专利名称：无线低压集抄监测集中器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力控制装置，特别是指一种无线低压集抄监测集中器。
背景技术：
现在远程电力抄表系统为电力部门管理、分析、处理各种电量数据的一种重要选 择措施。该系统一般包括用户端电度表、集中器和后台管理系统三个部分组成。现有该类系统的一般工作原理为，集中器接受后台管理系统的控制命令，然后将 用户端电度表采集的信息保存并传送到集中器，再由各集中器上传数据到后台管理系统的 活动。现该类系统已经广泛利用嵌入式技术方案来实现该系统的运转，现有技术中，集 中器是该系统的重要部分。在现有技术中该系统虽然已经在通信等方面实现了网络化运 行。但该系统所具有的仅为集抄低压用户电表数据功能，仅能对电力部门提供电量的管理、 分析和处理数据。在现电力管理部门所有的工作任务中，电量管理、分析和处理电量数据仅是其工 作任务的一个方面，配电监测也是电力管理部门的工作任务之一。而现阶段，电力管理部门 只能通过两套或两套以上装置方能完成其上述工作任务，这不仅增加了投入的成本也加大 了各电力部门的工作量和维护费用，为了能有效地降低费用，提高工作效率，在实现工作任 务的同时减少工作装置是本实用新型的目的之一。同时，利用现代移动通信技术，无线路由自组网技术和GPRS公用无线通信网络技 术，实现低压居民集抄及配电监测功能也是本实用新型的目的之一。
实用新型内容本实用新型的目的之一是利用现代移动通信技术，基于无线路由自组网技术和 GPRS公用无线通信网络技术并结合计算机技术来实现低压居民集抄及配电监测功能。本实用新型的另一目的是将低压居民用电量管理设施同配电监测设施合二为一， 在提高效率的同时，降低各方面的成本费用。本实用新型是通过以下技术实现的一种无线低压集抄监测集中器，包括有机箱，天线，指示灯，报警灯，SIM卡座，所 述的集中器还包括有，时钟模块、存储模块、通信模块、主控单元模块及电源模块、自路由无 线模块、工作时钟、复位模块、RS232驱动器、以太网驱动器、自路由无线接口、GPRS/FLASH/ SDRAM/JTAG接口、报警通讯组成。所述的集中器的通信模块包括有，电力线载波通讯、电话通讯、RS485通讯、RS232 通讯、GPRS通讯模块及相应的通讯接口。所述的天线有2个。所述的集中器最多可支持94个采集器。在本实用新型中，低压集抄监测集中器是通过以下技术实现的，集中器通过下行通讯通道自动抄收并存储各种具有无线通讯功能的智能仪表、各采集终端或采集模块采集 无线通信终端的电量数据，并通过集中器的上行无线通讯通道将采集的数据与后台主站进 行数据交换。 本实用新型在实现监测控制方面是通过以下技术实现的，设置于配电室内的无线 集中器根据强电以及开关信号等进行监测配电室，并根据监测到的数据进行管理。当配电 室发生电力故障时，安装在配电室的集中器在第一时间检测到故障信息后，首先点亮集中 器的报警灯并发送无线信息到后台主站的计算机，工作人员可以根据集中器发送给主站的 信息进行分析故障的原因并对故障进行排除。集中器同时可以对配电室内输电线路的电荷 进行监测，同时发送监测信息给主站，主站通过对信息分析并通过集中器给予配电室内遥 控跳间继电器进行断电和送电控制。集中器同时具有电表抄收、电压合格率和不平衡率检 测功能，工作人员可以及时掌握供电情况。集中器控制的遥控跳闸继电器可与任何报警绑 定，在报警产生时进行跳闸连动，从而避免了因为缺相等故障造成损坏负载设备的问题。后台主站对集中器的管理控制和数据交换是通过以下技术实现的集中器能接收主站的时钟召测和对时命令，对时误差不超过士3s，时钟走时误差 不超过0. 5S/d，电源失电后，时钟能保持正常工作。集中器能由主站设置和查询集中器编号、与主站通信地址等集中器参数。集中器能由主站设置和查询抄表日、抄表时间间隔等抄表参数。集中器能设置并保存所覆盖的采集器资料集中器设置并存储并下设相关的表计资料集中器能由主站下设任务参数及任务执行间隔并进行存储和执行集中器接收到主站下发的初始化命令后，分别对硬件、参数区、数据区进行初始 化，参数区置为缺省值，数据区清零。本发明无线集抄监测终端的无线通讯是通过以下技术实现的采用先进的GPRS无线通讯网方式进行数据传输。集中器内嵌GPRS无线数据通信 模块，它利用中国移动无线数据业务进行集中器数据抄读。GPRS网是覆盖范围广泛的全数 字网，具备提供语音和数据服务的诸多优点，包括较低的误码率及极低的成本。中国移动在 全国范围都建有网络，并可实现全国漫游。