电表数据远程管理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种以电力线载波为主要通讯通道的电表数据远程抄读、监控和管理系统，属于供电监控管理技术领域。该管理系统包括抄表终端、集中器、主站计算机，其改进之处在于：集中器还含有由电流采样电路和电压采样电路构成的变压器电能采集模块。因此，本发明专利技术的系统既实现了与管理中心主站的计算机的远程通讯，又通过变压器电能采集模块以及开关量输出和执行电路，以电力线载波为主要信道，实现了将集中抄表和台区变压器监测控制有机结合起来，弥补了现有系统的欠缺，可以大大提高供电营销部门的电力管理水平。

Remote meter data management system

The invention relates to a remote reading, monitoring and managing system for electric meter data using power line carrier as the main communication channel. The management system comprises a meter reading terminal, a concentrator and a main station computer. The improvement is that the concentrator also comprises a transformer electric energy acquisition module which is composed of a current sampling circuit and a voltage sampling circuit. Therefore, the system of the invention can realize remote communication and management of computer center station, and through the transformer power acquisition module and switch output and execution circuit, power line carrier as the main channel, realize the centralized meter reading and monitoring area transformer control combine to make up for the lack of existing systems. Can greatly improve the management level of power supply marketing department.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电表数据远程管理系统，尤其是一种以电力线载波为主要通讯通道的电表数据远程抄读、监控和管理系统，属于供电监控管理

