电能计量rs485采集共享器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电能计量RS485数据采集领域，具体涉及一种电能计量RS485采集共享器。
【背景技术】
[0002]—般的电能表只有1-2路RS485 口，目前国内生产应用于计量的电能表最多也只能提供两路RS485接口。国外各公司生产应用于国内计量的各种电能表，据厂家说明，也最多只能提供两路RS485接口，并且有的电能表，其另外一路还需要特殊的转换接口。根据现场实测，若两路RS485 口同时使用，数据抄收成功率较低。另外，在多个应用系统需要对电能表数据采集的时候，经常出现所有系统都抄收不到数据的情况。因此，计量表计实际上只能提供给一个系统采集。这种情况下，通常的解决办法是再增加参考电能表，特别是地省级的关口结算口。对各电站以及特大用户等重要计量点，除省地调度要采集外，营销部门、本地系统也要采集，一般都有3?4个系统来采集一个点的数据。由于表计最多只有2个RS485 口，若要进行有效可靠地采集，实际上就只有一个采集口可用。这样的话，如要多个系统采集，就只有增加电能表。由于这些计量点非常重要，均要求安装±0.2级以上精度的进口电能表，这种表计价格昂贵，且计量表屏大都已装满，如新增加表计，只有安装在背面，这使得表计安装困难，不整洁、美观，极易产生安全隐患，后期维护工作量大。新增参考表与现计量表存在误差和采集时差，造成各采集系统的数据不统一，造成计算用户线损、功率平衡等各系统口径不一致，管理混乱以及产生计量纠纷。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电能计量RS485采集共享器，将电能计量表计的RS485 口，扩展成4个RS485 口，以满足多个采集系统采集表计的数据。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:
[0005]一种电能计量RS485采集共享器，包括以下电路模块，
[0006]电平转换模块:用于将RS485差分信号转换成TTL电平信号；
[0007]总线输入模块:用于接收电平转换模块输出的TTL电平信号，并为总线监控模块提供其输出信号；
[0008]总线监控模块:用于监控总线输入模块的输出信号，当RS485通道上有信号通信时，总线监控模块清零端就会有控制信号输入，使其清零定时器，总线监控模块设置有定时器，当RS485 —次有效通信结束后，总线无数据时，定时器在给定时间内发生反转，进而触发双稳态触发模块；
[0009]译码模块:用于接收TTL电平信号，并根据译码模块的真值表，输出译码信号；
[0010]门控信号输出模块:用于接收译码模块的译码信号，根据译码信号，输出一个门控信号，并将门控信号输送给双稳态触发模块；
[0011]双稳态触发模块:用于接收门控信号输出模块的输出信号，控制译码模块的开启和关闭，同时也接收总线监控模块的输出信号；
[0012]反相模块:用于接收译码信号，并输出相应的控制信号；
[0013]通道切换模块:用于接收反相模块的输出信号，并将处理后的信号反馈给电平转换模块。
[0014]具体的，所述电平转换模块为五路信号输入，每路信号输入的电路结构相同，其中一路信号输入CHO接RS485 口，另四路信号输入CH1、CH2、CH3和CH4接数据采集系统。
[0015]更具体的，所述总线输入模块的集成单元U3型号为74ALS30，所述总线监控模块的集成单元U4的型号为⑶4060，所述译码模块的集成单元U5的型号为74HC154，所述门控信号输出模块UlOA的型号为74ALS20，所述双稳态触发模块的集成单元为U11A、U11B和Ul 1C，所述Ul 1A、UllB和UllC的型号都为74ALS00，所述反相模块的集成单元为U7A、U7B、U7C和U7D，所述U7A、U7B、U7C和U7D的型号为74ALS04，所述通道切换模块的集成单元为U6和U9，所述U6和U9的型号CD4066 ；
[0016]所述U3的管脚5、6、11和12分别接输入信号CH4、CH3、CH2和CH1，管脚1、2、3和4接输入信号CH0，管脚8接到U4的管脚12 ;
