专利名称：一种集中器的制作方法
技术领域：
[0001]本实用新型涉及电力系统领域，具体地说，是一种具有多种通信方式且支持远程集中抄表的集中器。
背景技术：
电力用户集抄系统是一种电能信息采集、处理和实时监控系统。在该系统中集中器是负责收集各采集终端或电能表的数据，并进行处理储存，同时与主站或采集器进行数据交换的设备。集中器能与主站通信，接收主站的命令，向主站传送数据，并且集中器应能接收并转发主站命令，对电能表进行数据的采集和控制。目前，集中器通常采用调制解调器配合公共交换电话网、电力线载波通信、无线通信等方式进行远程通讯，由于不同的通信方式在通信质量、响应速度、可靠性、通讯距离等上存在着不同的问题，因此，需要根据实际现场环境要求来选择不同的通信方式就显得十分突出。此外，现有的集中器还存在抄收率不高或不稳定、系统的前期调试工作繁重、维护工作量大的问题，无法实现集中器的集中化、 自动化。因此，需要设计一种具有多种通信方式且支持远程集中抄表的集中器。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种具有多种通信方式且支持远程集中抄表的集中器，不但解决了集中器与主站的可靠通信，而且可以实时、稳定、准确地抄读用电数据并监控各电能表，实现集抄系统的远程化、集中化、自动化。为实现上述的目的，本实用新型采用下述技术方案一种集中器包括ARM处理器模块、存储模块、上行通信模块、下行通信模块、本地通信模块、交流采集模块、开关量输入模块、液晶显示模块；所述ARM处理器模块分别与存储模块、上行通信模块、下行通信模块、本地通信模块、交流采集模块、开关量输入模块和液晶显示模块电连接。其中，所述上行通信模块为通用分组无线传输业务(General Packet Radio Services,GPRS)/ 码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)模块、公共交换电话网模块、无线通信模块和以太网模块的任意一种。所述下行通信模块为RS485模块和低电力线载波模块的任意一种。所述本地通信模块为隔离RS485模块、以太网模块、USB模块和红外模块的任意一种。所述存储模块包括闪存(FLASH)数据存储器和铁电随机存取内存 (Ferroelectric Random Access Memory, FRAM)存储器。所述的交流采集模块包括电能计量芯片、微型电压互感器、微型电流互感器及精密阻容元件电路；所述电能计量芯片采用ATI7022B芯片，且所述电能计量芯片通过串行总线接口与所述ARM处理器模块连接。所述开关量输入模块采用光电隔离器件；所述开关量输入模块设置有两路遥信输入端子。所述的液晶显示模块采用点阵液晶显示器。本实用新型的积极效果 在于(I)不仅提高了集中器与主站之间数据传输的可靠性，而且也保证了采集系统抄表的成功率。(2)集中器的通信模块采用标准接口，有助于模块的互换和重用，从而避免系统设计的重复性劳动。(3)通过集中器的上行通信模块与主站通信，实现主集中器及其级联的从集中器与主站之间的数据交换，从而达到集抄系统的远程化、集中化、自动化的效果。
图I为包含本实用新型所述集中器的集采系统的结构示意图；图2为本实用新型具体实施方式
所述集中器的结构示意图；图中的标号分别为100、主站服务器；200、集中器；201、级联集中器；300、采集器(I 或 II)型;400、电能表;401、电能表I ;402、电能表2 ;403、电能表N ；I、ARM处理器模块；2、下行通信模块；21、载波通信模块；3、电源模块；4、键盘接口；5、本地通信模块；51、红外模块；52、隔离485模块；6、上行通信模块；61、GPRS模块；62、以太网模块；7、开关量输入模块；8、液晶显示模块；9、存储模块；91、SRAM ;92、数据存储器；11、交流采集模块；12、保护接口。
具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型集中器的具体实施方式
，但是应该指出，本实用新型的实施不限于以下的实施方式参见图I (包含本实用新型所述集中器的集采系统的结构示意图)，集采系统包括主站100、集中器200、级联集中器201、采集器300、电能表400。其中，所述集中器200通过通信模块与主站100连接，接收主站100的命令，向主站100传送数据，并且集中器200能转发主站100命令对电能表400进行数据的采集和控制。此外，集中器200及其级联的从集中器201进行数据交换，从而达到集抄系统的集中化的效果。参见图2 (本实用新型具体实施方式
所述集中器的结构示意图)，一种集中器包括 ARM处理器模块I、存储模块9、上行通信模块6、下行通信模块2、本地通信模块5、交流采集模块11、开关量输入模块7、液晶显示模块8。其中，所述ARM处理器模块I分别与存储模块
9、上行通信模块6、下行通信模块2、本地通信模块5、交流采集模块11、开关量输入模块7、液晶显示模块8电连接。其中，所述上行通信模块6为GPRS/CDMA模块、公共交换电话网模块、无线通信模块和以太网模块的任意一种。在本实用新型具体实施方式
中，所述集中器通过GPRS模块61 或以太网模块62与主站进行通信，接收主站的指令，将从采集器或电能表收集的数据传送
给主站。所述下行通信模块2为RS485模块和低电力线载波模块21的任意一种；在本实用新型具体实施方式
