一种用于电力抄表的有线网络通讯模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于电力抄表的有线网络通讯模块，包括有供电电源和顺次连接的主控制器、用于网络收发控制的以太网控制器、用于电平转换的网络变压器、以及RJ45接口，所述主控制器上还连接有存储器和用于与外部电能表/抄表采集器通讯的串行通讯接口，所述主控制器、以太网控制器、网络变压器、存储器、串行通讯接口分别与供电电源连接。本案有线网络通讯模块结构简单集成度高、功耗低，便于电能表/抄表采集器通过有线网络进行稳定快速的数据传输，避免采用传统电力抄表通信方式所带来传输速度慢和传输不稳定的问题。
【专利说明】—种用于电力抄表的有线网络通讯模块
[【技术领域】]
[0001]本实用新型涉及一种用于电力抄表的有线网络通讯模块，可用于电能表或采集器的有线网络通讯。
[【背景技术】]
[0002]电网作为现代生活的基础、工业和信息化社会的脊柱，其发展在整个社会生活中起到举足轻重的作用。由于目前尚无商业化手段大规模储存电能以应对供电过程中出现的电力过剩或供应不足等问题，这就要求电力的供求量必须时刻保持平衡。为此，电力建设决策者提出了智能化电网建设的策略，以保持电力供应与需求的平衡。智能电网，就是电网的智能化，它主要是通过终端传感器将用户之间、用户和电网公司之间形成即时连接的网络互动，从而实现数据读取的实时(real—time)、高速(high—speed)、双向(two—way)的效果,整体性地提高电网的综合效率。智能配电网的目标是将配电网末端的每一个需要监视、控制、管理的运行维护环节数字化、智能化，通过网络化的信息通信平台进行数据的交互和整合，使配电网的运行管理由“静态”模式转变成“动态”模式，并具备康复自愈和优化、用户参与、灵活的供用电方选择等特征，实现电网的安全、高效、可靠和弹性的运行管理。
[0003]而传统的电力抄表通信方式主要有电力载波通讯方式和无线收发通讯方式，它们都存在着一定的局限性，其中，电力载波通讯方式容易受电力线谐波影响，通信稳定性差，并且通信速度慢，很难实现实时控制功能；而无线收发通讯方式存在穿透能力差，传输距离近，通信容易受干扰的局限性，因此，必须寻求一种更加稳定，更加高速，更加先进的通信方式来实现电网的智能化。
[实用新型内容]
[0004]本实用新型克服了传统的抄表通信方式的局限性，提供了一种用于电力抄表的有线网络通讯模块，其结构简单集成度高、功耗低，便于电能表/抄表采集器通过有线网络进行稳定快速的数据传输，避免采用传统电力抄表通信方式所带来传输速度慢和传输不稳定的问题。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用了下列技术方案:
[0006]一种用于电力抄表的有线网络通讯模块，包括有供电电源10和顺次连接的主控制器1、用于网络收发控制的以太网控制器2、用于电平转换的网络变压器3、以及RJ45接口4，所述主控制器I上还连接有存储器5和用于与外部电能表/抄表采集器通讯的串行通讯接口 6，所述主控制器1、以太网控制器2、网络变压器3、存储器5、串行通讯接口 6分别与供电电源10连接。
[0007]所述主控制器I上还连接有用于显示主控制器I与外部电能表/抄表采集器通讯状态的第一 LED状态指示灯7，所述第一 LED状态指示灯7控制信号输入端与主控制器I连接，第一 LED状态指示灯7电源输入端与供电电源10连接。
[0008]所述以太网控制器2上还连接有用于显示有线网络通讯状态的第二 LED状态指示灯8，所述第二 LED状态指示灯8控制信号输入端与主控制器I连接，第二 LED状态指示灯8电源输入端与供电电源10连接。
[0009]所述主控制器I上还连接有用于程序烧录的烧录接口 9。
[0010]所述以太网控制器2采用型号为W5200的网络收发芯片。
[0011]所述网络变压器3采用型号为H1102的隔离变压器。
[0012]所述主控制器I采用型号为M051的单片机。
[0013]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0014]1、采用高度集成设计，合理布局，功耗比现有技术通讯模块更低，与传统的抄表通信方式相比，本案采用有线网络通讯的传输速度更快、更稳定。
[0015]2、主控制器上连接有第一 LED状态指示灯，以太网控制器连接有第二 LED状态指示灯，便于了解采集器与本通讯装置之间以及本通讯装置与有线网络之间的状态。
[0016]3、主控制器上连接有程序烧录接口，方便开发调试。
[0017]4、由于有线网络传输的远距离性，电能表/抄表采集器可直接与同样处于网络上的远程终端服务器通讯，直接将抄表数据上传给终端服务器。
[【专利附图】
【附图说明】]
[0018]图1是本实用新型结构方框图。
[0019]图2是本实用新型的主控制器、存储器、串行通讯接口、第一 LED状态指示灯、以及烧录接口的电路图。
[0020]图3是本实用新型的以太网控制器、网络变压器、以及RJ45接口的电路图。
[【具体实施方式】]
[0021]以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解:
[0022]如图1所示，一种用于电力抄表的有线网络通讯模块，包括有供电电源10和顺次连接的主控制器1、用于网络收发控制的以太网控制器2、用于电平转换的网络变压器3、以及RJ45接口 4，所述主控制器I上还连接有存储器5和用于与外部电能表/抄表采集器通讯的串行通讯接口 6，所述主控制器1、以太网控制器2、网络变压器3、存储器5、串行通讯接口 6分别与供电电源10连接。
