一种具有精准对时功能的采集设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有精准对时功能的采集设备，包括：采集主站、集中器、采集器、校时器、电表和通信模块，通信模块包括第一通信模块、第二通信模块和第三通信模块，采集主站与第一通信模块的一端连接，第一通信模块的另一端与集中器的输出端连接，集中器的输入端与第二通信模块的一端连接，第二通信模块的另一端分别与采集器的输出端以及电表的输出端连接，采集器的输入端输入电脉冲信号，电表通过第三通信模块与采集器连接，校时器安装在集中器的一侧，校时器与集中器连接。本实用新型专利技术通过校时器，设定集中器超时阈值，使集中器能主动对采集器和电表进行校时，实现采集设备的精准对时。

【技术实现步骤摘要】
一种具有精准对时功能的采集设备
本技术涉及采集设备
，尤其涉及一种具有精准对时功能的采集设备。
技术介绍
采集系统是一个多层的主从模型，每一层的节点均是下一层设备的时钟基准源。采集主站以GPS时钟为基准源，可以确保时钟精准；集中器由采集主站进行对时，以GPRS为通信链路，时钟偏差主要来源于GPRS通信延时；电能表由集中器进行对时，时钟偏差主要来源于集中器-路由-采集模块-电表间的通信延时。而时钟偏差将导致电能表各类事件记录数据的时间戳不准确、电能表冻结时间不统一、远程费控命令操作失败等相关问题。精确对时技术的引入，确保采集主站可以采集到同一时刻的电能表数据，在精准的数据采集、电网质量监测、线损治理等方面都具有深远的意义。例如，一种在中国专利文献上公开的“基于PLC的用电信息采集系统中的对时系统及方法”，其公开号CN103368719A，其公开日2013年10月23日，包括对时服务设备、集中器和采集器，对时服务设备，通过PLC连接到用电信息采集系统，获取卫星时间后通过PLC向集中器提供标准时间；集中器，通过PLC连接对时服务设备和采集器，从所述对时服务设备获取时间信息，校对集中器时间，并将所述时间信息发送给采集器；采集器，通过PLC连接集中器，根据集中器所提供的时间信息校对采集器时间。通过对时服务设备获取时间信息，并传递给集中器，通过集中器传递给采集器，使采集器校对时间，但是该专利没有公开对时服务设备的具体方案，无法有效的实施对时方案，因此，该专利依然很难实现采集系统的精准对时功能。专利技术内容本技术主要解决现有的技术无法实现采集系统的精准对时的问题；提供一种具有精准对时功能的采集设备，保证电表时钟的准确，使所有电表冻结时间统一，避免电表时钟超过费控命令的有效时间。本技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种具有精准对时功能的采集设备，包括采集主站、集中器、采集器、校时器、电表和通信模块，所述通信模块包括第一通信模块、第二通信模块和第三通信模块，所述采集主站与第一通信模块的一端连接，所述第一通信模块的另一端与集中器的输出端连接，所述集中器的输入端与第二通信模块的一端连接，所述第二通信模块的另一端分别与采集器的输出端以及电表的输出端连接，所述采集器的输入端输入电脉冲信号，所述电表通过第三通信模块与采集器连接，所述校时器安装在集中器的一侧，所述校时器与集中器连接。采集器采集电表数据和电脉冲信号，通过校时器设定超时阈值，并将超时范围传递给集中器，使集中器能主动进行校时功能，减少了集中器与采集主站的通信延时误差，实现了采集设备的精准对时功能。作为优选，所述的校时器包括计时模块、供电模块、可控电阻R1、控制器、比较器U1、比较器U2、RS触发器A1和校时芯片，所述计时模块与控制器连接，所述供电模块与可控电阻R1的第一端连接，所述可控电阻R1的控制端与控制器连接，所述可控电阻R1的第二端分别与比较器U1的正相输入端以及比较器U2的负相输入端连接，所述比较器U1的负相输入端输入电流基准信号Iref1，所述比较器U1的输出端与RS触发器A1的输入端S端连接，所述比较器U2的正相输入端输入电流基准信号Iref2，所述比较器U2的输出端与RS触发器A1的输入端R端连接，所述RS触发器A1的输出端与校时芯片连接。通过供电模块和可控电阻R1提供一个电流信号，电流信号进入比较器U1和比较器U2，通过计时模块进行计时，控制器根据计时模块的计时时长改变可控电阻R1的阻值，使电流信号改变，设定电流基准信号Iref1和电流基准信号Iref2的值，使电流信号稳定在Iref1和Iref2之间，当计时模块时间超过设定阈值时，电流信号超过Iref1和Iref2的值，RS触发器发生偏置，通过校时芯片使集中器进行校时。作为优选，所述的第一通信模块包括4G通信、GPRS通信或蓝牙通信，所述第二通信模块包括载波通信，所述第三通信模块包括RS485通信。通过多种不同的通信，保证采集设备的正常运转。作为优选，所述的集中器包括壳体、显示屏、若干个通信端子、MCU、无线模块和操作按钮，所述显示屏固定安装在壳体上部，所述显示屏与MCU连接，所述操作按钮安装在显示屏一侧的壳体上，所述操作按钮与MCU连接，所述壳体中部设有腔体，所述无线模块固定安装在腔体内，所述MCU固定安装在腔体内无线模块的一侧，所述无线模块的一端与MCU连接，所述无线模块的另一端与第一通信模块连接，若干个所述通信端子并列安装在壳体下部，所述通信端子的一端与MCU连接，所述通信端子的另一端与第二通信模块连接。通过操作按钮可以进行主动校时，显示屏显示集中器接入的信息和时间信息，通过通信端子进行有线通信连接，通过无线模块进行无线通信连接，使集中器能进行有线通信和无线通信。作为优选，还包括若干个螺钉，所述壳体包括外壳和内壳，所述外壳两侧设有若干个通孔，所述内壳两侧设有若干个与所述通孔对应的螺纹孔，所述螺钉穿过通孔与螺纹孔连接。通过螺钉将外壳和内壳进行固定安装，使集中器的壳体更加牢固，防止安装在壳体的腔体内的电路元件掉落出去。作为优选，还包括通信天线，所述无线模块经所述通信天线与第一通信模块连接。通过通信天线，使集中器通信更加稳定，减少其他信号的干扰。作为优选，所述的电表包括微处理器、电流取样电路、电压取样电路、AC/DC转换电路、电源、备用电池、时钟芯片、显示器、存储器和RS485通信接口，所述电流取样电路的输入端采样电流信号，所述电流取样电路的输出端与微处理器连接，所述电压取样电路的输入端采样电压信号，所述电压取样电路的输出端与微处理器连接，所述AC/DC转换电路用于将交流电转换成直流电并将直流电供给所述电源，所述电源与时钟芯片连接，所述时钟芯片分别与微处理器以及备用电池连接，所述微处理器分别与显示器、存储器和RS485通信接口连接。显示器用于显示电流取样电路和电压取样电路采集的电网电流信号和电压信号，并通过RS485通信接口被采集器采集，存储器用于存储采集的数据信息，通过时钟芯片，使微处理器具备时钟处理能力，方便集中器进行校时，电源和备用电池用于给时钟芯片和微处理器供电。作为优选，所述的备用电池包括若干个并联的电池组，所述电池组包括若干个串联的电池。通过多个电池的串联以及多个电池组的并联组成大电池，使备用电池具有足够大的电能供给电路运行。本技术的有益效果是：通过校时器，设定集中器超时阈值，使集中器能主动对采集器和电表进行校时，消除了集中器与采集主站传递信息时的通信延时误差，实现了采集设备的精准对时，保证集中器及以下层级的时间一致，确保采集主站可以采集到同一时刻的电表数据，保证远程费控命令稳定可靠执行，有利于提高对各类事件排查的准确性和可靠度。附图说明图1是实施例一的采集设备结构示意图。图2是实施例一的校时器电路连接框图。图3是实施例一的集中器结构示意图。图4是实施例一的电表电路连接框图。图中1.采集主站，2.第一通信模块，3.集中器，4.第二通信模块，5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有精准对时功能的采集设备，其特征是，包括/n采集主站、集中器、采集器、校时器、电表和通信模块，所述通信模块包括第一通信模块、第二通信模块和第三通信模块，所述采集主站与第一通信模块的一端连接，所述第一通信模块的另一端与集中器的输出端连接，所述集中器的输入端与第二通信模块的一端连接，所述第二通信模块的另一端分别与采集器的输出端以及电表的输出端连接，所述采集器的输入端输入电脉冲信号，所述电表通过第三通信模块与采集器连接，所述校时器安装在集中器的一侧，所述校时器与集中器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有精准对时功能的采集设备，其特征是，包括
采集主站、集中器、采集器、校时器、电表和通信模块，所述通信模块包括第一通信模块、第二通信模块和第三通信模块，所述采集主站与第一通信模块的一端连接，所述第一通信模块的另一端与集中器的输出端连接，所述集中器的输入端与第二通信模块的一端连接，所述第二通信模块的另一端分别与采集器的输出端以及电表的输出端连接，所述采集器的输入端输入电脉冲信号，所述电表通过第三通信模块与采集器连接，所述校时器安装在集中器的一侧，所述校时器与集中器连接。


