专利名称：智能无线集中抄表设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种抄表设备，具体地说，涉及一种无线集中抄表设备。
背景技术：
目前，集抄方案通信方式主要是有线或无线。电力线通信或专线通信属于有线连 接，而无线集抄方案在通信中不要求物理硬件，因此极具吸引力，主要以GPRS无线通信为 基础，目前部分采用射频芯片进行采集，但是成本相对较高 ，而且存在信号问题，因此只是 在初步摸索当中，目前的主要采用方案为电力线载波和专线通信方式。在电力线载波通信领域，目前市场上的主要电力载波通信芯片大部分都是国外厂 家的产品，它们在设计之初更多是考虑短距离的高速数据通信应用，因此并不适用于远程 抄表；其次，高昂的售价也是限制其大量应用的重要因素。而且尽管该项技术已经在有若干 年的研发，但是作为集抄系统的可靠性和准确率一直不能得到保障，目前国外最大规模的 现场，就是意大利的Enel公司，已经有3500万个低压载波终端，几乎覆盖整个意大利全境。 根据公开报导的资料，他们的平均抄收成功率也只有92%。这样的指标，我们可以想象，很 多预定的功能都无法实现！在专线通信领域，主要以485数据总线集抄为基础，但是485数据总线由于存在针 对突发的大容量数据反应处理速度慢的特点，存在应用瓶颈，使用一主带多从的通信方式， 一般采用主从召唤的方式采集各子单元的数据，即主单元依次召唤各子单元，召唤到哪个 单元上传数据，总线的使用权完全由主单元分配，各子单元不能擅自占领总线。如果系统的 单元多，主单元循环采集一周的时间就很长，子单元信息变化时不能及时发送给主单元，导 致系统对突变事件的反应处理速度慢。而且由于485数据总线网络拓扑结构不合理，造成 通讯质量差，降低抄收准确率和远程控制的准确性，存在较大的安全隐患。
发明内容本实用新型的目的在于克服以上缺陷，提供了一种网络拓扑结构合理、通讯质量 好、抄收准确率和远程控制准确性比较好的智能无线集中抄表设备。本实用新型的智能无线集中抄表设备的技术方案是这样的其包括采集端和接收 端，接收端和采集端通过无线方式传输数据，采集端包括主单元、子单元，主单元包括CPU、 无线传输模块、数据存储器，无线传输模块、数据存储器都和CPU连接；子单元包括单片机、 采集器、与表连接的连线，采集器、与表连接的连线都和单片机连接，单片机和CPU连接，一 个主单元连接有两个以上的子单元，每个子单元和两个以上的表连接，采集器上设置一组 总线，表顺次连接在这组总线上，总线设置为M-BUS总线。M-BUS总线设置为屏蔽双绞线。总线两端各焊接一个阻值等于M-bus总线特性阻抗的匹配电阻，该匹配电阻用来 抑制反射信号。采集器和每个表之间设置接口电路，接口电路包括两个三极管、四个电阻、两个电容，两个三极管P1、P2的发射极接地，三极管Pl的集电极和三极管P2的基极之间设置一个电容C6，电容C6和三极管Pl的集电极接点和高电压端设置电阻R6，电容C6和三极管P2 的基极的连接点和高电压端设置电阻R8，三极管Pl的基极和高电压端设置电阻R5，三极管 P2的集电极和高电压端设置电阻R7，三极管Pl的基极和输出端设置电容C5，电阻R6、R7能 增大采集器的压差，将总线偏置在一个确定的状态本实用新型的智能无线集中抄表设备，抄表的准确性比较好。
图1是本实用新型的智能无线集中抄表设备的结构示意图；图2是本实用新型的只能无线集中抄表设备的接口电路的电路图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的智能无线集中抄表设备其包括采集端和接收端，接收 端和采集端通过无线方式传输数据，采集端包括主单元1、子单元2，主单元1包括CPU、无线 传输模块、数据存储器，无线传输模块、数据存储器都和CPU连接；子单元2包括单片机、采 集器、与表连接的连线，采集器、与表连接的连线都和单片机连接，单片机和CPU连接，一个 主单元1连接有两个以上的子单元2，每个子单元2和两个以上的表3连接，与表2连接的 连线设置为M-BUS总线4，表3顺次连接在一组总线4上，总线设置为M-BUS总线。M-BUS 总线4设置为屏蔽双绞线。总线4两端各焊接一个抑制反射信号的匹配电阻。