[0023]其中，所述供电电源10可采用现有的稳压电源电路，为本通讯模块提供稳定可靠的电源。
[0024]如图2所示，所述主控制器I采用型号为M051的单片机，M051单片机采为cortex-MO内核的32位ARM产品，具体多种高速通信接口 SP1、UART、IIC,内建在线编程功能ISP及在系统编程功能ICP，可以实现远程升级和在线仿真，方便开发调试，主控制器I上还连接有烧录接口 9，方便程序的烧录。
[0025]如上所述，主控制器I上还连接有用于显示主控制器I与外部电能表/抄表采集器通讯状态的第一 LED状态指示灯7，所述第一 LED状态指示灯7包括有电阻R03、R04、以及共阳极的双色发光二极管D01，所述电阻R03 —端与主控制器I的RXDLED数据接收指示灯控制引脚连接，电阻R03 —端与双色发光二极管DOl —阴极连接，所述电阻R04 —端与主控制器I与主控制器I的TXDLED数据发送指示灯控制引脚连接，电阻R04另一端与双色发光二极管DOl另一阴极连接，所述双色发光二极管DOl阳极与供电电源10连接，如此，通过第一 LED状态指示灯7可以看出主控制器I是否正在与采集器通讯。
[0026]如图3所示，所述以太网控制器2采用WIZnet公司型号为W5200的网络收发芯片，其全硬件TCP/IP协议栈并独立于主控制器I运行，负载所有TCP/IP协议栈的处理过程，与嵌入式操作系统相兼容和更适合于无操作系统装置，并且采用通用的SPI接口，与主控制器I实现高速稳定的通信。
[0027]如上所述，以太网控制器2通过网络变压器3、RJ45接口 4接入有线网络，进行数据通讯控制，网络变压器3采用型号为Hl 102的隔离变压器，其具有EMI抑制功能，减小数据传输噪声。
[0028]如上所述，以太网控制器2上还连接有用于显示有线网络通讯状态的第二 LED状态指示灯8，所述第二 LED状态指示灯8包括有电阻R121、R122、以及共阳极的双色发光二极管D11，所述电阻R121—端与以太网控制器2的网络通断指示灯控制引脚连接，电阻R121另一端与双色发光二极管Dll—阴极连接，所述电阻R122—端与以太网控制器2的网络数据传输指示灯控制引脚连接，电阻R122另一端与双色发光二极管Dll另一阴极连接，所述双色发光二极管Dll阳极与供电电源10连接，如此，通过第二 LED状态指示灯8可以看出本通讯装置是否成功接入有线网络以及是否有数据在传输。
[0029]如上所述，本案保护的是一种用于电力抄表的有线网络通讯模块，其采用集成芯片作为电路的核心部分大大减少了外扩电路的接线和使用的元器件的数目，使整机趋于微型化，也提高了整机的可靠性，另本案的有线网络通讯模块具有很强的兼容性和可扩性，一切与本案结构相同或相近的技术方案都应示为落入本案的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于电力抄表的有线网络通讯模块，其特征在于包括有供电电源(10)和顺次连接的主控制器(I)、用于网络收发控制的以太网控制器(2)、用于电平转换的网络变压器(3)、以及RJ45接口(4)，所述主控制器(I)上还连接有存储器(5)和用于与外部电能表/抄表采集器通讯的串行通讯接口(6)，所述主控制器(I)、以太网控制器(2)、网络变压器(3)、存储器(5 )、串行通讯接口( 6 )分别与供电电源(10 )连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于电力抄表的有线网络通讯模块，其特征在于所述主控制器(I)上还连接有用于显示主控制器(I)与外部电能表/抄表采集器通讯状态的第一LED状态指示灯(7 )，所述第一 LED状态指示灯(7 )控制信号输入端与主控制器(I)连接，第一LED状态指示灯(7 )电源输入端与供电电源(10 )连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于电力抄表的有线网络通讯模块，其特征在于所述以太网控制器(2)上还连接有用于显示有线网络通讯状态的第二 LED状态指示灯(8)，所述第二LED状态指示灯(8)控制信号输入端与主控制器(I)连接，第二 LED状态指示灯(8)电源输入端与供电电源(10)连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于电力抄表的有线网络通讯模块，其特征在于所述主控制器(I)上还连接有用于程序烧录的烧录接口( 9 )。
5.根据权利要求1所述的一种用于电力抄表的有线网络通讯模块，其特征在于所述以太网控制器(2)采用型号为W5200的网络收发芯片。
6.根据权利要求1所述的一种用于电力抄表的有线网络通讯模块，其特征在于所述网络变压器(3)采用型号为H1102的隔离变压器。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种用于电力抄表的有线网络通讯模块，其特征在于所述主控制器(I)采用型号为M051的单片机。
【文档编号】G08C19/00GK203433666SQ201320520696
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月23日 优先权日:2013年8月23日
【发明者】林镇葵 申请人:五千年中科微电子（中山）有限公司