技术介绍
现行的电力供应系统通过台区变压器向本区域的各个用户供电。每户用户的用电量可以由进户电表记录。通过长期相关实践和深入研究，本专利申请人意识到，由于理论上各用户的用电量总和应当与台区变压器输出的电能相当，因此，为了对电力供应进行科学的监督管理，有必要在掌握各电表计量数据的同时，对台区变压器的电能量输出进行实时监控，从而可以实现对是否存在偷、漏电、过量线损等非正常情况的实时监控，提高供电效率。检索发现，申请号为CN95113716.6的中国专利申请公开了一种低压载波电能管理系统，该系统含有用于抄读电表的数据采集器(抄表终端)以及用于接收抄读采集器数据的集中器。抄表终端的信号采集端通过接口电路外接电表，其信号输出端通过载波调制解调电路与供电线路耦合连接；含有微处理器集中器的信号接收端通过载波调制解调电路与供电线路耦合连接。其中的电力载波收发讯机采用了二次调制、二次解调的方式，一次调制用软件实现，相对应的二次解调用电路实现。该专利申请较好的解决了用户电表的集中抄读问题，然而却未能实现对台区变压器电能输出的实测监督，更谈不上有效控制了。此外，深入分析可知，以上现有技术还存在如下不足之处 1、该系统没有主站，只能采集数据，不具备数据管理分析功能；2、二次解调从根本上还是调频方式调制数据，当干扰信号幅值比信号幅值大的时候，不能成功传输数据(如果要保证通讯的成功率，就必须加大发送功率，结果对电网产生的干扰将超标)；3、数据采集终端采集电表数据通过累加脉冲的方式，脉冲信号在长距离导线上传输容易丢失。据申请人了解，目前其它的电能量远程采集系统只是集合了配变监测与大用户电表电能量的采集，并不能直接采集变压器出线端的电能量，也不能直接通过低压载波抄读并监控居民电表。另外，现有此类系统在动态监控现场电表、精确计算台区线损等方面也有很多不合理之处。因此，在实际使用过程中往往存在以下问题1、系统建设成本高——建设电能量远程采集系统，现场需要安装终端及信道设备，可以获取配变监测数据及大用户电能表数据。如要采集变压器出线端的电能量，需要增加安装一只电表。如要通过低压载波抄读居民电表，该类系统目前还不能实现。建设居民用电低压载波远程抄表系统，现场需要安装采集终端、载波集中器及信道设备、可以获取居民电表的数据。如要获取配变检测数据，需要增加安装配变监测终端；如要采集变压器出线端的电能量，需要增加安装一只电表。2、资源不能共享——居民电表的抄读与管理、配变的运行状态、大用户的用电管理、台区变压器的线损情况对供电营销部门来说都是非常重要的，相对独立的系统使得现场数据不能共享，使用起来非常繁琐，难以满足现代化管理的需要。3、信道资源浪费——相对独立的系统，信道不能共享，增加系统运行费用。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于针对以上现有技术存在的缺点，提出一种可以同时具有台区变压器出线端电能量采集和居民电表抄读功能的电表数据远程管理系统，从而真正实现集中抄表和用电管理，为供电部门提高供电效率提供方便。本专利技术进一步的目的在于提出一种可以实现对台区变压器输出电能远程控制的电表数据远程管理系统。为了达到以上首要目的，本专利技术的电表数据远程管理系统包括以下组成部分——用于抄读电表数据的抄表终端，其信号采集端通过接口电路外接电表，其信号输出端通过载波调制解调电路与供电线路耦合连接；——用于接收并上传抄读终端数据的集中器，其中微处理器的信号接收端通过载波调制解调电路与供电线路耦合连接，微处理器的通讯端通过通讯接口与远程通道连接；——作为管理中心主站的计算机，其通讯端通过远程通道(公共电话网PSTN、GPRS、GSM、以太网、无线电台等)与集中器通讯连接；改进之处在于——所述集中器还含有由电流采样电路和电压采样电路构成的变压器电能采集模块；——所述电流采样电路为三组差分式电路，各组中的电流互感器分别与台区变压器的三相输出耦合连接，其信号输出端通过A/D转换，接微处理器的对应信号输入端；——所述电压采样电路含有电压互感器，所述电压互感器的原边线圈通过与之串联的分压电阻接台区变压器的输出端，所述电压互感器的副边与采样电阻并联，其信号输出端通过A/D转换，接微处理器的对应信号输入端。这样，只要增加成本有限的采样电路，便可使集中器的微处理器充分发挥其效用，既可实时或周期性通过电力线载波的方式抄读来自抄表终端的数据，又可计量台区变压器出线端的电能量，监测变压器的运行状态，并将有关数据传输到主站，以便及时经过数据处理，发现问题，实现远程电表数据的采集以及台区变压器电能采集和监测功能，大大方便供电营销部门的电力管理。为了达到以上进一步的目的，本专利技术的电表数据远程管理系统还含有开关量输出和执行电路，所述微处理器的I/O口通过驱动电路与执行电路通过光电耦合器耦合连接，所述执行电路含有供电线路通断控制器件。因此，集中器可以接受管理中心主站的指令，对供电线路实现远程控制。总之，本专利技术的系统既实现了与管理中心主站的计算机的远程通讯，又通过变压器电能采集模块以及开关量输出和执行电路，以电力线载波为主要信道，实现了将集中抄表和台区变压器监测控制有机结合起来，弥补了现有系统的欠缺，可以大大提高供电营销部门的电力管理水平。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。图7为本专利技术一个实施例的系统框图。图1为图7实施例中集中器的结构框图。图2为图1集中器的微处理器电路图。图3为图1集中器的载波调制解调电路和三相载波耦合电路图。图4为图1集中器的电能采集模块和电网参数监控模块电路图。图5为图1集中器的开关量输出和模拟量输入电路图。图6为图1集中器的外部通讯接口电路图。具体实施例方式实施例一本实施例的电表数据远程管理系统如图7所示，主要由于用于抄读电表的抄表终端、用于接收并上传抄读以及台区变压器数据的集中器以及作为管理中心主站的计算机构成。抄表终端可以借用各种现有载波数据传输的同类装置，其信号采集端通过接口电路外接电表，其信号输出端通过载波调制解调电路与供电线路耦合连接。集中器中含有微处理器，该微处理器的信号接收端通过载波调制解调电路与供电线路耦合连接，通讯端通过通讯接口与远程通道连接。主站计算机可以采购市场上PC机等，其通讯端通过以太网(也可以根据实际情况，通过公共电话网PSTN、GPRS、GSM、无线电台)与集中器通讯连接。集中器的基本结构如图1所示，主要由电源电路、微处理器电路、外部通讯接口电路、载波耦合电路、电能采集模块和电网参数监控模块、开关量输出和模拟量输入电路、以及显示电路组成。其中的微处理器电路由32位微处理器芯片及其外围的硬件时钟、RAM存储单元构成。外部通讯接口电路包括与微处理器连接的并行MODEM接口、RS232接口、RS485接口、红外接口、GPRS/GSM接口、以及以太网接口，因此具有良好的适应性，可通过包括网络连接在内的各种通讯连接方式与主站计算机远程连接。微处理器中载波端口的串行接口经载波调制解调电路通过三相载波耦合电路与三相输电线路耦合连接，微处理器电路中的微处理器作为通讯端的串行接口通过电能采集模块和电网参数监本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电表数据远程管理系统，包括以下组成部分：－－用于抄读电表数据的抄表终端，其信号采集端通过接口电路外接电表，其信号输出端通过载波调制解调电路与供电线路耦合连接；－－用于接收并上传抄读终端数据的集中器，其中微处理器的信号接收 端通过载波调制解调电路与供电线路耦合连接，微处理器的通讯端通过通讯接口与远程通道连接；－－作为管理中心主站的计算机，其通讯端通过远程通道与集中器通讯连接；其特征在于：－－所述集中器还含有由电流采样电路和电压采样电路构 成的变压器电能采集模块；－－所述电流采样电路为三组差分式电路，各组中的电流互感器分别与台区变压器的三相输出耦合连接，其信号输出端通过Ａ／Ｄ转换，接微处理器的对应信号输入端；－－所述电压采样电路含有电压互感器，所述电压互感器的 原边线圈通过与之串联的分压电阻接台区变压器的输出端，所述电压互感器的副边与采样电阻并联，其信号输出端通过Ａ／Ｄ转换，接微处理器的对应信号输入端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩永范，吴惠昌，刁国强，
申请(专利权)人：常州苏源永利达电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]