专利名称：一种基于以太网实时点对点电能表集中抄表系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及基于以太网实时点对点电能表集中抄表系统，是供电企业抄表技术装置新结构技术领域。
背景技术：
目前，传统的电能表集抄技术主要由抄表主站、采集器、集中器、电能表组成，采用载波、无线或有线方式通信，或多种方式混用，如采集器和电能表采用485接口联接，采集器至集中器之间采用载波方式，再由集中器通过GPRS方式与抄表主站联系实现通信。这种抄表技术节点多，数据通过多种设备处理转换，设备运行维护复杂且工作量大，由于受到通信技术的制约，特别是载波方式受环境及线路运行工况影响较大，系统不可靠，一次抄表成功率不高，实时抄表响应差。每天综合抄表功率在90%左右，不能实现100%抄表成功率。另 为提升抄表成功率，传统的集抄系统对不成功的电能表，采用不断巡测补抄方式，系统运行效率低，经过较长时间仍不能得到有效提升，制约着企业在集抄基础上的进一步深度应用。
发明内容基于以太网实时点对点电能表集中抄表系统主要目的是解决传统集中抄表成功率不高、可靠不高、实时响应性差的问题。目前，互联宽带网络覆盖较广，且现使用电能表一般为电子表，RS485接口是电能表基本配置。同时，RS485串口服务器为电能表接入以太网提供了可能。通过串口服务器将抄表主站与电能表直接联接，建立通信，实现抄表，简化了集中抄表方式、节省投资、减轻维护量，系统实时响应快，实现抄表工作质量与效率的提升，本系统能达到抄表成功率100%、单表实时响应性〈I秒、可靠性高、100%抄表成功率抄表时间缩短至数分钟内。本实用新型的技术方案实现如下一种基于以太网实时点对点电能表集中抄表系统，本实用新型特征在于，主要包括抄表主站、以太网、串口服务器及电能表；其中抄表主站通过以太网并联接至少一只的RS485的串口服务器，RS485串口服务器与至少一只的RS485的电能表接口联接。本实用新型采用串口服务器实现系统间联接，电能表通过RS485接口与串口服务器联接，串口服务器通过以太网与抄表主站相联，并通过主站命令实现主站与电能表的直接通信。本实用新型基于以太网络IP技术，数据采集传输过程全数字化。抄表主站与电能表实现的是实时点对点数字化通信，串口服务器作为数据透明传输装置，只对数据格式进行实时原文转换，不对数据进行加工。抄表主站发送命令具有并发功能，主站可同时向多个串口服务器发送命令和接收数据，保证抄表效率。主站可通过对同一串口服务器不同电能表抄表命令间的延时，保证同一串口服务器所接不同电能表接收命令和传输数据的唯一性，保证成功率。本新型系统系统抄表主站作为服务器端有固定IP地址，串口服务器作为客户端有唯一 IP地址。抄表主站与串口服务器网络组建后，串口服务器通过设置后主动与抄表主站建立联接，主站发起抄表命令时，先找到相应IP地址的串口服务器，串口服务器响应后转换相应命令至电能表，地址相符的电能表响应命令回复数据或执行动作，实现系统的一次通信抄表或控制。其关键在于I、电能表为电子式电能表，并按国家行业规定采用规范通信规约,应配置RS485通信接口 ；2、电能表电能表通过RS485接口与串口服务器联接，串口服务器通过以太网与抄表主站相联，能根据需要通过主站命令实现点对点与电能表通信，实现定时或实时抄表；3、抄表主站与电能表实现的是实时点对点通讯，串口服务器是实现本系统功能的关键部件，它将电能表接入了以太网实现与主站联接，负责对主站下达命令通过以太网转换为RS485信号传输给电能表,对电能表回复的信息由RS485信号格式转换以太网格式上··报主站。其只对数据格式进行原文转换，不对数据进行加工。4、抄表主站系统发送命令具有并发功能，主站可同时向多个串口服务器发送命令和接收数据，保证抄表效率。5、主站可通过对同一串口服务器不同电能表抄表命令间的延时,保证同一串口服务器所接不同电能表接收命令和传输数据的唯一性，保证成功率。本实用新型的有益效果是，本实用新型具有高效、高质、投资省、维护省、可靠、实时性好的特点。I、通过以太网作为通信支持，保证了网络可靠性；2、通过点对点的网络通信保证了抄取数据的实时性；3、通过主站系统发送命令并发方式保证了抄表数据的效率；4、通过串口服务器代替了采集器及集中器节省了投资；5、通过新型组网抄表方式及点对点直接通信方式，减少了设备及相应维护工作量。
图I为本实用新型联接结构示意图；图2为本实用新型联数据传输示意图。
具体实施方式
