[发明专利]支持DLMS/COSEM协议的电表数据采集终端

说明书

技术领域

本发明属于智能电网的用电信息采集技术领域，具体涉及一种支持DLMS/COSEM协议的电表数据采集终端。

背景技术

用电信息采集终端(electric energy data acquire terminal)是从属于智能电网用电信息采集系统、对各信息采集点用电信息采集的设备，也称为电表数据采集终端，可以实现电能表数据的采集、数据管理、数据双向传输以及转发或执行控制命令。电表数据采集终端按应用场所分为专变采集终端、集中抄表终端(包括集中器、采集器)、分布式能源监控终端等类型。本发明涉及的电表数据采集终端为集中抄表终端。

海外电表采集终端采用的协议报文规范为DLMS/COSEM，有别于国内常用的多功能电能表通信协议(DL/T 645-2007及DL/T 645-1997规约)。DLMS/COSEM协议已在多国现场应用，其具有优秀的互操作性和可扩展性。为了使电表数据采集终端拥有更大的市场及通用性，国内的电表数据采集终端有必要支持包括DLMS/COSEM在内的更多的抄表协议。

另外，现有的电表数据采集终端，通常都用单独的程序来控制485芯片的收发转换，而且485芯片容易受外部大电压大电流的冲击。

发明内容

为克服现有的电表数据采集终端兼容性不高、协议扩展性差的不足，本发明基于嵌入式LINUX技术，提供一种可同时支持海外DLMS/COSEM协议、国内电表协议的电表数据采集终端，改进了RS485收发电路以实现RS485数据的自动收发，增加了支持DLMS/COSEM协议的抄表模块以支持海外电表、以及水电气热表计的同步采集，使采集终端具有优秀的互操作性和可扩展性。

本发明所采用的技术方案如下：

支持DLMS/COSEM协议的电表数据采集终端，嵌入LINUX系统，包括电源模块和主板，所述的主板包括核心板、串口通信模块，所述的核心板包括CPU，所述的CPU内置有支持DLMS/COSEM协议的抄表模块，所述的串口通信模块设置有RS-485自动收发电路和GPRS上传模块。

电表数据采集终端通过CPU中内置的支持DLMS/COSEM协议的抄表模块，利用RS-485自动收发电路定时抄读支持DLMS/COSEM协议的电表数据，将抄读的数据进行解析、处理、存储，定时通过GPRS上传模块将电表数据采集终端自身的状态数据信息、以及抄读的电表数据上传给主站。

优选地，所述的RS-485自动收发电路设置有信号转换电路和保护电路。所述的信号转换电路的电路结构为：发送信号TXD通过电阻R30接入三极管Q1基极，5V电源通过电阻R29与三极管Q1集电极相连，485收发芯片与三极管Q1集电极连接，三极管Q1发射极接地；所述的保护电路的电路结构为：485芯片U2输出AB侧，分别通过R28上拉到5V、R31下拉到地，AB引脚分别通过瞬态抑制管TVS2、TVS3连接到地，AB之间通过瞬态抑制管TVS1连接。

RS-485自动收发电路中，核心板将需要发送的数据传输给信号转换电路及TXD发送引脚，发送数据通过信号转换电路后会切换485芯片的工作模式，无需单独增加程序来控制485芯片的收发转换，节省IO空间；在485芯片的AB引脚外新增保护电路，保护芯片不受外部大电流大电压的冲击。

优选地，所述的核心板主要包括电源管理电路、NAND Flash、SDRAM。电源管理电路根据外接电源的存在情况及采集终端通讯状态，分别使采集终端进入低功耗状态和有效地管理GPRS上传模块、液晶模块等的供电。NAND Flash用于存储核心板的运行程序、数据等；SDRAM用于保存终端各种重要参数及历史数据。

优选地，所述的主板包括人机交互模块，所述的人机交互模块包括液晶屏、按键、指示灯。采集终端将自身状态数据信息、测量点数据信息通过液晶屏进行显示，通过按键进行翻页、选择及在线调试，指示灯可以实时显示电表数据采集终端的工作状态。

优选地，所述的主板包括网口、I/O口、SPI总线、I2C总线。用户可以通过网口及USB接口对电表数据采集终端进行现场维护。

优选地，所述的电源模块设置有载波模块。电源模块输出两路不同的隔离信号，为核心板、主板、液晶模块、GPRS上传模块等提供电源。采集终端获取供电侧的交流电信号，可实现交流采样及检测功能；根据应用场景的不同，采集终端还可以通过载波模块与电能表通信，抄读电能表数据信息及事件记录等。

本发明的有益效果：