集中器是整个系统的采集终端，也是整个系统采 集数据的中枢，主站计算机和集中器之间通过GPRS无线网络联系，采集终端一方面接收来 自主站计算机的各种操作命令另一方面将采集终端的各种信息回传给主站计算机，同时还 存储所辖表计的数据和有关参数，并具有定时和实时抄收集中器或智能表数据，实时监视 集中器、采集器或智能表的工作状态等功能。本实用新型无线集抄监测集中器的集抄数据采集、数据处理是通过以下技术实现 的总表通过RS485总线可以抄取至多两个带有RS485通讯接口、符合中华人民共 和国电力行业标准《DL/T645-1997多功能电能表通讯规约》的多功能电能表或单相表。电 能表的接线方式如为单相，只能抄取到正向有功总电能一项数据；如为三相三线和三相四 线接线方式都能自动采集计量装置内的电流、电压、电能数据、最大需量及其时间、有功功 率、无功功率、功率因数等信息，形成历史曲线。集中器以系统设置的最小抄表时间间隔为 周期，对总表进行数据采集和存储，并在主站召测时发送给主站，集中器记录的电能表数据与所连接的电能表显示的相应数据一致。子表为采集器下所接电表。集中器可设置最多94个采集器(1 94号)，每个 采集器下可设置至多31个电能表。可实时抄取子表电能数据或者定时抄取，定时抄取以任 务实现，在主站召测时可将数据回送给主站，集中器记录的电能表数据与所连接的电能表 显示的相应数据一致。
集中器提供多种定时工作方式定时抄表、定时上传数据等。集抄功能的集中器至多支持95个任务，并实现实时抄收功能。保存每日的抄表原始数据。可根据任务有效的保存点数来设置数据保存的时间。 存储在终端中的原始数据，掉电不丢失。集中器对每次循环抄读时抄读失败的采集器具有自动补抄功能在全部抄读采集 器及之下的电能表，补抄抄表失败的采集器至补抄成功。并且在规定时间内实时抄收不成 功或者任务执行过程抄收不成功的，集中器会主动向主站上报报警。集中器检测到配电等 异常，会主动上报相关的报警并存储。终端硬件看门狗、掉电保护及上电自启动；采集并记录集中器、采集器及电表的异 常情况(如掉电、开关门、抄收不成功等)。可通过GPRS通道、USB、RS-485进行数据备份、升级维护，程序远程升级及各项参 数更改维护等无线集抄监测集中器的监测功能是通过以下方式实现的可监测的报警类型1)终端掉电2)配电盘高压停电(电网停电)、断相3)配电盘低压(总开关侧)停电、断相4) 3路分线路漏电故障 5) 3路分线路停电、断相6)总、3路分线路断零7)计量箱打开监测报警按照上述优先级顺序实现，优先级高的报警即屏蔽其他比它优先级低的 报警信息。如果计量箱箱门处于打开状态，除即时“非法开箱”报警外，每天早上有报警提醒。配电室监测终端的无线自动控制根据以下报警的同时进行自动控制即继电器根 据实际情况与以下报警联动，即当发生指定的报警，立即联动继电器。1)配电盘高压断相2)配电盘低压断相3)分线路1断相4)分线路2断相5)分线路3断相6)总断零故障7)分线路1断零8)分线路2断零[0054]9)分线路3断零集中器对配电室的电路进行电流、电压监测实时监测现场三相电流的平衡情况，根据设定的报警阈值进行监测、报警。可设置阈值的参数额定电流值、判断电流不平衡率起始额定电流比例、电流不平衡率报警阈值、电流不平衡率判断延时时间、电流不平衡率报警恢复阈值、电流不平衡率恢 复报警延时时间。终端以分钟为统计单位，统计当天的电压合格率信息，并保留前一天的电压合格
率信息。电压合格率信息内容A/B/C三相分别统计如下信息总统计次数、超上限次数、 超下限次数；电压合格率、偏上不合格率、偏下不合格率；日最高电压值及发生时间；日最 低电压值及发生时间；日平均电压值。电压合格率上下限阈值可设置默认198V—235V。
图1 机箱外壳主视图图2 集中器面板右视图图3 集中器面板左视图图4:集中器面板主视图1，安装固定孔 2，报警指示灯3，运行、维修开关31，运行指示灯 32，维修指示灯4，机箱外壳10，SIM卡座 11，自路由无线接口 12，GPRS接口I3，端子排
具体实施方式