中，所述集中器通过低电力线载波模块21与外部的I型、II型采集器相连；所述集中器通过RS485模块与外部的电能表相连，直接抄写电能表的数据，或所述集中器通过RS485模块与外部的级联从集中器连接，从而构成级联网络。在本实用新型具体实施方式
中，所述集中器通过载波模块21与外部的I型、II型采集器相连。所述本地通信模块5为隔离RS485模块、以太网模块、USB模块和红外模块的任意一种。其中，所述隔离RS485模块52用于校表过程和本地参数设置；所述USB模块可以作为现场终端数据的导入及导出接口。在本实用新型具体实施方式
中，所述集中器通过隔离 RS485模块52和红外模块51进行本地设置和维护。所述存储模块9包括2片FLASH数据存储器92和铁电FRAM存储器91。其中， 所述FLASH数据存储器92，记录庞大的历史数据。在本实用新型具体实施方式
中，采用了 2片大容量串行FLASH数据存储器AT45DB161芯片(可以存储2Mbytes)，擦写周期可以达到10万次以上；所述铁电FRAM系列存储器91，用于记录实时数据及参数，特别是容量较小而又频繁需要读写的内容。在本实用新型具体实施方式
中，采用新型铁电FRAM系列存储器FM25LC64，其具有读写速度快、可擦写次数多(可以读写1010次)等特点。此外，采用 64MB 静态随机存取存储器(Static Random Access Memory, SRAM)、32MB 或非型闪存(Nor Flash)、256MB非线性闪存(NAND Flash)，用于满足嵌入式Linux操作系统的需求。所述的交流采集模块11包括电能计量芯片、微型电压互感器、微型电流互感器及精密阻容元件电路，其中，所述电能计量芯片采用ATI7022B芯片。所述的交流采集模块11 可用于采集有功和无功电能、有功和无功功率、功率因数、电压、电流及谐波的相关数据，通过ARM处理器I对电能质量的相关数据进行统计、分析后，将数据保存在存储模块9内等待外部的主站召测。这样，通过本实用新型对多条线路进行监视和控制，提高了电能质量。所述的开关量输入模块7采用光电隔离器件。在本实用新型具体实施方式
中，设置有两路遥信输入端子，用于检测多条线路的遥信状态信息。所述的液晶显示模块8采用高清晰的点阵液晶显示器，支持汉字中文显示。在本实用新型具体实施方式
中，所述的集中器还包括键盘接口 4，可用于连接外部的键盘，并与液晶显示模块8配合使用，便于对集中器进行配置设置和查看。所述的电源模块3采用了电源变压器+低压差稳压器(Low Dropout Regulator, LD0)的供电模式，变压器接入市电电源端通过安装压敏电阻、高频安规电容、铁氧体器件等方式消除电网干扰的影响。变压器输出经过整流滤波后到后级LDO线性稳压电路，可以进一步去除前级电源中的纹波，以便向核心板及通信模块供电。以下给出本实施例所述集中器的功能及技术参数I、所述集中器的主要功能I. I、集中器的功能配置表[0047]集中器的功能配置如表I :[0048]
权利要求1.一种集中器，其特征在于，包括ARM处理器模块、存储模块、上行通信模块、下行通信模块、本地通信模块、交流采集模块、开关量输入模块、液晶显示模块；其中所述ARM处理器模块分别与存储模块、上行通信模块、下行通信模块、本地通信模块、交流采集模块、开关量输入模块和液晶显示模块电连接。
2.如权利要求I所述的集中器，其特征在于，所述上行通信模块为GPRS/CDMA模块、公共交换电话网模块、无线通信模块和以太网模块的任意一种。
3.如权利要求I所述的集中器，其特征在于，所述下行通信模块为RS485模块和低电力线载波模块的任意一种。
4.如权利要求I所述的集中器，其特征在于，所述本地通信模块为隔离RS485模块、以太网模块、USB模块和红外模块的任意一种。
5.如权利要求I所述的集中器，其特征在于，所述存储模块包括闪存数据存储器和铁电随机存取内存存储器。
6.如权利要求I所述的集中器，其特征在于，所述交流采集模块包括电能计量芯片、微型电压互感器、微型电流互感器及精密阻容元件电路；所述电能计量芯片采用ATI7022B芯片，且所述电能计量芯片通过串行总线接口与所述ARM处理器模块连接。
7.如权利要求I所述的集中器，其特征在于，所述开关量输入模块采用光电隔离器件； 所述开关量输入模块设置有两路遥信输入端子。
8.如权利要求I所述的集中器，其特征在于，所述的液晶显示模块采用点阵液晶显示器。
专利摘要本实用新型涉及电力系统领域，是一种具有多种通信方式且支持远程集中抄表的集中器。它包括32位ARM处理器模块、存储模块、上行通信模块、下行通信模块、本地通信模块、交流采集模块、开关量输入模块、液晶显示模块；其中所述处理器模块分别与存储模块、上行通信模块、下行通信模块、本地通信模块、交流采集模块、开关量输入模块、液晶显示模块电连接。本实用新型提供多个通信模块接口，可采用不同通信方式，不仅提高了集中器与主站之间数据传输的可靠性，而且保证了采集系统抄表的成功率。同时，实现主集中器及从集中器与主站之间的数据交换，从而达到集抄系统的远程化、集中化、自动化的效果。
文档编号G08C19/00GK202362900SQ20112043153
公开日2012年8月1日 申请日期2011年11月3日 优先权日2011年11月3日
发明者周萌, 廖春英, 张家宪, 陈勇 申请人:上海联能仪表有限公司