电力配电网数据采集传输器制造技术

一种电力配电网数据采集传输器，包括主控电路（４），其特征在于：所述主控电路（４）的输入端接数字电表接口（１），电力线耦合电路（３）通过采集单元（５）与主控电路（４）相接，调试接口（２）接于主控电路（４）的通讯口；所述的主控电路（４）由单片机构成；所述的数字电表接口（１）包括光电耦合器ＩＣ１和接于其输入端的接口Ｊ１，所述光电耦合器ＩＣ１的输出接主控电路（４），所述的电力线耦合电路（３）的谐振回路Ｔ１通过接口Ｊ３与输电线路耦合，采集单元（５）由网络接口控制芯片ＩＣ４构成，所述的调试接口（２）包括接口电路ＩＣ２和接于其Ｉ／Ｏ端的通讯接口Ｊ２。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

Power distribution network data acquisition transmitter

A power distribution network data acquisition and transmission, including the main control circuit (4), which is characterized in that the main control circuit (4) connected to the input of the digital meter interface (1), the power line coupling circuit (3) through the acquisition unit (5) and the main control circuit (4) connected with the debug interface (2) is connected to the main control circuit (4) of the communication port; the primary control circuit (4) by MCU interface; the digital meter (1) comprises a photoelectric coupler IC1 and connected to the input end of the J1 interface, the output of the photoelectric coupler IC1 is connected with the main control circuit (4), the power line coupling circuit (3) of the resonant circuit T1 through J3 interface and transmission line coupling, acquisition unit (5) by the network interface control chip IC4, the debug interface (2) including Port circuit IC2 and its communication interface with I / O terminal J2.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于配电网电力数据采集传输的采集器。
技术介绍
目前国内的电表大都采用数字电表，依靠人工抄表，采集的数据不准确，浪费人力，而且无法提供各种线路上的数据及参数。由于这种数据的采集无法实现数据交互，且无实时性，不能实现数据的实时分析及控制。
技术实现思路
本技术解决了
技术介绍
无实时性，不能实现数据的实时分析及控制的技术问题。本技术的技术解决方案是一种电力配电网数据采集传输器，包括主控电路4，其特征在于所述主控电路4的输入端接数字电表接口1，电力线耦合电路3通过采集单元5与主控电路4相接，调试接口2接于主控电路4的通讯口；所述的主控电路4由单片机构成；所述的数字电表接口1包括光电耦合器IC1和接于其输入端的接口J1，所述光电耦合器IC1的输出接主控电路4，所述的电力线耦合电路3的谐振回路T1通过接口J3与输电线路耦合，采集单元5由网络接口控制芯片IC4构成，所述的调试接口2包括接口电路IC2和接于其I/O端的通讯接口J2。上述网络接口控制芯片IC4的输出端接低通滤波器；所述网络接口控制芯片IC4的输入端接谐振电路。上述低通滤波器可包括相并联的电阻R2、电感L2，其与电容C4串接后接放大器IC3的输入端；上述谐振电路可采用LC谐振回路，其可由相并联的电感L1、电阻R1与电容C3串接组成。上述接口电路IC2可采用RS232或RS485等。上述单片机以采用AT89C51单片机为宜。本技术具有如下优点1数据采集实时准确，节省人力；2可以提供各种线路上的数据及各种参数，便于作进一步的分析；3可实时采集数据，故可实现数据的交互，数据的实时分析及控制，自动化程度高。附图图面说明附图说明图1是本技术的原理框图；图2是本技术数字电表接口的电路原理图；图3是本技术调试接口的电路原理图；图4是本技术电力线耦合电路的电路原理图；图5-7是本技术采集单元的电路原理图。具体实施方式参见附图1，本技术主要应用电力线进行数据的传输，它采集用户的电量，通过电力网络接口芯片发送和接收电力线上的数据。