专利名称：电度表自动统计网络的制作方法
技术领域：
本发明是关于电度表自动统计的一种系统化方法，涉及电力、计算机应用领域。
电力是社会生产和人们日常消费的重要能源。计收电费，是电力管理部门的一项基本工作。作为计收电费的客观依据，电度表被广泛用来度量和记载用电量。传统的计收电费的过程是，由抄表员挨家挨户地逐一读取电度表的度数，抄录下来，然后汇总计算，据以收取电费。这种人工统计方法的缺陷在于，一方面，由于人口增长和电度表的大量采用，使得电度表统计(抄表)工作十分费时费力，以至于往往很难做到及时、完整的统计;另一方面，抄表员的不期而至、叩门而入，亦不免使用户感到有所不便。人工统计方法不但效率低下，而且难免出差错。抄表器(如中科院计算所振中公司的ZZ500抄表器)可用作电度表统计的一种辅助工具，但它仅仅改进了记录数据和输入计算机的方式，还得要由抄表员携带着挨家挨户去抄表，靠人眼视读。电度表分时计、读数仪(发明专利公开号CN1050093A)为解决复费率计费和减轻收电费的工作量，提出电度表内置以计算机为核心的分时计数器，外置包括单片微处理器、LED、存储器、一组功能键及打印帐单的微机构成的读数器，通过这两部分各自的光电窗口完成通讯联络。显然，这种方法至少需要人工对准窗口，实质上无异于一种变相的人工抄表。电度表统计现有的技术和方法，都只是弧立地着眼于单个电度表的采集、读数和计费，因而在电度表统计全过程中，总免不了人的介入。迄今为止，电度表的统计依然沿用人工或半人工的方式，尚未有一种自动的、系统的方法。
本发明的目的，是提出一种完全自动的系统化方法，从而彻底改革目前电度表统计的落后的人工方式。
本发明的基本思想，是在一个具体的统计范围内，设置一台上位计算机，将所有电度表通过电力线信道连接成一个统计网络。为了降低系统成本和提高可靠性，在网络中引入集中器。集中器以单片机为核心构成，包括时钟、存储器和防断电的备用电池。由于电度表一级原应具有的定时、存储和计算功能提升到其上位集中器，使得大量的电度表降低了成本。系统工作时，上位计算机不必一直开机，集中器将按照其给出的指令不间断地工作。物理连接上，计算机和集中器均直接挂在电力线上。在功能逻辑上，一个统计范围便是一个分层统计网络，具有树形结构叶结点是电度表，读取并发送用电量数据;中间结点是集中器，接收、存储和转发用电数据(包括用电量和用户信息);根结点是计算机，接收、存储和统计用电数据。网络中所有结点(计算机、集中器和电度表)均加以编址标识。如果一个统计范围(比如一栋大楼)较大，可将其划分为若干子范围(比如楼层)。同样，也可以将多个统计范围归并为一个更大的统计范围，而其结构特性保持不变。系统的规模根据统计范围的大小决定。
本发明的根本特征，在于电度表统计过程的完全自动化与网络化。其统计过程，包括读取、存储、传递和统计这四个既自动完成又密切相关的环节。
自动读取用电量数据，是系统的基本环节。电度表内含特定的传感机构(常见的如圆盘、数字齿轮)，已经具备度量和记载用电量的功能。恰当地选择新的传感机构和方法(如光电效应、磁感应)，即可直接地，或通过原有传感机构间接地采集到相应的用电量数据。
自动存储用电量数据，是系统的必要环节。读取的用电量数据在发送前需要寄存转换，在传递过程中也需缓冲存储以备转发;最终统计的数据也将需要存储保留。根据存储数据的不同需要，分别采用寄存器、半导体存储器和磁记录设备(磁盘驱动器、磁带机等)。
自动传递用电量数据，是系统的关键环节。传递功能包括发送和接收两个方面，需要有特定的物理信道和通信方式。用电量数据本身的数据量并不大，也无需考虑传递的实时性，故对信道传输速率要求不高。电力线本是输送电力用的，同时又可以用其作为传递用电量数据的现成信道。成熟的电力载波技术的理论与实践，保证了通过电力线传递用电量数据的可行性。传递的通信方式可以是主动的，或被动的，或这两者的结合。当传递需要跨越变压器，或者传递距离太远(比如超过2000米)时，可借助于通过电话网或无线信道来进行。
自动统计用电量数据，是系统的目标环节。经过上述环节，用电量数据汇集进入计算机，于是计算机便可按照预先编制的程序，查对用户表格，进行统计与计费运算，汇总报表，打印票据，以及提供查询等等。除了计算机操作员的操作之外，电度表统计的全过程是系统自动完成的，无需人的介入。
本发明还产生了一个理想的效果，即简洁、灵活地实现了对网内所有电度表统一按复费率计费。实现的方法是，集中器根据上位计算机指定的时段划分(波峰、波谷、平峰)，分别接收、存储各电度表在不同时段内的用电量数据，然后传送给上位计算机，由计算机统一按复费率计算出各用户应交电费。
本发明与现有的人工方法相比，首先，对人们传统的电度表统计观念是一次彻底的更新，并有可能衍生出新型电度表;其次，具有节省、自动、迅速、准确、可靠的优点。本发明的实施和推广应用，对于电力行业的用电管理，将产生重大的突破，由此带来明显的社会效率和经济效率。
图1是电度表自动统计网络的功能结构图。电度表3读取用电量数据，发送到信道(电力线)上，集中器2则从信道上将来自多个电度表的用电量数据接收下来，集中存储并在适当时机加上电度表地址信息，转发出去;计算机1将集中器传递来的用电量数据包括电度表地址信息接收、汇总、统计，以供计费及别的管理功能之用。图1只是一个典型结构图，实现时，最简单的情形是集中器略而并入计算机，更复杂的情形则是集中器多级分层以及多种信道(电力线、电话线、无线、专线)的结合运用。具体实现的情形取决于具体的统计范围。
实现本发明的一种最佳方案如下。
计算机1采用286微型计算机，配置40MB硬盘、打印机及相应软件。集中器2采用单片机MC8031。电度表3采用普通电度表。数据读取器(图1中未给出)采用光敏元件在电度表内圆盘上采集实现。信道(图1中未标出)使用电力线及电力载波调制解调电路。
权利要求
1.一种用于电度表自动统计的系统化方法，其特征是，统计范围内的电度表群通过电力线信道与上位计算机连接通信，形成统计网络，自动(即非人工)地完成对电度表反映的用电量数据的读取、存储、传递和统计的全过程。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，统计网络中包含至少一个以微处理机为核心构成的集中器，接收下位集中器或电度表发送的数据，经存储、变换再转发给上位集中器或计算机。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，统计网络采用电话线、无线或专线作为辅助信道，实现远程连接通信。
4.根据权利要求1、2和3中之一实现的自动装置或设备系统。
全文摘要
电度表自动统计网络，即一种系统化方法。在统计范围内，设置一台上位计算机、多个集中器，基于电力线信道，将电度表群连成统计网络。电度表采集并发送用电量数据，集中器接收、存储并附上地址信息转发，计算机接收并统计。其根本特征在于，统计全过程的自动化与网络化。此外，还巧妙地实现了对网内所有电度表按复费率计费。本发明具有节省、自动、迅速、准确、可靠的优点，其实施和推广应用，对电力行业的用电管理将产生重大突破。
文档编号G08C19/00GK1075225SQ9210061
公开日1993年8月11日 申请日期1992年2月1日 优先权日1992年2月1日
发明者陆二庆, 杨筑平 申请人:杨筑平, 陆二庆