一种用于电度表的电源线载波自动抄表装置，包括电度表，电源线，其特征在于还有遥控线路盒，智能抄表机，ａ，在电度表的每个数字转盘上设置有码盘接触电刷片，在数字转盘间插入与码盘接触电刷片相配合的能输出８－４－２－１码的数字信号的编码印刷电路板；ｂ，安装于每户电度表附近的遥控线路盒由载波接收电路、发送电路、双音多频解调和密码译码控制电路、移位寄存器和异步串行码产生电路组成；ｃ，一个智能抄表机由载波发送电路、接收电路、键盘、双音多频编码电路、ＦＭ调制和解调电路、单片微机系统组成；其中电度表输出的８－４－２－１码直接输入遥控线路盒中的移位寄存器，智能抄表机与每个遥控线路盒之间的信号传输由电源线载波通讯方式实现。（*该技术在2004年保护过期，可自由使用*）
Power line carrier automatic meter reading device for watt hour meter
For a power line carrier automatic meter reading device, including meter meter, power line, which is characterized in that a remote line box, smart meter reading machine, a, in each digital meter is arranged on the rotary encoder brush contact piece, insert encoding printed circuit board can output digital signal of 8 - 4 - 2 - 1 yards the brush contact piece coupled with encoder in the digital turntable; B, remote line box installed in the household meter near by the carrier receiving circuit, transmitting circuit, DTMF demodulation and decoding code control circuit, shift register and asynchronous serial code generating circuit; C, a smart meter machine by carrier the transmitting circuit, receiving circuit, keyboard, dual tone multi frequency encoding circuit, FM modulation and demodulation circuit, single chip microcomputer system; the output of the 8 - 4 - meter The 2 - and 1 code directly enters the shift register in the remote control circuit box, and the signal transmission between the intelligent meter reading machine and each remote control circuit box is realized by a power line carrier communication mode.
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种电力部门对用户的电度表进行集中监测、抄表计量的装置。现在一般民用电度表采用感应式机械码盘计数显示方式。每月供电系统派出抄表员挨户抄一次电表的读数。汇总后和上月电表读数比较，算出每户的电费，再下达缴款通知单。这是一项花费大量人力的工作。机械电表优点简单、可靠、显示读数永远不会丢失、长时间停止使用后，累计读数不会变。随着技术的进步，国内开始着手电费收费的自动化管理。新产品有磁卡电表、投币式计费电表。也有改变传感器结构组成电子显示自动遥控式电表。也有在原有电表转轮上增加光电计数器使电量变为计数脉冲输出进行计数的方法。遥控方式有用电话线、电源线、专用线等方式。采用上述方法缺点是当停电时数据容易丢失，所以技术上又采用存贮器存贮、停电保护、备用电池等方法来保护数据。本技术的目的是实现同一变压器下的众多用户进行遥控抄表，集中管理。本技术的主要技术方案是它包括电度表、电源线、遥控线路盒、智能抄表机。对现有的电度作适当改装，即在每个数字转盘上设置有码盘接触电刷片，在数字转盘间插入与码盘接触电刷片相配合的能输出8－4－2－1码的数字信号的编码印刷电路板。安装于每户电度表附近的遥控线路盒由载波接收电路、发送电路、双音多频解调和密码译码控制电路、移位寄存器和异步串行码产生电路组成。控制众多遥控线路盒的一个智能抄表机由载波发送电路、接收电路、键盘、双音多频编码电路、FM调制和解调电路、单片微机系统组成。其中电度表输出的8－4－2－1码直接输入遥控线路盒中的移位寄存器，智能抄表机与每个遥控线路盒之间的信号传输由电源线载波通讯方式实现。本技术的优点是1、采用对机械码盘电表进行改装，投资省，且保留原机械电表的优点，特别是用电量读数不受停电的影响，不需要存贮和备用电源，供电时就可以读出用户的用电量，用户也可以读出用电量，做到用电心中有数，避免错收费现象。