采集器和每 个表之间设置接口电路，接口电路包括两个三极管、四个电阻、两个电容，两个三极管Pl、P2 的发射极接地，三极管Pl的集电极和三极管P2的基极之间设置一个电容C6，电容C6和三 极管Pl的集电极接点和高电压端设置电阻R6，电容C6和三极管P2的基极的连接点和高电 压端设置电阻R8，三极管Pl的基极和高电压端设置电阻R5，三极管P2的集电极和高电压 端设置电阻R7，三极管Pl的基极和输出端设置电容C5，电阻R6、R7能增大采集器的压差， 将总线偏置在一个确定的状态由于各个测量仪表采用了合理的网络拓扑结构，保证了 M-bus总线正确传输数 据。M-bus应采用总线型，采取星型和环行网络结构的采集效果不好，本实用新型的网络接 线应用一条总线将各只测量表串接起来，将集抄器置于总线的一端，从总线到每只电能表 的引出线长度尽量缩短，使引出线中的反射信号对总线信号的影响降至最低，通讯效果大 大提高。一般选择双绞线作为差分平衡系统信号传输线。信号在传输线上传送，若遇到阻 抗不连续的情况，会出现反射现象，从而影响信号的远距离传送，因而本实用新型采用匹配 的方法来消除反射。根据电磁波、信号系统等相关知识，当选用的匹配电阻阻值等于M-bus 总线特性阻抗时，在接点处反射信号强度为零。例如如果使用的M-bus总线为屏蔽双绞线 (型号为rvvp20. 5mm2)，其特性阻抗大约在100至120之间。确定选用阻值为120的匹配电 阻，在总线两端各焊接一只匹配电阻，以抑制反射信号。连有集抄器的一端，容易找到焊接 点；总线的另一端，在末端电能表侧焊接。由于M-bus接口采用差分传输方式，接收器的接 收灵敏度为200mv，当总线电压在-200mv 200mv之间时，接收器输出状态不确定，出现接 收错误，造成抄表成功率下降。根据M-bus标准，如果接收器的输入阻抗12k(称为单位负 载)时，总线上能连接32个收发器。在M-bus总线增设偏置电阻，就能增大接收器压差，改善接收器输出状态不确定性，我们对所有变电站都在采集终端M-bus接口线路板a、b接点上分别焊接一只560的上拉、下拉电阻，如图所示。当总线空闲或开路时(电压在-200mv 200mv之间)，就可以利用偏置电阻将总线偏置在一个确定的状态(差分电压200mv)，成功 地克服了接收器状态的不确定性。
权利要求一种智能无线集中抄表设备，其包括采集端和接收端，接收端和采集端通过无线方式传输数据，采集端包括主单元、子单元，主单元包括CPU、无线传输模块、数据存储器，无线传输模块、数据存储器都和CPU连接；子单元包括单片机、采集器、与表连接的连线，采集器、与表连接的连线都和单片机连接，单片机和CPU连接，其特征在于一个主单元连接有两个以上的子单元，每个子单元和两个以上的表连接，采集器上设置一组总线，表顺次连接在这组总线上，总线设置为M-BUS总线。
2.根据权利要求1所述的智能无线集中抄表设备，其特征在于M-BUS总线设置为屏蔽 双绞线。
3.根据权利要求2所述的智能无线集中抄表设备，其特征在于总线两端各焊接一个 阻值等于M-bus总线特性阻抗的匹配电阻，该匹配电阻用来抑制反射信号。
4.根据权利要求1所述的智能无线集中抄表设备，其特征在于采集器和每个表之间 设置接口电路，接口电路包括两个三极管、四个电阻、两个电容，两个三极管PI、P2的发射 极接地，三极管Pl的集电极和三极管P2的基极之间设置一个电容C6，电容C6和三极管Pl 的集电极接点和高电压端设置电阻R6，电容C6和三极管P2的基极的连接点和高电压端设 置电阻R8，三极管Pl的基极和高电压端设置电阻R5，三极管P2的集电极和高电压端设置 电阻R7，三极管Pl的基极和输出端设置电容C5，电阻R6、R7能增大采集器的压差，将总线 偏置在一个确定的状态。
专利摘要本实用新型涉及一种抄表设备，具体地说，涉及一种无线集中抄表设备，提供了一种网络拓扑结构合理、通讯质量好、抄收准确率和远程控制准确性比较好的智能无线集中抄表设备，其包括采集端和接收端，接收端和采集端通过无线方式传输数据，采集端包括主单元、子单元，主单元包括CPU、无线传输模块、数据存储器，无线传输模块、数据存储器都和CPU连接；子单元包括单片机、采集器、与表连接的连线，采集器、与表连接的连线都和单片机连接，单片机和CPU连接，一个主单元连接有两个以上的子单元，每个子单元和两个以上的表连接，采集器上设置一组总线，表顺次连接在这组总线上，本实用新型的智能无线集中抄表设备，抄表的准确性比较好。
文档编号G08C17/02GK201576353SQ20092028060
公开日2010年9月8日 申请日期2009年12月8日 优先权日2009年12月8日
发明者刘强, 李伟华, 李岩, 李 杰 申请人:青岛高科电子通信有限公司