北斗星嵌入式modem在智能型電能表中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的電能表由于不能自動(dòng)抄收、控制用戶(hù)用電量而導(dǎo)致的諸如抄表收費(fèi)困難,電費(fèi)回收滯后、竊電等一系列管理問(wèn)題。磁卡或IC卡電表是以卡上攜帶的電量為基準(zhǔn),實(shí)施對(duì)用電的自動(dòng)控制,變用電管理部門(mén)的人工抄表計(jì)算收費(fèi)為用電用戶(hù)自己買(mǎi)電插卡用電,這在很大程度避免了上述大部分弊端的產(chǎn)生。但由于用戶(hù)用電與用電管理部門(mén)仍然是相隔離的,致使管理部門(mén)無(wú)法對(duì)用戶(hù)及電能表本身實(shí)施實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)與管理和及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決不法用戶(hù)的竊電問(wèn)題。將傳統(tǒng)的電表與通信控制單元有機(jī)結(jié)合起來(lái),由此構(gòu)成的電能網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)可基本覆蓋用電管理部門(mén)對(duì)用戶(hù)電能計(jì)量裝置要求的所有功能,并可實(shí)現(xiàn)智能化的自動(dòng)故障診斷。

二、工程說(shuō)明：

本網(wǎng)絡(luò)電表的任務(wù)就是要準(zhǔn)確地反映用戶(hù)電表的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài),實(shí)行遠(yuǎn)程全自動(dòng)集中抄表,分時(shí)段復(fù)查計(jì)費(fèi)和預(yù)防竊電現(xiàn)象的發(fā)生,并依據(jù)具體情況發(fā)出相應(yīng)的命令和信號(hào),實(shí)行遠(yuǎn)程全自動(dòng)控制。

三、聯(lián)網(wǎng)設(shè)備：

1、智能電表：

智能電表由傳統(tǒng)電表與信號(hào)轉(zhuǎn)換、監(jiān)控裝置三部分組成。

2、數(shù)據(jù)采集器：

數(shù)據(jù)采集器主要由四部分組成:

(1)采用工業(yè)級(jí)的微處理芯片,組成核心器件,負(fù)責(zé)管理整個(gè)采集控制工作和運(yùn)行預(yù)先編制好的管理程序。

(2)用E2PROM和看門(mén)狗電路提高系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和安全性。

(3)用RS485通訊協(xié)議接口將數(shù)據(jù)傳輸給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。

(4)脈沖信號(hào)采集及控制器接口。

3、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器：

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器主要收集數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)并儲(chǔ)存。在數(shù)據(jù)傳遞中起網(wǎng)絡(luò)服務(wù)作用,是上位機(jī)與數(shù)據(jù)采集器交換數(shù)據(jù)的中間橋梁。主要包括以下三部分:

(1)主控電腦部分由大規(guī)格、大容量存儲(chǔ)器芯片和微處理器組成,完成對(duì)所有采集數(shù)據(jù)的保存、處理工作,并管理其他所有部件,運(yùn)行所有管理程序來(lái)協(xié)調(diào)各方面的工作。

(2)網(wǎng)絡(luò)管理部分由兩大網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成:

① 通過(guò)RS485協(xié)議接口與數(shù)據(jù)采集器、用戶(hù)查詢(xún)裝置連接,此網(wǎng)是本系統(tǒng)的基礎(chǔ)網(wǎng)。它負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行,對(duì)系統(tǒng)的要求也特別高,如抗干擾能力,負(fù)載能力,傳遞的準(zhǔn)確性。

②公眾電話通信網(wǎng)管理部分?？紤]網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與數(shù)據(jù)管理中心相距甚遠(yuǎn),我們采用公眾電話網(wǎng)作為我們網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與數(shù)據(jù)管理中心電腦傳輸?shù)幕A(chǔ),即在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器設(shè)置MODEM接口將數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制成公眾電話網(wǎng)的信號(hào)傳輸給不在同一位置和地區(qū)的上位機(jī)(數(shù)據(jù)管理中心的電腦)。雙方通訊采用撥號(hào)方式連接,連接后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。這樣一臺(tái)普通的電腦可與多個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器分時(shí)連接,達(dá)到對(duì)所有的用戶(hù)進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表和監(jiān)控的目的。

(3)數(shù)據(jù)傳輸模塊：

北斗星數(shù)碼BDXMD-1嵌入式工業(yè)級(jí)MODEM：性能穩(wěn)定、誤碼率低、不易掉線。外形如名片的一半大小，可以方便的嵌入到各種單板機(jī)系統(tǒng)，更省用戶(hù)系統(tǒng)空間。DC5V供電，TTL電平接口，并行總線和標(biāo)準(zhǔn)串行總線兩種連方式，通過(guò)與市話網(wǎng)或單位內(nèi)部電話線相連即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸和控制功能。

4、用戶(hù)查詢(xún)裝置：

用戶(hù)查詢(xún)裝置是人機(jī)界面的第一層結(jié)構(gòu),通過(guò)它可對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行查詢(xún)、設(shè)置、監(jiān)視和控制。

5、 上位機(jī)：

上位機(jī)是人機(jī)界面的第二層結(jié)構(gòu),供管理者監(jiān)視整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況,并能發(fā)出控制命令。它通過(guò)一臺(tái)微機(jī)、一個(gè)MODEM、專(zhuān)用的應(yīng)用系統(tǒng)視窗平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理與監(jiān)控、保存與查詢(xún)電表數(shù)據(jù)、報(bào)表自動(dòng)生成及打印,系統(tǒng)幫助說(shuō)明。

四、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)：

五、采用電力線載波方式的網(wǎng)絡(luò)電能表管理系統(tǒng)

1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)：

用電力線載波網(wǎng)代替RS485協(xié)議通信網(wǎng)所構(gòu)成的系統(tǒng)在整體結(jié)構(gòu)和原理上述網(wǎng)管系統(tǒng)基本相同。不同之處在于，前述數(shù)據(jù)采集器由外裝到表內(nèi)，通信芯片、智能表與用戶(hù)查詢(xún)裝置通過(guò)電力線載波協(xié)議接口(而非RS485通信協(xié)議接口)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通信。其功能及試驗(yàn)結(jié)構(gòu)與前述RS485協(xié)議通信網(wǎng)絡(luò)所構(gòu)成的系統(tǒng)完全一樣。而且其所連接的智能網(wǎng)絡(luò)電表與用戶(hù)查詢(xún)裝置數(shù)只受網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的容量限制。而其現(xiàn)場(chǎng)安裝施工卻避免了有線方式連接不便所帶來(lái)的麻煩，。將BDXMD-1嵌入到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，通過(guò)公眾電話交換網(wǎng)即可實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)系統(tǒng)的通信。

2、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)：