2.根据权利要求1所述的一种具有精准对时功能的采集设备，其特征在于，所述校时器包括计时模块、供电模块、可控电阻R1、控制器、比较器U1、比较器U2、RS触发器A1和校时芯片，所述计时模块与控制器连接，所述供电模块与可控电阻R1的第一端连接，所述可控电阻R1的控制端与控制器连接，所述可控电阻R1的第二端分别与比较器U1的正相输入端以及比较器U2的负相输入端连接，所述比较器U1的负相输入端输入电流基准信号Iref1，所述比较器U1的输出端与RS触发器A1的输入端S端连接，所述比较器U2的正相输入端输入电流基准信号Iref2，所述比较器U2的输出端与RS触发器A1的输入端R端连接，所述RS触发器A1的输出端与校时芯片连接。


3.根据权利要求1所述的一种具有精准对时功能的采集设备，其特征在于，所述第一通信模块包括4G通信、GPRS通信或蓝牙通信，所述第二通信模块包括载波通信，所述第三通信模块包括RS485通信。


4.根据权利要求1所述的一种具有精准对时功能的采集设备，其特征在于，所述集中器包括壳体、显示屏、若干个通信端子、MCU、无线模块和操作按钮，所述显...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑松松，蔡明海，尹小明，沈勤卫，陈福如，蔡卫国，黄慧军，李娇，章宙文，朱琪，刘丽，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司湖州供电公司，国网浙江长兴县供电有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33