电力线上的数据是以载波形式传输的，目前国内主要采用50-400KHZ频段。采集单元5采集本地脉冲量，通过其电力载波芯片可随时将数据发送到系统端。各采集器可通过电力线组成网络，分配不同的系统地址和设备地址，接收控制单元发送来的命令，或发送各种数据。同时各采集器可以与监控中心通讯，进行简单的通讯协议处理，作出相应的分析。采集单元5通过数字电表接口1的外围接光耦将电表的脉冲量记录下来，通过单片机记录脉冲数目，从而达到采集电量的目的。采集的电量通过采集单元5的电力载波芯片与电力线进行耦合，以载波的形式传输电量。参见图2，数字电表接口1在数字表的接口J1通过光电耦合器IC1将脉冲量转换为数字量，接至主控电路4的T0口，该T0口可设置为记数功能，用于记费。调试接口2可采用RS232或RS485等，主要用于调试程序，也可通过其读取单片机中电可擦除存储器EEPROM的所保存的数据，留作测试用。为防止掉电后保存电表数据，所有关键数据都须保存在电可擦除存储器EEPROM中。参见图4，电力线耦合电路3的作用是把220V交流电上的载波信号通过接口J3取下来，同时把要发送的模拟信号耦合至220V交流线上。谐振回路T1调谐于50-400KHZ中的某一频率上，该频率就是调制频率。见图5，接收电力线载波是通过LC谐振与载波频率，将交流电力线上的信号取下来，通过电感L1、电阻R1和电容C3组成的谐振电路直接接至网络接口控制芯片IC4的SI接口线上。网络接口控制芯片IC4完成带通滤波和A/D转换，将数据发送到单片机。参见图6，发送电路是网络接口控制芯片IC4输出的模拟信号通过SO端输出，经电阻R2、电感L2和电容C4组成的低通滤波器，然后经可调整放大倍数的放大电路IC3放大后，接至LC谐振回路上，后经变压器耦合到220V交流线上。网络接口控制芯片IC4在发送时其TS端为低电平，可利用它来区分接收电路和发送电路。在发送时，TS端为低电平，放大器工作，发送的信号可发送出；接收信号时，TS为高电平，放大器不工作，发送电路不影响接收电路工作。参见图7，采集单元5的核心部件是网络接口控制芯片IC4，该部件的稳定性和性能直接决定整个产品的稳定性和性能。可选用Intellon公司的SSC P300 PL。网络接口控制芯片IC4提供了标准信道存取和通讯服务的数据链路层的控制逻辑、扩频载波的电力线收发器及与同步并口兼容的主处理器接口。同步并口即SPI。主控电路4的单片机可采用ATMEL公司的AT89C51单片机，外部扩展32K bytes的RAM作为工作存储区。单片机的通信接口电路分为调试接口和电力网络接口两个部分。调试接口2包括接口电路IC2和接于其I/O端的通讯接口J2。调试接口2是UART通讯接口，其接口电路IC2可采用MAX232，采用串行口中断与调试接口进行通讯，参见图3。网络接口控制芯片IC4之间的通讯采用SPI接口，只需5根线就可与网络接口控制芯片IC4通讯，分配了外部中断0与之通讯。单片机的P0，P2端口用作数据线和地址线，P1端口用于和网络接口控制芯片IC4的SPI通讯，P3端口用于第二功能，如读写数据的选定和与外部RS232口的调试通讯。SPI与主处理器的接口线有以下几条PLC-CS用于选择网络接口控制芯片IC4，PLC-INT是网络接口控制芯片IC4的中断请求信号，PLC-INT连接到单片机的中断0。PLC-INT为0表示要求主处理器提供服务。PLC-SDO为网络接口控制芯片IC4输出的数字量，接到CPU上，PLC-SDI为主处理器输出的数字量，传送给网络接口控制芯片IC4。PLC-SCLK是用于网络接口控制芯片IC4与单片机之间为了传送数据而设置的时钟线。PLC-RST为主处理器强行复位网络接口控制芯片IC4的信号线。权利要求1一种电力配电网数据采集传输器，包括主控电路(4)，其特征在于所述主控电路(4)的输入端接数字电表接口(1)，电力线耦合电路(3)通过采集单元(5)与主控电路(4)相接，调试接口(2)接于主控电路(4)的通讯口；所述的主控电路(4)由单片机构成；所述的数字电表接口(1)包括光电耦合器IC1和接于其输入端的接口J1，所述光电耦合器IC1的输出接主控电路(4)，所述的电力线耦合电路(3)的谐振回路T1通过接口J3与输电线路耦合，采集单元(5)由网络接口控制芯片IC4构成，所述的调试接口(2)包括接口电路IC2和接于其I/O端的通讯接口J2。2如权利要求1所述的电力配电网数据采集传输器，其特征在于所述网络接口控制芯片IC4的输出端接低通滤波器；所述网络接口控制芯片IC4的输入端接谐振电路。3如权利要求1或2所述的电力配电网数据采集传输器，其特征在于所述的低通滤波器包括相并联的电阻R2、电感L2，其与电容C4串接后接放大器IC3的输入端；所述的谐振电路为LC谐振回路，其由相并联的电感L1、电阻R1与电容C3串接组成。4如权利要求3所述的电力配电网数据采集传输器，其特征在于所述的接口电路IC2采用RS232或RS485。5如权利要求5所述的电力配电网数据采集传输器，其特征在于所述的单片机采用AT89C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：高虎，
申请(专利权)人：西安网联科技服务有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：