—种基于以太网实时点对点电能表集中抄表系统，包括抄表主站、以太网、串口服务器及电能表；本实用新型特征在于，由抄表主站通过以太网并联接至少一只的RS485串口服务器，RS485串口服务器与至少一只的RS485电能表接口联接。本实用新型采用串口服务器实现系统间联接，电能表通过RS485接口与串口服务器联接，串口服务器通过以太网与抄表主站相联，并通过主站命令实现主站与电能表的直接点对点通信。数据采集传输过程全数字化，串口服务器作为数据透明传输装置，只对数据格式进行实时原文转换，不对数据进行加工。抄表主站发送命令具有并发功能，主站可同时向多个串口服务器发送命令和接收数据，保证抄表效率。主站可通过对同一串口服务器不同电能表抄表命令间的延时，保证同一串口服务器所接不同电能表接收命令和传输数据的唯一性，保证成功率。本系统主站系统与串口服务器是一对多的联接方式，串口服务器与电能表是通过485接口一对多联接方式实现，抄表主站作为服务器端有固定IP地址，串口服务器作为客户端有唯一 IP地址，抄表主站与串口服务器网络组建后，串口服务器会主动与抄表主站建立联接，主站发起抄表命令时，先找到相应地址的串口服务器，串口服务器响应后转换相应命令至电能表，地址相符的电能表响应命令回复数据，实现系统的一次通信抄表。其关键在于I、电能表为电子式电能表，并按国家行业规定采用规范通信规约，应配置RS485通信接口 ；2、电能表电能表通过RS485接口与串口服务器联接，串口服务器通过以太网与抄表主站相联，能根据需要通过主站命令实现点对点与电能表通信，实现定时或实时抄表；3、抄表主站与电能表实现的是实时点对点通讯，串口服务器是实现本系统功能的关键部件，它将电能表接入了以太网实现与主站联接，负责对主站下达命令通过以太网转 换为RS485信号传输给电能表,对电能表回复的信息由RS485信号格式转换以太网格式上报主站。其只对数据格式进行原文转换，不对数据进行加工。4、抄表主站系统发送命令具有并发功能，主站可同时向多个串口服务器发送命令和接收数据，保证抄表效率。5、主站可通过对同一串口服务器不同电能表抄表命令间的延时，保证同一串口服务器所接不同电能表接收命令和传输数据的唯一性，保证成功率。下面给合图I、图2对本实用新型的功能实现作进一步说明主站部份主站部份是系统数据存贮中心和抄表命令发布中心，由于是采用以太网点对点通讯，主站端口必须有固定的IP地址，每个串口服务器有网内唯一 IP地址，每块电能表有串口服务器内的唯一表地址。为保证通信的有效建立，必须在主站数据库内建立起电能表对应串口服务器IP地址及电能表地址。在主站发起抄表命令时(命令必须符合电能表的通信规约)，先找到相应地址的串口服务器，串口服务器响应后将相应命令转发电能表，地址相符的电能表响应命令回复相应数据或执行动作，实现抄表系统的一次通信抄表或控制。串口服务器串口服务器是实现主站与电能表之间建立通信和数据传输的关键，其一端是连接以太网，另一端联接RS485电能表，它是命令及数据透明传输部件，每个串口服务器有唯一的IP地址，其采用客户端方式运行，有保活机制，保证随时与主站联接，以便主站对其运行状况的监督。标配的RS485接口，一个接口最多可联接32块电能表。当串口服务器接到主站命令时，根据设置的波特率将以太网RJ45接口数字信号转换为RS485信号，传输到电能表，电能表根据命令内容回复相应数据或执行动作，回复数据通过串口服务器将RS485信号转换为以太网接口数据信号发向主站，实现抄表功能或控制。电能表部份电能表必须有RS485接口。电能表通过RS485接口与串口服务器相联，一个标配的RS485串口服务器接口最多可联接32块电能表。一个串口服务器下的电能表只能有一个唯一的表地址，根据电能表通信规约和技术规范，电能表根据接收到的命令回传数据或执行相应动作。系统安全为保证电能表远程通信安全，抄表主站与网络运营商联接时须建立防火墙，网络运营商须提供VPN光纤遂道，防止主站以外的设备发起抄表或控制命令。
权利要求1.一种基于以太网实时点对点电能表集中抄表系统，其特征在于，包括抄表主站、以太网、串口服务器及电能表；其中抄表主站通过以太网联接至少一只的RS485串口服务器，RS485串口服务器通过RS485接口与至少一只的RS485电能表联接。
2.如权利要求I所述的基于以太网实时点对点电能表集中抄表系统，其特征在于，采用串口服务器实现系统间联接，电能表通过RS485接口与串口服务器联接，串口服务器通过以太网与抄表主站相联，并通过主站命令实现主站与电能表的直接通信，实现抄表和控制功能。
3.如权利要求I所述的基于以太网实时点对点电能表集中抄表系统，其特征在于，抄表系统基于以太网IP技术，数据采集传输过程全数字化。
专利摘要一种基于以太网实时点对点电能表集中抄表系统，本实用新型包括抄表主站、以太网、串口服务器及电能表；其中抄表主站通过以太网联接至少一只的RS485串口服务器，RS485串口服务器通过RS485接口与至少一只的RS485电能表联接。本实用新型抄表系统投资省、设备精简、施工简单、维护量小，且响应及时、可靠性高、日抄表成功率达100%，可大大节省供电企业人力、物力，提高工作质量与效率。
文档编号G08C19/00GK202584409SQ20122021737
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月15日 优先权日2012年5月15日
发明者代盛国, 熊峻, 郑顺波, 李俊松, 严巨刚, 杨波 申请人:云南电网公司西双版纳供电局