专利名称：电表的远程集中抄表装置的制作方法
技术领域：
电表的远程集中抄表装置
技术领域：
本实用新型涉及电力系统领域，尤其涉及电能表的远程集中抄表装置。背景技术：
在电力系统管理领域，对各种各样的电表进行数据抄写是一项繁重的工 作。例如在个人用户领域，每家每户都有自己的电能计量表(俗称电表)。每 个月电力部门都要指派专门的人每家每户的进行抄表，费时费力。并且一旦遇 到电表安装在用户房间内的情况，又很难保证每个月都恰好遇到用户有人在 家，从而可以打开房门入户抄表。在工业控制领域，对厂房内星罗棋布的各式 电表进行及时准确的抄读更是一件非常繁琐的任务。
现有技术中采用网络远程抄表的方法解决这一 问题。所谓网络远程抄表， 就是在现有电表上加装一块同电力线和电表相连接的通讯模块，该通信模块可 以读出电表的读数，并通过电力线载波通讯到设置于电力网主站的数据采集管 理器中进行统一管理。
现有技术的问题在于，需要在每一个电表上均加装一个通讯模块，成本较 高，并且在有些狭窄的场合(例如居民单元楼的电表箱)并没有足够的空间为 每个电表加装通讯模块。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种电表的远程集中抄表装置， 可以降低安装成本并节省空间，适用于狭窄的场合。
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种电表的远程集中抄表装置，包 括多个终端电表，还包括一个通信电表，所述终端电表包括网络通信单元，所 述通讯电表包括网络通信单元和电力线通信单元，所述多个终端电表和通信电 表通过网络通信单元相互通信，所述电力线通信单元通过所述远程集中抄表装置所在电力网的电力线与设置于电力网主站的数据采集管理器相互通信。 作为可选的技术方案，所述终端电表和通信电表为电能表。
作为可选的技术方案，所述网络通信单元为485网络通信单元，所述电力 线通信单元为可编程逻辑电路网络通信单元。
作为可选的技术方案，所述终端电表与通信电表之间采用485总线相互连接。
作为可选的技术方案，所述通讯电表还包括主控单元与计量单元。 本实用新型的优点在于，采用一个通信电表实现多个终端电表与设置于电 力网主站的数据采集管理器之间的相互通信，实现远程抄表。该方法避免了对 每个电表进行改造和更换，在一个区域内只需要将一个普通的终端电表更换为 通信电表，既可实现远程抄表的功能，因此可以降低安装成本并节省空间，适 用于狭窄的场合。
附图1是本实用新型提供的电表的远程集中抄表装置具体实施方式
的结构 示意附图2是本实用新型提供的电表的远程集中抄表装置具体实施方式
的485 网络通信单元的电路附，3是本实用新型提供的电表的远程集中抄表装置具体实施方式
的电力 线通信单元的电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型提供的电表的远程集中抄表装置的具体实施 方式做详细说明。
附图1所示是本具体实施方提供的一种电表的远程集中抄表装置的结构示 意图，包括终端电表102、 103、 104和通信电表101，所述终端电表IOI、 102、 103包括网络通信单元112、 113和114，所述通讯电表101包括网络通信单元 111和电力线通信单元110，所述终端电表102、 103、 104和通信电表101通过网络通信单元lll、 112、 113和114相互通信，所述电力线通信单元110通 过所述远程集中抄表装置所在电力网的电力线130与设置于电力网主站的数据 采集管理器相互通信。
所述网络通信单元112、 113和114为485网络通信单元。附图2所示为 所述485网络通信单元的电路图。485网络通信单元中采用TI公司7LB165工 业级芯片，具有网络传输可靠，抗干扰特性强，具有良好的级连阻抗特性，设 计采用独立电源供电，内部与MCU通信采用光电隔离转换，能承受4KV工频 耐压。
所述电力线通信单元110为可编程逻辑电路网络通信单元。附图3所示为 所述电力线通信单元110的电路图。可编程逻辑电路网络通信单元是一种电力 载波通讯单元，采用码分多址扩频通讯方式进行通讯。所述电力线通信单元110 采用LN2220专用扩频载波芯片，这是一块带有兼容PIC系列核心的芯片，可 以方便通过编程来完成双向通讯功能，采用QPSK调制技术，在带宽不变的情 况下数据传输速率是BPSK的一倍，采用CDMA码分多址扩频方式31位PN 码，将台区之间的干扰减小到最低。电力载波单元在发送状态时，用于将来自 微处理器的数字信号进行QPSK调制后输出，电力载波单元为接收状态时，用 于设定本地与接收到的伪随机码序列相位同步的捕获门限值，LN2220芯片的 硬件将会按每个伪码周期对本地产生的伪码与接收到的伪码进行相关计算，计 算的结果与门限值比较，若小于门限值将进行码序列相位调整，直到相关计算 结桌高于设定的捕获门限。
