CN203192219U - 一种具有快速抄读功能的电能表采集器 - Google Patents
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Abstract
一种具有快速抄读功能的电能表采集器，涉及一种电表采集器，所述电能表采集器包括：MCU、E2PROM存储器、RTC实时时钟电路、下行RS485通信电路、上行通信接口、以及电源管理电路，其MCU为主控制芯片，E2PROM中装设电能表档案及抄表数据，RTC为采集器的时钟，RS485于采集器和电能表之间进行通信连接，上行通信接口为载波传输模块或无线传输模块与集中器相互连接。该电能表采集器具有快速抄读功能，解决抄表实时性差、抄读采集器内部数据命令不标准，降低了线路瞬时干扰导致抄表失败的概率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电表采集器，特别是涉及一种具有快速抄读功能的电能表采集器。
背景技术
目前，远程抄表***大多采用集中式抄表方案，而电能表采集器作为集中器与电能表的中间设备，具有非常重要的作用。现有远程抄表方案中，电能表采集器有两种的实现方式：
第一种实现方式，采集器本身不存储电能表信息，由集中器下发命令抄表命令，采集器接收到集中器命令后，通过RS485总线将命令转发给电能表，电能表接收到采集器的命令后，返回应答命令给采集器，采集器通过载波或无线传输模块将电能表的命令转发给集中器。此方式的优点是所有命令均符合国家电网标准的DL/T-1997规约和DL/T-2007规约命令，采集器不需要维护电能表档案信息，成本低，实现简单；缺点是由于集中器管理电能表数量非常多，最多一台集中器可管理1000块以上电能表，而且载波或无线的传输速率较低，载波通信通常不超过1000bps，无线通信波特率通常不超过9600bps，所以实时性差，效率低，日冻结或月冻结数据通常不准确。
第二种实现方式，采集器中录入所有电能表档案信息，定时抄读电能表数据，并将电能表数据存储在采集器中，集中器使用厂家内部扩展命令直接从采集器中抄读电能表数据。此方式的优点是由采集器直接抄读电能表数据，实时性强，集中器直接从采集器抄读电能表数据，效率高；缺点是抄读采集器内部数据时使用厂家自定义命令，命令不符合国家标准；如果采集器抄表失败，集中器不能获得正确的电能表数据。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种具有快速抄读功能的电能表采集器，该电能表采集器具有快速抄读功能，解决抄表实时性差、抄读采集器内部数据命令不标准，降低了线路瞬时干扰导致抄表失败的概率。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种具有快速抄读功能的电能表采集器，所述电能表采集器包括：MCU、E2PROM存储器、RTC实时时钟电路、下行RS485通信电路、上行通信接口、以及电源管理电路，其MCU为主控制芯片，E2PROM中装设电能表档案及抄表数据，RTC为采集器的时钟，RS485与采集器和电能表之间进行通信连接，上行通信接口为载波传输模块或无线传输模块与集中器相互连接。
所述的一种具有快速抄读功能的电能表采集器，所述采集器与集中器相连，在E2PROM中设置电能表档案。
所述的一种具有快速抄读功能的电能表采集器，所述采集器内部装有RTC实时时钟部件， E2PROM中的电能表档案与RS485总线相接。
所述的一种具有快速抄读功能的电能表采集器，所述电能表档案包括电能表的表号、电能表抄读的数据标识。
本实用新型的优点与效果是：
1. 本实用新型所有抄表命令均符合国家标准，无其它扩展命令；
2. 本实用新型兼容性好，完全适用于所有符合国家电网及南方电网要求的集中器及电能表；
3. 本实用新型缩短集中器抄表时间，采集器直接从电能表档案中查找数据，不需要每次抄读电能表数据；
4. 本实用新型集中器抄表成功率高，具有快速抄表和普通两种抄表方式，两种抄表方式配合，降低了线路瞬时干扰导致抄表失败的概率；
5. 本实用新型采集器通过下行RS485总线直接抄读电能表数据，不需要集中器逐一抄读，也不需要上行通信，而且采集器管理的电能表数量通常少于32块电能表，而集中器通常管理500块以上电能表，所以抄读速度快，冻结电能表电量更加准确；
6. 本实用新型安全性好，电能表电能相关数据在采集器中存储，电能表停电或损坏也可以从采集器中抄读电能表数据。
附图说明
图1是本实用新型具有快速抄表功能的电能表采集器构件框图；
图2是本实新型用具有快速抄表功能的电能表采集器下行抄表流程图；
图3是本实用新型具有快速抄表功能的电能表采集器上行抄表流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型进行详细说明。