为了更具体地说明本实用新型的内容，参照附图，针对本实用新型的实施过程和 方式进行详细说明。如图1所示为本实用新型的机箱外壳主视图，如图2为本实用新型的右视图，如图 3为本实用新型的左视图，如图4为本实用新型面板主视图。低压集抄监测集中器包括有包括有机箱(4)，天线，指示灯(31、32)，报警灯(2)， 时钟模块、存储模块、通信模块、主控单元模块及电源模块、工作时钟、复位模块、RS232驱动 器、以太网驱动器、GPRS接口(12)、/FLASH/SDRAM/JTAG接口、自路由无线接口(11)、SIM卡 座(10)、报警通讯等组成。集中器的通信模块包括有电力线载波通讯、电话通讯、RS485通讯、RS232通讯、 GPRS通讯等模块及相应的通讯接口及天线。在本实用新型中，低压集抄监测集中器是通过以下技术实现的，集中器通过下行 通讯通道自动抄收并存储各种具有无线通讯功能的智能仪表、各采集终端或采集模块采集 无线通信终端的电量数据，并通过集中器的上行无线通讯通道将采集的数据与后台主站进 行数据交换。本实用新型在实现监测控制方面是通过以下技术实现的，设置于配电室内的无线集中器根据强电以及开关信号等进行监测配电室，并根据监测到的数据进行管理。当配电 室发生电力故障时，安装在配电室的集中器在第一时间检测到故障信息后，首先点亮集中 器的报警灯并发送无线信息到后台主站的计算机，工作人员可以根据集中器发送给主站的 信息进行分析故障的原因并对故障进行排除。集中器同时可以对配电室内输电线路的电荷 进行监测，同时发送监测信息给主站，主站通过对信息分析并通过集中器给予配电室内遥 控跳间继电器进行断电和送电控制。集中器同时具有电表抄收、电压合格率和不平衡率检 测功能，工作人员可以及时掌握供电情况。集中器的遥控跳闸继电器可与任何报警绑定，在 报警产生时进行跳闸连动，从而避免了因为缺相等故障造成损坏负载设备的问题。 后台主站对集中器的管理控制和数据交换是通过以下技术实现的集中器能接收主站的时钟召测和对时命令，对时误差不超过士3s，时钟走误差不 超过0. 5S/d，电源失电后，时钟能保持正常工作。集中器能由主站设置和查询集中器编号、与主站通信地址等集中器参数。集中器能由主站设置和查询抄表日、抄表时间间隔等抄表参数。集中器能设置并保存所覆盖的采集器资料集中器设置并存储并下设相关的表计资料集中器能由主站下设任务参数及任务执行间隔并进行存储和执行集中器接收到主站下发的初始化命令后，分别对硬件、参数区、数据区进行初始 化，参数区置为缺省值，数据区清零。本发明无线集抄监测集中器的无线通讯是通过以下技术实现的采用先进的GPRS无线通讯网方式进行数据传输。集中器内嵌GPRS无线数据通信 模块，它利用中国移动无线数据业务进行集中器数据抄读。GPRS网是覆盖范围广泛的全数 字网，具备提供语音和数据服务的诸多优点，包括较低的误码率及极低的成本。中国移动在 全国范围都建有网络，并可实现全国漫游。集中器是整个系统的采集终端，也是整个系统采 集数据的中枢，主站计算机和集中器之间通过GPRS无线网络联系，采集终端一方面接收来 自主站计算机的各种操作命令另一方面将采集终端的各种信息回传给主站计算机，同时还 存储所辖表计的数据和有关参数，并具有定时和实时抄收集中器或智能表数据，实时监视 集中器、采集器或智能表的工作状态等功能。本实用新型无线集抄监测集中器的集抄数据采集、数据处理是通过以下技术实 现的总表通过RS485总线可以抄取至多两个带有RS485通讯接口、符合中华人民共和 国电力行业标准《DL/T645-1997多功能电能表通讯规约》的多功能电能表或单相表。电能 表的接线方式如为单相，只能抄取到正向有功总电能一项数据；如为三相三线和三相四线 接线方式都能自动采集计量装置内的电流、电压、电能数据、最大需量及其时间、有功功率、 无功功率、功率因数等信息，形成历史曲线。集中器以系统设置的最小抄表时间间隔为周 期，对总表进行数据采集和存储，并在主站召测时发送给主站，集中器记录的电能表数据与 所连接的电能表显示的相应数据一致。子表为采集器下所接电表。集中器可设置最多94个采集器(1 94号)，每个 采集器下可设置至多31个电能表。可实时抄取子表电能数据或者定时抄取，定时抄取以任 务实现，在主站召测时可将数据回送给主站，集中器记录的电能表数据与所连接的电能表显示的相应数据一致。集中器提供多种定时工作方式定时抄表、定时上传数据等。集抄功能的集中器至多支持95个任务，并实现实时抄收功能。保存每日的抄表原始数据。可根据任务有效的保存点数来设置数据保存的时间。 存储在终端中的原始数据，掉电不丢失。集中器对每次循环抄读时抄读失败的采集器具有自动补抄功能在全部抄读采集 器及之下的电能表，补抄抄表失败的采集器至补抄成功。并且在规定时间内实时抄收不成 功或者任务执行过程抄收不成功的，集中器会主动向主站上报报警。集中器检测到配电等 异常，会主动上报相关的报警并存储。可通过GPRS通道、USB、RS-485进行数据备份、升级维护，程序远程升级及各项参 数更改维护等无线集抄监测集中器的监测功能是通过以下方式实现的可监测的报警类型1)终端掉电2)配电盘高压停电(电网停电)、断相3)配电盘低压(总开关侧)停电、断相4) 3路分线路漏电故障5) 3路分线路停电、断相6)总、3路分线路断零7)计量箱打开监测报警按照上述优先级顺序实现，优先级高的报警即屏蔽其他比它优先级低的 报警信息。如果计量箱箱门处于打开状态，除即时“非法开箱”报警外，每天早上7:40有报
