智能集中器数据采集装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于数据采集技术领域，涉及一种智能集中器，尤其涉及一种智能集中器数据采集装置。
【背景技术】
[0002]目前，我国城市居民的电表数据基本上都是人工抄收，然后月底结算。这种方式不仅要消耗大量的人力物力，而且抄收时间长、精度低，不利于实时统计用户用电数据，因此需要一种智能的抄表系统，完成对表内数据的实时采集。
[0003]集中器在抄表系统中占有非常重要的地位，现有集中器大部分带负载能力差，所带负载个数过少，在高层建筑、大型社区需要集中器个数进行解决。处理器速度低，有些没有采用操作系统，没有无线WIFI功能，需用GPRS上传数据，流量消费过高。没有协议自适配功能、往往只支持一种通信协议，不支持IEC-62056协议，无低功耗Zigbee无线组网抄表功會K。
[0004]有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的智能集中器，以便克服现有采集器存在的上述缺陷。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种智能集中器数据采集装置，可提高测量精度、提高抗干扰能力。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]—种智能集中器数据采集装置，所述数据采集装置包括:核心处理电路、电源电路、模拟采样电路、Z i gbee通讯模块电路、第二通讯模块、数据存储电路；
[0008]所述核心处理电路分别连接电源电路、模拟采样电路、Zigbee通讯模块电路、第二通讯模块、数据存储电路。
[0009]作为本实用新型的一种优选方案，所述第二通讯模块为WIFI无线通讯模块、GPRS/CDMA通讯模块、3G通讯模块、4G通讯模块中的一种或多种。
[0010]作为本实用新型的一种优选方案，所述数据采集装置还包括与抄表终端通讯的下行通讯模块，下行通讯模块与核心处理电路连接。
[0011]作为本实用新型的一种优选方案，所述数据采集装置还包括与主站通讯的上行通讯模块，上行通讯模块与核心处理电路连接。
[0012]作为本实用新型的一种优选方案，所述数据采集装置还包括与核心处理电路连接的IEC-62056协议通信电路。
[0013]作为本实用新型的一种优选方案，所述数据采集装置还包括与核心处理电路连接的DL/T协议通信电路。
[0014]与主站之间的上行通信采用公网方式，WIF1、以太网、GPRS/⑶MA、等通信方式。下行通信可选低压电力线载波、Zigbee无线组网、485总线通信方式，下行可管理1024块表计。Zigbee实现自动蜂巢式组网和远程级联传输，降低通信的块的系统功耗，增加下行抄表的稳定性，消除了只单纯依靠电力线载波传输所抗干扰造性差的缺点。采用低功耗蓝牙方案作为维护人员的调试接口，完成参数设置、数据补抄和异常报警、现场设置/调试、直流模拟量检测、直流电源输出、开关量检测等功能。支持手持设备通过红外通信本地维护接口、RS232 口设置参数及现场抄读电能量数据。利用网络实现远远程升级、重点用户远程管理。对采集数据进行分类存储，如日冻结数据、抄表冻结数据、曲线数据、历史月数据等。采用国家密码管理局认可的硬件安全模块实现数据加解密。采用事件属性统计方式，将事件按重要事件和一般事件分类，实现重点事件的自动报警上传、一般事件的周期性上传和响应后台召唤上传。本地参数设置和现场抄表采用多级权限和密码管理。采用FFT算法计算集中器接入侧的谐波幅值和谐波畸变率，可测量2?32次谐波参数。
[0015]本实用新型的有益效果在于:本实用新型提出的智能集中器数据采集装置，采用这种新型装置可提高测量精度，提高抗干扰能力，同时可以增加装置的所带负载个数，增加谐波测量功能，增加无线WIFI上行通信功能，增加Zigbee下行通信组网抄表功能，增加数据库的并发数据处理能力，实现远程更新升级和远程系统管控，增加IEC-62056、DL645、M0BUS等协议处理功能;此外，本实用新型可以实现通信协议自动适配，增加蓝牙调试接口，方便工程人员的就地调试。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型智能集中器数据采集装置的组成示意图。
[0017]图2为核心处理电路原理图。
[0018]图3为系统电源电路原理图。
[0019]图4为模拟采样电路图。
[0020]图5为ZIGBEE模块电路原理图。
[0021]图6为数据存储电路原理图。
[0022]图7为WIFI接口电路原理图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。
[0024]实施例一
[0025]请参阅图1，本实用新型揭示了一种智能集中器数据采集装置，所述数据采集装置包括:核心处理电路1、电源电路2、模拟采样电路9、Zigbee通讯模块电路2、第二通讯模块(如可以为WIFI接口电路3)、数据存储电路1。
[0026]所述核心处理电路I分别连接电源电路2、模拟采样电路9、Zi gbee通讯模块电路2、第二通讯模块、数据存储电路10。
[0027]所述第二通讯模块为WIFI无线通讯模块、GPRS/⑶MA通讯模块、3G通讯模块、4G通讯模块中的一种或多种。
[0028]同时，所述数据采集装置还包括与抄表终端通讯的下行通讯模块4，下行通讯模块4与核心处理电路I连接。所述数据采集装置还包括与主站通讯的上行通讯模块5，上行通讯模块5与核心处理电路I连接。