2、在电路结构上采用单片机、电子电话功能芯片和大规模数字电路集成芯片，技术先进，全数字化，智能化程度高，适合自动化集中管理。3、安装方便，采用电源线载波传输，不需另外布线。4、读数可靠性高，采用控制命令使用双音多频编码技术，多至八位数的密码，电表数据采用脉冲编码方式，两组不同的调制载波，保证控制命令和数据不会在同一电线上相互干扰。另外数据采用三取二重发方式，出错显示和重抄功能，保证了自动抄表的可靠性和唯一性。以下结合附图对本技术作进一步详细描述。附图说明图1是改装数字码盘的机械原理图。图2是改装后的数字转轮示意图。图3是码盘接触电刷片的示意图。图4是编码印刷电路板的示意图。图5是遥控线路盒的电路方框图。图6是智能抄表机的电路方框图。图7是遥控线路盒的电原理图。图8是智能抄表机的电原理图。整个装置由三部分组成改装后带数字信号输出的电表；遥控线路盒；智能掌式抄表器。1.电表的改装民用电度表采用机械传动数字转盘给出用电数字显示。没有电量信号输出。为了得到数字的电量信号，需要对电表进行改装。改装时原有的机械传动结构和安装结构不变，只是在数字转盘之间插入编码印刷电路板得到对应的8－4－2－1编码的数字信号。通过接口输入到遥控线路盒。如图1所示，图1(b)为图1(a)的侧视图，电度表1的各个数字转轮2之间插入一块编码电路板3，为了固定印刷电路板，可在原来框架上加上架长板4，二根定位轴5，二根定位卡条6，其中7、8为螺栓。这样可保证印刷电路板和转轮的平行度，电接触良好。为保持现有电表的结构，宜将数字转轮2的厚度减少0.5mm左右，以使厚度也为0.5mm左右的编码电路板插入。在数字转轮的中央设置有码盘接触电刷片9，如图2所示。由于图3所示的码盘接触电刷片9和图4所示的编码印刷电路板3采用公知的技术，在此不作详述。这样电表经过上述改装后，数字转轮上所显示的数字就通过编码方式以8－4－2－1码由印刷电路板3输出。2.遥控线路盒遥控线路盒安装在用户电表附近，接收电表输出的数字信号。受抄表器信号控制将电表读数通过电源线传回到抄表器。电路由下面几部分组成接收电路、发送电路、双音多频解调和密码译码控制电路、移位寄存器和异步串行码产生电路。图5为原理框图。图7为线路原理图。接收电路其工作过程如下电源线传来的抄表器发出的带双音多频调频的载波信号，经隔离电容C1、C2隔去220V，50Hz交流信号，由线圈B1选出以150kHz为中心的有用信号频率，滤去从电源线带来的各种杂波干扰，送入三极管Q2组成的选频放大器进行放大，再经二极管D3、D4限幅后送入解调器LM567(U4)解调，U4的2脚输出解调后的双音频信号。双音频解调和密码控制电路它由双音多频接收器U3(8870)、译码器U2(CD1514)、20脚挑线插座U1，双D触发器U17、U18、U19、U20、U9(4013)等集成电路组成。双音频信号经电容C6输入到U3(8870)的3脚。8870双音多频接收器是单片CMOS集成电路用以检测16个标准双音多频信号数位。它只需外接一个3.58MHz晶体和几只电阻、电容。8870内部放大器的增益近似等于反馈电阻R2与R4的比值K，其值一般取1－5左右。8870的输出(11、12、13、14脚)提供了十六位编码数位。经U2(CD1514)四－－十六线译码器进行译码。8870的15脚输出的选通脉经反相器(U10B)，反相后控制U2译码器的动作。平时没有选通脉冲时，U2的16根输出脚均为低电平。U1为密码设定电路。输入联接到U2输出的十根数字数位(0－9)线。利用跳线得到预定密码排列的U1八根输出线的信号。该信号按设定的顺序依次将输出高电平作为U17、U18、U19、U20各片的时钟输入。只有当发端键入的数位码和设置的顺序相同时，U20的Q端(13脚)才输出高电平。这个高电平既控制采数和串／并转换电路，也控制载波信号的发送，只有该户收到读数命令后，该用户才有信号发送，平时都处于关闭状态。4013双D触发器(U9)组成四次计数电路，当计数满后(即连续采数并发送三组读数值后)U9的输出使U17－U20组成的移位寄存器复位，U20B的13脚为低电平，使开关U16B·D关闭，串行码停止发送。等待下一次的读数命令。移位寄存器和异步串行码产生电路移位寄存器由三片(U5、U6、U7)八位并串变换的寄存器集成电路组成。电表数据占十六位，其他位预置为起始位和停止位。当收到读数命令即U20的13脚输出高电平，经U14、U10逻辑门电路产生置入脉冲到U5、U6、U7的P／S端。寄存器并行读入8－4－2－1编码的电表读数。六反相门电路U15中的两个反相门组成的振荡器产生的110Hz频率的方波信号，经U19(CD4520)、U12、U11B构成的25分频计数器进行分频。U12的6脚输出的脉冲与读数命令在U14A相与，输出作为4014寄存器P／S端的输入脉冲。同时到U19双D触发器组成的4次计数器。完成一次读数命令连续取数三次的功能。110Hz的方波脉冲作为移位寄存器的时钟脉冲(U5、U6、U7的10脚输入)，将并行数据逐位从U5的第3脚输出，产生输出速率110bit／s的异步串行码去调制发射电路的载波振荡器的频率。串行码的数据格式24位 发送电路串行码脉冲通过U16(CD4016)电子开关控制U1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴承之，
申请(专利权)人：吴承之，
类型：实用新型
国别省市：
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