[实用新型]小区能耗远程计量管理系统

说明书

技术领域

本实用新型属于数据采集、信息处理和控制技术领域，特别是涉及到利用计算机控制技术、数据库管理系统、互联网技术、无线通信技术、现场总线技术，实现小区能源使用量的准确采集、存储和远程传输的小区能耗远程计量管理系统。

背景技术

小区能耗远程计量管理系统是与住户密切相关的一个智能化数据采集系统。传统的计量方法是将水表、煤气表、电表、热力表安装在业主房间内或楼道内，每月各能源部门专门派抄表人员入户进行抄表或收费。这给小区业主的正常生活带来诸多不便，也给抄表人员带来烦恼，甚至有时造成很多不必要的经济纠纷。

为了更好地管理和统计小区各用户的能源消耗量，国内外很多科研院所和公司相继开发了具有远程抄表功能的计量系统。采集方式、传输方式和数据访问方式大同小异。在小区的每一栋楼内设置中继站，其负责统一采集和存储各用户所消耗的能源数据（水、电、煤气、热），并将这些重要的数据通过有线方式传输到小区物业管理部门和相关的能源管理部门（电力公司、煤气公司、自来水公司、供热公司）。但这种方式存在一些隐患：一是设备的安全运行方面。比如总线一旦遭到雷电攻击，则造成与之相连的设备报废或元器件烧毁，严重者引起电气火灾；二是数据传输的可靠性方面。如果施工不当或其他原因断线，将会造成传输数据不准或整个系统瘫痪等后果。

现有技术中亟需要一套可以安全稳定运营的远程抄表系统。

发明内容

针对现有技术中存在的不足与缺陷，本实用新型提供一种小区能耗远程计量管理系统，通过利用现场总线技术和通用无线分组业务技术，实现智能小区内水、电、气、热使用量的远程计量。

小区能耗远程计量管理系统其特征是：包括用户节点、CAN总线通信网、楼宇中继器、GPRS通信模块、服务器、各能源管理部门PC机、小区物业管理部门PC机，所述的楼宇中继器安装在每栋楼内，其通过CAN总线与用户节点连接，楼宇中继器通过GPRS通信模块与拥有公网固定IP地址的专用服务器相连接，并与带有SQL数据库的服务器连接；所述的服务器与各能源管理部门PC机及小区物业管理部门PC机连接。

所述的楼宇中继器包括STC12C5A系列单片机、GPRS通信模块、DMT系列触摸屏、复位电路、CAN总线驱动器、光电隔离、电源。单片机的两个串口分别与触摸屏和GPRS通信模块相连接；单片机的并口通过光电隔离、CAN总线驱动器与各用户节点进行通信连接，完成用户能耗数据的采集和反向控制。

所述的用户节点包括STC12C5A系列单片机、四表数据采集模块、反控电路、铁电存储器、光电隔离、RS—485总线、CAN总线驱动器、液晶显示屏，其中四表数据采集模块通过RS—485总线分别与STC12C5A系列单片机连接。

所述的四表数据采集模块包括水表数据采集模块、煤气表数据采集模块、电表数据采集模块、热力表数据采集模块。

所述的反控电路包括固态继电器、电磁阀。

通过上述设计方案，本实用新型可以带来如下有益效果：

（1）本实用新型用户节点的现场数据采集模块（水表、煤气表、电表、热力表）采用计量精度高、数据传输可靠（均带RS-485总线通信接口）的计量器具，并与现场集操器相连接。除此之外电表还具有输出脉冲功能，当采用脉冲输出计量方式时，利用软件算法和硬件相结合，数据采集计量误差可控制在1%以内。

（2）各用户节点和楼宇中继器的控制芯片均采用STC12C5A系列单片机，其数据处理能力和抗干扰能力强、性价比高等特点。楼宇中继器和用户节点之间的通信采用一种传输误码率极低、传输速率快、抗干扰能力强的CAN总线通信技术，保证了数据传输的可靠性、传输速率及传输距离。

（3）楼宇中继器和服务器之间的通信采用GPRS模块来实现。其性能稳定、传输速率高、经济可靠、安装施工方便。各能源管理部门通过因特网和服务器上的数据库，非常方便地获取所需数据，即实现了不同部门的按需所取。

（4）根据业主欠费情况或突发事件，各能源管理部门和小区管理中心可通过楼宇中继器和用户节点上的固态继电器和电磁阀，对业主的水表、煤气表、电表、热力表进行远程控制（导通或切断），实现了远程“反控”。

（5）楼宇中继器的数据输入和显示部分采用了DMT系列触摸屏。其具有良好的人机界面交互功能，操作简单、直观、存储容量大、使用方便。小区物业部门和各能源管理部门的管理人员可通过触摸屏，随时查询和调用相关数据。

（6）为了提高本系统的抗干扰能力和工作可靠性，在系统的硬件设计上采用加光电隔离、退耦电容等措施，在系统软件设计上采用每隔500ms自动复位等方式。

附图说明