警提醒。配电室监测集中器无线自动控制根据以下报警的同时进行自动控制即继电器根 据实际情况与以下报警联动，即当发生指定的报警，立即联动继电器。1)配电盘高压断相2)配电盘低压断相3)分线路1断相4)分线路2断相5)分线路3断相6)总断零故障7)分线路1断零8)分线路2断零9)分线路3断零集中器对配电室的电路进行电流、电压监测实时监测现场三相电流的平衡情况，根据设定的报警阈值进行监测、报警。可设置阈值的参数额定电流值、判断电流不平衡率起始额定电流比例、电流不平 衡率报警阈值、电流不平衡率判断延时时间、电流不平衡率报警恢复阈值、电流不平衡率恢 复报警延时时间。[0116]集中器以分钟为统计单位，统计当天的电压合格率信息，并保留前一天的电压合 格率信息。电压合格率信息内容A/B/C三相分别统计如下信息总统计次数、超上限次数、 超下限次数；电压合格率、偏上不合格率、偏下不合格率；日最高电压值及发生时间；日最 低电压值及发生时间；日平均电压值。电压合格率上下限阈值可设置默认198V—235V。集中器指示灯的功能运行(红色)工作电源指示灯，上电时亮。维修(绿色)维修指示灯，当开关打到维修状态时灯亮。1-23(红色)报警指示灯，检测到对应报警信号时指示灯亮。集中器上电后，运行灯长亮。同时指示灯循环转圈点亮，此时集中器处在初始化网 络连接状态。初始化完成后，集中器停止循环转圈亮灯且所有灯灭，进入正常工作状态。在 正常工作状态下，如检测到报警信号则相应的报警指示灯亮。若报警指示灯始终处在循环转圈点亮状态，请检查SIM卡是否插好，或者SIM卡是 否好用，以及天线是否接上。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型而非限制本实用新型所描述 的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但 是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用进行修改或等同替换；而一切不脱 离实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围 当中。
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权利要求1.一种无线低压集抄监测集中器，包括有机箱，天线，指示灯，报警灯，SIM卡座，其特 征在于，所述的集中器还包括有，时钟模块、存储模块、通信模块、主控单元模块及电源模 块、自路由无线模块、工作时钟、复位模块、RS232驱动器、以太网驱动器、自路由无线接口、 GPRS/FLASH/SDRAM/JTAG 接 口、报警通讯组成。
2.根据权利要求1所述的无线低压集抄监测集中器，其特征在于，所述的集中器的通 信模块包括有，电力线载波通讯、电话通讯、RS485通讯、RS232通讯、GPRS通讯模块及相应 的通讯接口。
3.根据权利要求1所述的无线低压集抄监测集中器，其特征在于，所述的天线有2个。
4.根据权利要求1所述的无线低压集抄监测集中器，其特征在于，所述的集中器最多 可支持94个采集器。
专利摘要本实用新型涉及一种无线集抄监测集中器。包括有机箱，天线，指示灯，报警灯，所述的集中器还包括有，时钟模块、存储模块、通信模块、主控单元模块及电源模块、自路由无线模块、工作时钟、复位模块、RS232驱动器、以太网驱动器、GPRS/FLASH/SDRAM/JTAG接口、报警通讯等组成。集中器通过上下行信道采集数据信息并与主站进行数据交换。集中器并可根据强电以及开关信号等进行监测配电盘，根据监测数据进行管理。集中器控制的遥控跳闸继电器可与任何报警绑定，在报警产尘时进行跳闸连动，从而避免了因为缺相等故障造成损坏负载设备的问题。
文档编号G08C17/02GK201918003SQ20102061965
公开日2011年8月3日 申请日期2010年11月19日 优先权日2010年11月19日
发明者卫光前, 姜雨果, 李守水, 秦万民, 高春霞 申请人:青岛世泽电子仪表有限公司