一种变配电所电能表网络抄表装置的制作方法

本实用新型属于自动化技术领域，具体涉及变配电所电度表抄表。

背景技术：

随着班组核算和节能降耗工作的开展，变配电所抄表工作由原来只抄进线和涉及电量结算的电度表发展到抄所有回路的电度表，并且抄表次数也不限于每天1次，变配电所运行人员抄表工作量增加，已影响到其他运行工作的开展。

由于变配电所改造、新增回路等原因，变配电所内电能表规格型号不统一，部分变配电所内电能表既有支持DLT645_1997通讯协议的标准电度表，也有支持MODBUS_RTU的多功能电力仪表，致使现有的抄表系统较难适应，抄表准确率差。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种适用于变配电所内电度表的网络集中抄表装置，替代人工抄表，提高抄表准确率。

本实用新型提供的一种变配电所电能表网络抄表装置，包括：

本实用新型提供的一种变配电所电能表网络抄表装置，其特征在于，包括：

通信模块，包括电表数据信息通信模块、以及与电表数据信息通信模块电性连接的配置信息通信模块，所述电表数据信息通信模块与各种电表连接，所述配置信息通信模块与配置接口连接，所述配置接口与储存配置信息的移动硬件连接；

数据处理模块，与电表数据信息通信模块连接，所述数据处理模块通过所述电表数据信息通信模块实时采集来自各种电表的数据信息，并将所述数据信息储存；

以太网通信模块，一端与所述数据处理模块连接，另一端与以太网连接，以太网通信模块用以响应以太网内上位机的数据请求，将所述数据信息传输到上位机实现网络抄表。

所述的变配电所电能表网络抄表装置，所述各种电表的数据信息包括电气回路有功电量、无功电量和电流。

所述的变配电所电能表网络抄表装置，所述配置信息包括网络接口MAC地址、IP地址和电能表通信地址、通信协议信息。

所述的变配电所电能表网络抄表装置，所述电表数据信息通信模块、配置信息通信模块均采用RS485收发器。

所述的变配电所电能表网络抄表装置，所述数据处理模块包括32位处理器和与所述32位处理器连接的EEPROM存储器构成，RS485收发器与32位处理器连接。

所述的变配电所电能表网络抄表装置，所述32位处理器的型号为LPC2103，所述EEPROM存储器的型号为24C02。

所述的变配电所电能表网络抄表装置，所述以太网通信模块包括网络通信单元和RJ45接口单元。

所述的变配电所电能表网络抄表装置，所述数据处理模块通过SPI总线与以太网通信模块连接。

所述的变配电所电能表网络抄表装置，两所述RS485收发器分别与32位处理器的2个UART接口连接。

所述的变配电所电能表网络抄表装置，32位处理器外接12M有源晶振。

本实用新型的有益效果为：本实用新型数据处理模块采用32位处理器，RS485通信模块含2路RS485接口，1路接电能表，另1路用于配置网络接口MAC地址、IP地址和电能表通信地址、通信协议信息，实现接电能表的RS485总线能实时变换通信波特率和通信协议与总线上不同类型电能表分别通信，以太网通信工作于TCP服务器模式，网络内多台上位机都可以访问服务器获取电量信息，实际应用时电气运行岗位监控电脑可以查看本岗管辖内多个配电所电量，电力调度端则可以查看全部配电所电量信息。

附图说明

图1为变配电所电能表网络抄表装置原理结构示意图。

图2为网络通信单元U2的电路原理图。

图3为EEPROM存储器U5的电路原理图。

图4为32位处理器U1的电路原理图。

图5为电表数据信息通信模块U3的电路原理图。

图6为配置信息通信模块U4的电路原理图。

图7为RJ45接口单元U8的电路原理图。

其中附图标记为：

通信模块 1

电表数据信息通信模块 U3

配置信息通信模块 U4

数据处理模块 2

32位处理器 U1

EEPROM存储器 U5

以太网通信模块 3

网络通信单元 U2

RJ45接口单元 U8

配置接口 4

电表 5

以太网 6

附图标记为：

有源晶振 B1

电阻 R1、R1

电阻 R3-R6

电阻 R9、R10、R11、R12

电容 C1–C12

具体实施方式

如附图1所示,本实用新型提供的一种变配电所电能表网络抄表装置，包括：

通信模块1，包括电表数据信息通信模块U3、配置信息通信模块U4，所述电表数据信息通信模块U4与各种电表连接，所述配置信息通信模块U4与配置接口4连接，所述配置接口与储存配置信息的移动硬件连接；

数据处理模块2，与电表数据信息通信模块U3，所述数据处理模块通过所述通信模块实时采集来自所述各种电表5的数据信息，并将所述数据信息储存；

以太网通信模块3，一端与所述数据处理模块连接，另一端与以太网6连接，用以响应以太网内上位机的数据请求，将所述数据信息传输到上位机实现网络抄表。

数据处理模块通过通信模块与各种电能表通信，实时采集电量信息，同时数据处理模块通过以太网通信模块将变配电所内所有电量信息打包传输给上位机，实现网络抄表功能，可以通过配置信息通信模块配置网络接口MAC地址、IP地址和电能表通信地址、通信协议信息，实现对不同电能表的兼容。

