[实用新型]一种智能电能表及公用事业仪表抄表系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及公用事业商品（例如水、电、天然气等）测量仪器仪表领域，更特定言之，本实用新型涉及一种替代数据采集器或集中器设备的智能电能表，以及包括这种智能电能表的集中抄表系统。

背景技术

民用仪表的远程抄表方式是由一个数据采集器通过RS485总线进行通讯和数据抄收，然后将这些数据发送给一个数据集中器设备，再由集中器与数据管理终端系统进行通讯和数据上传。而相反，数据管理终端系统的命令亦需要通过终端系统——集中器——采集器——电能表这个连接关系来发送和传输。

因此，需要另外装配采集器和集中器设备，对于安装分散的用户而言，其户内装设的电表极其不适合再使用RS485或类似无线方式的通讯方案，任一级中间节点故障均会导致后级表计无法进行数据读取，而即使使用了GPRS通讯方式，则同样需要装设单独的GPRS外置模块，而且需要嵌入专用的SIM卡和电池方能使用，成本较高。

而目前的民用仪表领域中均通过表计发送数据给采集器设备，最新颖的技术是使用心跳帧的形式维持一次数据通讯的有效连接，即每过一个周期定时发送一个自定义的询问帧，避免应答设备因长时间等待而中断本次连接。本领域技术人员应当了解，若通过这种方式发送数据，大量的心跳帧无疑将增加通讯功耗和费用，例如使用GPRS网络进行通讯，则发送信息需要向网络运营方支付通讯费用。同时，这种方式导致AMR系统中前置机的数据处理量的持续增加。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术存在的缺陷，设计一种智能电能表以及装设这种智能电能表的集中抄表（AMR）系统，去除了现有技术中AMR系统必须使用的数据采集设备和集中器。在本实用新型的优选实施例中，将智能电能表作为一个服务器或客户端类的设备，它可以直接与外部数据收集管理终端建立实时可靠的有效连接，免除了数据发送和分拣处理的过程，同时避免了数据传输可能出现的问题及功耗，同时不会因为装设了多种组件而增加表计的成本和体积重量。

在本实用新型的另一优选实施例中，通过M-BUS总线的方式，将多种公用事业仪表（例如水表、气表或热表）连接至本实用新型智能电能表，以实现多种表计的数据联抄技术。同样地，通过总线的方式在一个有效区域内设定数据采集设备，获取其他仪表（包括电能表）的数据信息，这样可以替代现有技术中的数据采集和分拣功能设备，也免除了现场布线的困扰。

为了实现上述设计目的，本实用新型的技术方案1，设计一种智能电能表，在其中装设有相互耦合在一起的处理器和控制器，处理器用于接收和处理电力能耗数据信息，并接收控制器发送的数据命令，同时处理器又能够控制所述的控制器获取外部源的数据信息，或向外部设备终端发送数据命令。

为了实现上述设计目的，本实用新型的技术方案2，设计一种公用事业仪表抄表系统系统，其中包括了前述的智能电能表和其他类型的公用事业仪表，通过总线方式加以连接。

技术方案1：一种智能电能表，它接设于电网电力线与电网用户负载之间，包括：信号采集单元，用于接入电网电力线，进一步获取其电流和电压信号并转换成电力数字信号值；信号处理单元，用于接收这些电力数字信号值并进行计算和数据处理；通讯端，用于接收通讯请求或发送数据；进一步包括：控制单元，用于控制对所述智能电能表的外部数据信息获取和发送数据，所述控制单元通过若干个接口与信号处理单元和通讯端加以连接。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，包括用于提供智能电能表内部组件的工作电压的变压器PT和电源设备，用于将电网电压和电流转换成为信号处理单元和控制单元所需5V和15V的工作电压。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，在控制单元中设定一个电源控制端，用于控制通讯端所需要的通讯电压，因不同类型的通讯所需的频率和功耗不同，所以需要通过控制单元预先判定通讯类型，随后进行通讯端口设置，然后对通讯端进行通讯控制。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，包括用于显示电能耗用量和外部数据信息的LCD显示器，它与控制单元相互电连接。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，分别在信号处理单元和控制单元上设置UART接口，用于两者之间的数据信息的互相发送和接收。在信号处理单元的一个FLASH单元或RAM中设定数据采集模组和接口类，在控制单元的FLASH或RAM中设定数据处理模组和接口类命令。