[0029]此外，所述数据采集装置还包括与核心处理电路I连接的IEC-62056协议通信模块6(8卩IEC-62056协议通信电路)、DL/T协议通信模块7(即DL/T协议通信电路)、数据库管理模块8 0
[0030]以上各电路的电路原理图可参阅图2至图7。其中，如图3所示，电源电路包括变压器Tl、二极管整流电桥、第一处理芯片、第二处理芯片、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第四电容、二极管D2，各元件的连接关系可参考图3。
[0031]实施例二
[0032]智能集中器数据采集装置硬件上采用ARM11S3C6410嵌入式处理器，采用三星512MB的内存，通过数据总线进行数据交互，采用16GB容量Nand Flash用于数据存储，使用SPI接口总线驱动，使用DM9000驱动以太网接口，通过USB接口驱动RTL8723无线WIFI芯片，来完成无线WIFI上行通信接口，使用ZigbeeZICM2410芯片完成下行抄表网络的通信组网工作。使用交流12V开关电源作为系统直流工作电源，一次侧电压、电流分别经电压互感器和电流互感器后转换后接入AD芯片进行数据采集。采用ADI公司的高精度、三相电能测量芯片ADE 7 878进行电能计量，包括有功、无功和视在电能的计量。实现了电压、电流有效值测量，功率因数测量，以及电压跌落、过压和过流检测、相序检测等电能质量测量功能。外扩32GB的Sandisk SD卡，用于存储日志和数据库信息。
[0033]采用Linux操作系统，使用Iinux2.6.35系统内核，使用UBoot作为系统引导工具，采用yafTs2文件系统保存可变数据，采用ROMFS保存系统的固化数据，分别挂载2种文件系统到不同的目录下，可读写目录和只读目录。使用arm-linux-gcc-4.3.2交叉编译工具来编译系统的应用程序和函数库。移植sqlite3数据库进行数据库的存储与检索，使用XML格式文件完成系统的初始化配置和通信协议的自动识别功能、移植IEC-62056、DL/T、M0DBUS协议栈，分别做成独立的协议函数库、上行通信支持DLMS/C0SEM通信协议，下行抄表支持DLMS/C0SEM、DL645 等协议。
[0034]使用多线程模型进行系统架构，每种功能抽象成独立的模块，最终交叉编译成后缀.so的动态库，系统初始化时动态加载所需的动态库，实现系统模块的动态加载，方便系统的维护升级。
[0035]综上所述，本实用新型提出的智能集中器数据采集装置，该装置包括驱动各模块运作的核心处理电路、同核心处理电路相连接电源电路、同核心处理电路相连接的信号采集电路、同核心处理电路相连接的下行数据通信采集电路，上行无线wifi通信电路。通过本实用新型，实现了数据采集和处理、参数设置、数据补抄和异常报警、现场设置/调试、远程升级、重点用户、直流模拟量检测、直流电源输出、开关量检测等功能。可管理的居民表数量不少于1024块和电能表。实现对采集数据进行分类存储，如日冻结数据、抄表冻结数据、曲线数据、历史月数据等。实现了协议的可切换配置，可配置IEC-62056或DL/T协议。实现了上行数据的wif i接口通信。
[0036]这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
【主权项】
1.一种智能集中器数据采集装置，其特征在于，所述数据采集装置包括:核心处理电路、电源电路、模拟采样电路、Z i gbee通讯模块电路、第二通讯模块、数据存储电路； 所述核心处理电路分别连接电源电路、模拟采样电路、Zigbee通讯模块电路、第二通讯模块、数据存储电路。2.根据权利要求1所述的智能集中器数据采集装置，其特征在于: 所述第二通讯模块为WIFI无线通讯模块、GPRS/⑶MA通讯模块、3G通讯模块、4G通讯模块中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的智能集中器数据采集装置，其特征在于: 所述数据采集装置还包括与抄表终端通讯的下行通讯模块，下行通讯模块与核心处理电路连接。4.根据权利要求1所述的智能集中器数据采集装置，其特征在于: 所述数据采集装置还包括与主站通讯的上行通讯模块，上行通讯模块与核心处理电路连接。5.根据权利要求1所述的智能集中器数据采集装置，其特征在于: 所述数据采集装置还包括与核心处理电路连接的IEC-62056协议通信电路。6.根据权利要求1所述的智能集中器数据采集装置，其特征在于: 所述数据采集装置还包括与核心处理电路连接的DL/T协议通信电路。
【专利摘要】本实用新型揭示了一种智能集中器数据采集装置，包括核心处理电路、电源电路、模拟采样电路、Zigbee通讯模块电路、第二通讯模块、数据存储电路；所述核心处理电路分别连接电源电路、模拟采样电路、Zigbee通讯模块电路、第二通讯模块、数据存储电路。本实用新型提出的智能集中器数据采集装置，采用这种新型装置可提高测量精度，提高抗干扰能力，同时可以增加装置的所带负载个数，增加谐波测量功能，增加无线WIFI上行通信功能，增加Zigbee下行通信组网抄表功能，增加数据库的并发数据处理能力，实现远程更新升级和远程系统管控，增加IEC-62056、DL645、MOBUS等协议处理功能；此外，本实用新型可以实现通信协议自动适配，增加蓝牙调试接口，方便工程人员的就地调试。
【IPC分类】G08C19/00, G08C17/02
【公开号】CN205384728
【申请号】CN201520972243
【发明人】马晓岚, 许飞, 向峻, 张军茹
【申请人】上海精鼎电力科技有限公司
【公开日】2016年7月13日
【申请日】2015年11月30日