如附图5、图6所示，通信模块1由电表数据信息通信模块U3、配置信息通信模块U4组成，电表数据信息通信模块U3、配置信息通信模块U4均采用RS485收发器，本实施例中2个RS485收发器采用的芯片型号均为SP3485EN，电表数据信息通信模块U3的接口A、B连接电能表，配置信息通信模块U4的接口A1、B1与配置接口(例如USB接口)连接，通过USB配置接口连接电脑或其他硬件，电表数据信息通信模块U3采用的芯片型号为SP3485EN,SP3485EN的脚6(A)与脚8(VCC)之间连接3.3v电源、12k欧电阻R9，脚5(GND)接地，脚5(GND)与脚7(B)之间连接12k欧电阻R10。如图6所示，配置信息通信模块U4的脚8连接3.3v电源，脚6(VCC)与脚8(B)之间分别连接一3.3v电源、一12k欧电阻R11，A1与脚6、脚8连接，B1与脚5、脚7连接。

数据处理模块2由32位处理器U1和EEPROM存储器U5构成,存储器U5采用芯片型号为24C02，处理器U1的芯片型号为LPC2103，数据处理模块通过配置信息通信模块U4读取储存在电脑或移动硬件中的配置信息，该些配置信息包括MAC地址、IP地址和电能表通信地址、通信协议信息，并将该配置信息储存在储存器U5中，两RS485收发器内的分别与处理器LPC2103的2个UART(通用异步收发传输器)接口连接，详细之，电表数据信息通信模块U3的1脚RXD接口与处理器U1的14脚RXD接口连接，电表数据信息通信模块U3的4(TXD接口)脚与处理器U1的13(TXD)脚连接。处理器U1(LPC2103)的管脚18(SCL)与EEPROM存储器(LPC2103)的管脚6(SCL)连接，处理器U1(LPC2103)的管脚21(SDA)与EEPROM存储器(LPC2103)的管脚5(SDA)连接，本实用新型提供的EEPROM存储器U5采用的芯片型号为24C02，如图3所示，脚1、2、3、4均接地，脚8(VCC)接3.3v电源，脚7(WP)不用，32位处理器U1的电路连接见图4，脚1(P0.19)、2(P0.20)、3(P0.21)、4(VBAT)不用。

以太网通信模块3由网络通信单元U2和RJ45接口单元U8构成，网络通信单元U2的采用的芯片型号为ENC28J60，RJ45接口单元采用的芯片型号为HR911102A，U8(HR911102A)的连接关系见图7，U8的管脚1(TDOUT+)、2(TDOUT-)、10(Green LED+)、11(Yelloe LED-)均串联一电阻与3.3V电源连接，脚7(RD+或TPIN+)、脚8(RD-或TPIN-)均串联一电阻而形成并联关系，脚7、脚8并联后连接再与0.01μF的电容C12，连接到3.3v电源上，3.3v电源电路上设有100μH的电感线圈、0.01μF的电容，管脚1、2连接，管脚4、5、6不用，数据处理模块通过SPI总线和以太网通信模块连接，ENC28J60的管脚9(CS)与LPC2103的管脚33(CS)连接，ENC28J60的管脚10(RST)与LPC2103的管脚32(RST)连接，ENC28J60的管脚7(SI)与LPC2103的管脚24(SI)连接，ENC28J60的管脚8(SCK)与LPC2103的管脚22(SCK)连接，ENC28J60的管脚6(SO)与LPC2103的管脚23(S0)连接，LPC2103的管脚15(RE)与SP3485EN(U3)的管脚2、3(RE)连接，LPC2103的管脚28(RE1)与SP3485EN(U4)的管脚2、3(RE1)连接。

RJ45接口单元与网络通信单元U2连接，从图7与图2即可看出芯片HR911102A与ENC28J60的连接关系，图2所示，ENC28J60的脚1(VCAP)与一10μF的电容C7连接，脚3(CLKOUT)不用，脚1、脚2(VSS)、脚11(VSSRX)、脚14(RBIAS)均接地，且脚脚14(RBIAS)与地线之间设有2k欧的电阻R2，脚28(VDD)、脚25(VDDOSC)、脚21(VSSPLL)、脚20(VDDPLL)、脚15(VDDTX)均通过一0.1μF的电容C8接地，脚22(VSSOSC)、脚21(VSSPLL)、脚18(VSSTX)共线，脚24与脚18、脚23与脚18之间并联连接电容C9、C10，均为33pF。32位处理器U1(芯片型号LPC2103)采取外接12M有源晶振B1，12M有源晶振B1连接在LPC21 03的6管脚与11管脚之间，通过增加有源晶振B1来提高系统抗干扰能力，管脚6连接一10K欧的电阻与3.3v电源正极连接，脚11依次连接一电容、有源晶振B1后接地。本网络抄表装置所采用的芯片提供电源的电路为稳压电路模块(图中未画出)，稳压电路模块电源用外接5V直流电源，内部稳压成3.3V和1.8V供电路使用。