本实用新型的硬件电路框图如图1所示，包括：MCU、E2PROM存储器、RTC实时时钟电路、下行RS485通信电路、上行通信接口、以及电源管理电路。其中，MCU为主控制芯片；E2PROM中存储电能表档案及抄表数据；RTC管理采集器的时钟；RS485用于采集器与电能表之间进行通信；上行通信接口通常使用载波传输模块或无线传输模块与集中器相互通信。
本实用新型具体实现方式如下：
电能表采集器具有档案管理功能：在使用前，集中器通过上行通信通道下发电能表档案，采集器接收到集中器的命令后，在E2PROM中建立电能表档案，并记录相应的自动抄表时间及需要抄读的数据标识。
电能表采集器具有自动抄读功能：采集器内部带有硬件RTC实时时钟，采集器读取RTC时钟获得当前时间，如果到达抄表时间，则依据E2PROM中记录的电能表档案通过下行RS485总线依次抄读电能表数据，并将成功抄读的电能表数据记录在E2PROM中，直至所有电能表的数据标识抄读完成。
电能表采集器具有自动处理集中器抄表命令功能：采集器上行通道接收到集中器发送的标准抄表命令后，现有的电能表采集器直接将命令通过下行RS485总线直接转发给电能表，并等待电能表返回数据，再将数据通过上行通道转发给集中器。本实用新型的实现方法是：首先查找E2PROM档案，如果E2PROM中存在电能表档案，则从抄表命令中提取集中器抄读的数据标识，并依据数据标识在采集器的E2PROM中查找相应的数据，查找到数据后，采集器模拟电能表重组返回命令，并直接将返回命令通过上行通道发送给集中器，完成一次快速抄读；如果电能表在采集器档案中不存在或通过数据标识查找电能表数据失败，采集器则直接将集中器的命令通过下行RS485通道改送给电能表，并等待电能表返回数据，再将电能表返回的数据直接转发给集中器，完成一次普通抄读。
下面结合图2和图3对本实用新型作进一步说明：
采集器在使用之前，首先通过上行接口向采集器下发命令，在采集器中建立电能表档案，包括电能表表号、冻结时间（包括小时冻结、日冻结、月冻结）、需要抄读的数据标识。
MCU读取RTC时钟获得当前时间，如果到时冻结则启动下行抄表流程，如图2所示。
步骤201，MCU通过命令从E2PROM中按顺序依次读取电能表档案，电能表档案包括电能表的表号、电能表需要抄读的数据标识。
步骤202， 依据电能表档案判断是否需要抄读电能表数据，如果需要抄读电能表数据，则执行203步骤；如果没有需要抄读的数据标识，则执行步骤201，继续读取下一只电能表档案信息，直至所有电能表处理完成。
步骤203，电能表依次抄读需要抄读的数据标识，例如依次抄读当前正向电能量、反向电能量、总电能量等数据，并按照软件设置的时间等待电能表返回数据。
步骤204，采集器依据数据标识，判断电能返回的数据是否正确，如果电能表返回数据正确则继续执行205步骤；如果电能表返回数据错误，则放弃此次抄读结果，并返回步骤201进行下一轮抄读。
步骤205，采集器将电能表返回的数据存储在E2PROM存储器中。
步骤206，采集器判断是否所有电能表都完成抄读，如果完成则下行抄表流程结束；如果仍有电能表未完成抄读，则返回201步骤继续下一轮抄读。
集中器通过采集器抄读电能表冻结数据流程如图3所示：
步骤301，采集器接收到集中器抄收电能表数据命令。
步骤301，采集器查找E2PROM中存储的电能表档案，并判断需要抄读的电能表数据是否已经存储在采集器中，如果采集器中有需要抄读的电能表数据，则执行步骤303；如果采集器中没有需要抄读的采集器数据则执行步骤304。
步骤303，采集器直接从E2PROM中读取电能表数据，并将数据组成符合DL/T-2007规约的数据包，直接返回给集中器，不需要抄读电能表。
步骤304，采集器通过下行RS485总线将集中器的抄读命令转发给电能表。
步骤305，采集器判断电能表返回数据包是否正确，如果正确，则执行步骤306；如果未返回数据包或等待超时，则结束抄读。
步骤306，采集器将电能表数据直接转发给集中器。
Claims (3)
1.一种具有快速抄读功能的电能表采集器，其特征在于，所述电能表采集器包括：MCU、E2PROM存储器、RTC实时时钟电路、下行RS485通信电路、上行通信接口、以及电源管理电路，其MCU为主控制芯片，E2PROM中装设电能表档案及抄表数据，RTC为采集器的时钟，RS485与采集器和电能表之间进行通信连接，上行通信接口为载波传输模块或无线传输模块与集中器相互连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有快速抄读功能的电能表采集器，其特征在于，所述采集器与集中器相连，在E2PROM中设置电能表档案。
3.根据权利要求2所述的一种具有快速抄读功能的电能表采集器，其特征在于，所述采集器内部装有RTC实时时钟部件， E2PROM中的电能表档案与RS485总线相接。
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