电力线通信单元110的功放电路包括一个信号整形电路和一个功放输出电 路，信号整形电路是由运放OPA2177及电阻电容组成的前置放大电路，其输 入端连接在扩频载波芯片PL2220的PSKOUT 口 ；功放输出电路是由一对互补 管BD237、 BD238及其他三极管、二极管和电阻构成的互补推挽功率放大电 路，其输入端耦接在信号整形电路的输出端，其输出端与电力线耦合接口连接; 在功率输出电路中还设有保护电路P6KE，防止电网的浪涌损坏电路。扩频载 波芯片LN2220接收端采用电感、阻容滤波滤出高频分量，通过10nf电容耦合 进入扩频载波芯片。耦合变压器Trans采用薄膜合金材料，保证输出和接口信号的传递性能启到较好的阻抗匹配。
所述终端电表102、 103、 104与通信电表101之间采用485总线120相互 连接，并采用POLING方式相互通信。
所述通讯电表101还包括主控单元与计量单元。主控单元采用复旦微电子 公司FM2307为核心的MCU， FM2307主要包括了内置8K字节程序存储器， 2K字节EEPROM, 128字节RAM，同时包括了低功耗硬件实时时钟和内置温 度传感器及12位ADC，可用于晶体振荡器的温度补偿。并且集成双路异步串 行通讯口，其中一路可以编程设置为红外调制输出(载波38KHz); FM2307 还具有液晶显示驱动电路可配置的4COMX32SEG LCD显示驱动/ 14DIGX 8SEG LED扫描显示。因此采用FM2307在整体电路设计上具有线路设计简 单，同时由于都是内置IC中，提高了可靠性降低了成本。在软件指令上FM2307 采用了RISC指令方式并且指令兼容PIC指令，使程序的执行效率提高了，并 具有一定的抗干扰能力。计量单元采样电路采用了 AD7755芯片，取样端口采 用锰铜方式取出采样信号直接输入到AD7755端口。由于AD7755采用了差分 输入方式，能够抑制一定的共模干扰，提高可小信号的线性。通过内部数字滤 波、采样，以V/F转换方式输出高速脉冲信号送到MCU信号采样端口。 MCU 内部采用独立的记数单元，可以同时计量两路AD传送的高速脉冲信号。通过 软件滤波、消抖处理还原成80ms脉宽信号，作为计量端口输出。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的 普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润 饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种电表的远程集中抄表装置，包括多个终端电表，其特征在于，还包括一个通信电表，所述终端电表包括网络通信单元，所述通讯电表包括网络通信单元和电力线通信单元，所述多个终端电表和通信电表通过网络通信单元相互通信，所述电力线通信单元通过所述远程集中抄表装置所在电力网的电力线与设置于电力网主站的数据采集管理器相互通信。
2. 根据权利要求1所述的电表的远程集中抄表装置，其特征在于，所述终 端电表和通信电表为电能表。
3. 根据权利要求1或2所述的电表的远程集中抄表装置，其特征在于，所 述网络通信单元为485网络通信单元，所述电力线通信单元为可编程逻辑电路 网络通信单元。
4. 根据权利要求3所述的电表的远程集中抄表装置，其特征在于，所述终 端电表与通信电表之间采用485总线相互连接。
5. 根据权利要求1所述的电表的远程集中抄表装置，其特征在于，所述通 讯电表还包括主控单元与计量单元。
专利摘要一种电表的远程集中抄表装置，包括多个终端电表，还包括一个通信电表，所述终端电表包括网络通信单元，所述通讯电表包括网络通信单元和电力线通信单元，所述多个终端电表和通信电表通过网络通信单元相互通信，所述电力线通信单元通过所述远程集中抄表装置所在电力网的电力线与设置于电力网主站的数据采集管理器相互通信。本实用新型的优点在于，采用一个通信电表实现多个终端电表与设置于电力网主站的数据采集管理器之间的相互通信，实现远程抄表。该方法避免了对每个电表进行改造和更换，在一个区域内只需要将一个普通的终端电表更换为通信电表，既可实现远程抄表的功能，因此可以降低安装成本并节省空间，适用于狭窄的场合。
文档编号G01R11/00GK201355369SQ200820158209
公开日2009年12月2日 申请日期2008年12月30日 优先权日2008年12月30日
发明者余俊耀, 勇 周, 铀 廖, 张家宪, 章浩然 申请人:上海联能仪表有限公司