯费用，无法大面积布点。

通常采用的有线传输技术按传输介质不同可分为电力线、同轴电缆、五类双绞线等，其中同轴电缆、五类双绞线具有通讯距较长和较高的传输速率等优点，但它们的工程费用和维护成本很高。而电力载波通讯技术具有无需另外铺设线路的优点，它可以减少维护成本和工程费用，但它的通讯质量容易受电力线的质量及电力负荷的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的针对上述抄表系统存在的问题，提出了一种远程电力抄表系统，以实现远程抄表、用电管理和用户用电信息的反馈，解决抄表系统通信成本与数据可靠性的矛盾。

为实现上述目的，本实用新型包括电表终端、采集器和抄表中心PC端，其中采集器设为两级，形成四层双向传输结构，电表终端通过电力载波通信方式与一级采集器实现双向数据传输，一级采集器通过ZigBee通信方式与二级采集器实现双向数据传输，二级采集器通过GPRS通信方式或其它有线或无线通信方式与抄表中心PC机实现双向数据传输。

所述的电表终端包括：电能计量模块、拉合闸控制模块、扩展存储模块、开表记录模块、日历时钟模块、掉电保护模块、声光报警模块、电力载波通讯模块、按键模块和用于显示通知、电量信息的LCD显示模块，这些模块分别与51处理器双向连接。

所述的一级采集器包括：按键控制模块、日历时钟模块、PLC通讯模块、ZigBee通讯模块、扩展存储模块和用于显示一级采集器工作状态和设备维护操作指令功能的LCD显示模块，这些模块分别与MSP430处理器连接。

所述的二级采集器包括：按键控制模块、日历时钟模块、GPRS或其它通讯方式的通讯模块、ZigBee通讯模块扩展存储模块和用于显示二级采集器工作状态和设备维护操作指令功能的LCD显示模块，这些模块分别与FPGA处理器双向连接。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1、由于采用有线通信方式和无线通信巧妙地结合起来，充分地利用了一种传输方式的优点有效克服了另一种传输方式的不足，而自身的不足又由另一种通信方式来帮助解决，使各通讯方式得到很好的互补。

2、由于电表和一级采集器通信采用电力载波，使有线通信方式不受建筑物的干扰，有效克服了用户电表在建筑物内的数据传输；并且通讯信号加载在电力线上，无需增加信号的传输信道，降低了通信的工程和维护成本。

3、由于一级采集器和二级采集器采用ZigBee的无线传输方式，它利用了ZigBee的无线传输，自动组网，自动路由，可实现数据长距离传输，克服了电力载波长距离传输信号衰减大，数据通信无法跨越变压器的问题；并且结点设备成本低节约了工程和维护成本，运行能耗低节约了运行成本。

4、由于二级采集器的设备数量有限，和抄表PC机的通信可以采用GPRS，也可利用网线或其它方式与抄表PC连接。这样即保证与PC抄表终端连接的灵活性又控制了工程和运行成本。