[0017]所述U4的管脚9、10、11分别接电阻R16、电容C6、电阻R14，电阻R16、电容C6和电阻R14确定定时器定时时间T，定时时间T= R14 X R16 x C6，所述U4的管脚I接UllC的管脚10 ；
[0018]所述U5的管脚20、21、22、23分别接输入信号CH4、CH3、CH2和CHl，管脚8、11、15、16相应的输出信号CTR1、CTR2、CTR3和CTR4分别接到UlOA的管脚5、4、2、1，管脚18和19共同连接到UllA的管脚3、UllB的管脚4和UllC的管脚9 ;
[0019]所述UlOA的管脚6接UllA的管脚I ;
[0020]所述Ul IC的管脚8接Ul IB的管脚5，所述Ul IB的管脚6接Ul IA的管脚2 ;
[0021]所述输出信号CTR1、CTR2、CTR3和CTR4分别接到U7A的管脚1、U7B的管脚3、U7C的管脚5、U7D的管脚9，所述反相模块的输出信号CTR1A、CTR2A、CTR3A和CTR4A分别接到U6的管脚13、5、6、12，输出信号CTR1A、CTR2A、CTR3A和CTR4A也分别接到U9的管脚13、5、6、12。
[0022]本实用新型的有益效果有四:1、将电能计量表计的RS485 口，扩展成4个RS485口，以满足多个采集系统采集表计的数据；2、不改变现有关口计量的计量回路就实现了关口计量数据的共享，且各采集系统的数据统一 ；3、费用低廉，不到关口计量表计的1/5，避免了电力部门的重复投资及建设；4、设备使用寿命长，免维护。
【附图说明】
[0023]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步详细的说明，其中:
[0024]图1是本实用新型整体结构框图。
[0025]图2是本实用新型电平转换模块电路示意图。
[0026]图3是本实用新型总线监控、译码和双稳态触发等模块电路连接关系示意图。
[0027]图4是本实用新型反相模块电路示意图。
[0028]图5是本实用新型通道切换模块电路示意图。
【具体实施方式】
[0029]本实用新型的目的是提供一种电能计量RS485采集共享器，在不改变现有关口计量电能表的情况下，将需要采集的计量点数据共享给多个系统使用。它是这样实现的:将现在所使用的关口表计提供的RS485 口，与本共享器的一路RS485 口连接，本共享器的另外四路RS485 口接入不同的采集系统；当其中某个采集系统采集数据时，本共享器自动锁定对应的RS485通道，其余通道通过本共享器的模拟开关断开，防止其他采集系统干扰先发起采集的系统，确保首先发起采集的系统数据采集成功。根据采集规则，没有采集成功的系统，本共享器会自动判定采集超时，自动重新发送采集命令；锁定采集通道的同时，本共享器同时启动一个硬件定时器，在该通道对应的系统采集成功后，自动释放RS485通道，此时，计量表计对所有的采集系统又是可用的。在任何时候，只要采集系统发起采集，本共享器会确保最先发起采集的系统采集成功，有效地解决了一个计量表计在多个采集系统需要采集时，所有的采集系统都采集不到数据的问题。本共享器既保留了现有关口表计稳定性好、计量精度高的优点，又解决了多个采集系统对关口表计的数据采集。
[0030]本实用新型的具体电路结构见附图。从附图中可知，本实用新型包括以下电路模块，
[0031]电平转换模块:用于将RS485差分信号转换成TTL电平信号；
[0032]总线输入模块:用于接收电平转换模块输出的TTL电平信号，并为总线监控模块提供其输出信号；
[0033]总线监控模块:用于监控总线输入模块的输出信号，当RS485通道上有信号通信时，总线监控模块清零端就会有控制信号输入，使其清零定时器，总线监控模块设置有定时器，当RS485 —次有效通信结束后，总线无数据时，定时器在给定时间内发生反转，进而触发双稳态触发模块；
[0034]译码模块:用于接收TTL电平信号，并根据译码模块的真值表，输出译码信号；
[0035]门控信号输出模块:用于接收译码模块的译码信号，根据译码信号，输出一个门控信号，并将门控信号输送给双稳态触发模块；
[0036]双稳态触发模块:用于接收门控信号输出模块的输出信号，控制译码模块的开启和关闭，同时也接收总线监控模块的输出信号；
[0037]反相模块:用于接收译码信号，并输出相应的控制信号；
[0038]通道切换模块:用于接收反相模块的输出信号，并