北斗星嵌入式modem在智能型電能表中的應用

傳統的電能表由于不能自動抄收、控制用戶用電量而導致的諸如抄表收費困難,電費回收滯后、竊電等一系列管理問題。磁卡或IC卡電表是以卡上攜帶的電量為基準,實施對用電的自動控制,變用電管理部門的人工抄表計算收費為用電用戶自己買電插卡用電,這在很大程度避免了上述大部分弊端的產生。但由于用戶用電與用電管理部門仍然是相隔離的,致使管理部門無法對用戶及電能表本身實施實時的監測與管理和及時發現并解決不法用戶的竊電問題。將傳統的電表與通信控制單元有機結合起來,由此構成的電能網絡管理系統可基本覆蓋用電管理部門對用戶電能計量裝置要求的所有功能,并可實現智能化的自動故障診斷。

二、工程說明：

本網絡電表的任務就是要準確地反映用戶電表的實時運行狀態,實行遠程全自動集中抄表,分時段復查計費和預防竊電現象的發生,并依據具體情況發出相應的命令和信號,實行遠程全自動控制。

三、聯網設備：

1、智能電表：

智能電表由傳統電表與信號轉換、監控裝置三部分組成。

2、數據采集器：

數據采集器主要由四部分組成:

(1)采用工業級的微處理芯片,組成核心器件,負責管理整個采集控制工作和運行預先編制好的管理程序。

(2)用E2PROM和看門狗電路提高系統的可靠性、穩定性和安全性。

(3)用RS485通訊協議接口將數據傳輸給網絡服務器。

(4)脈沖信號采集及控制器接口。

3、網絡服務器：

網絡服務器主要收集數據采集器的數據并儲存。在數據傳遞中起網絡服務作用,是上位機與數據采集器交換數據的中間橋梁。主要包括以下三部分:

(1)主控電腦部分由大規格、大容量存儲器芯片和微處理器組成,完成對所有采集數據的保存、處理工作,并管理其他所有部件,運行所有管理程序來協調各方面的工作。

(2)網絡管理部分由兩大網絡構成:

① 通過RS485協議接口與數據采集器、用戶查詢裝置連接,此網是本系統的基礎網。它負責整個系統的實時運行,對系統的要求也特別高,如抗干擾能力,負載能力,傳遞的準確性。

②公眾電話通信網管理部分。考慮網絡服務器與數據管理中心相距甚遠,我們采用公眾電話網作為我們網絡服務器與數據管理中心電腦傳輸的基礎,即在網絡服務器設置MODEM接口將數據信號調制成公眾電話網的信號傳輸給不在同一位置和地區的上位機(數據管理中心的電腦)。雙方通訊采用撥號方式連接,連接后進行數據傳送。這樣一臺普通的電腦可與多個網絡服務器分時連接,達到對所有的用戶進行遠程自動抄表和監控的目的。

(3)數據傳輸模塊：

北斗星數碼BDXMD-1嵌入式工業級MODEM：性能穩定、誤碼率低、不易掉線。外形如名片的一半大小，可以方便的嵌入到各種單板機系統，更省用戶系統空間。DC5V供電，TTL電平接口，并行總線和標準串行總線兩種連方式，通過與市話網或單位內部電話線相連即可實現遠程數據傳輸和控制功能。

4、用戶查詢裝置：

用戶查詢裝置是人機界面的第一層結構,通過它可對網絡系統進行查詢、設置、監視和控制。

5、 上位機：

上位機是人機界面的第二層結構,供管理者監視整個系統的運行情況,并能發出控制命令。它通過一臺微機、一個MODEM、專用的應用系統視窗平臺來實現對網絡系統的管理與監控、保存與查詢電表數據、報表自動生成及打印,系統幫助說明。

四、系統實現：

五、采用電力線載波方式的網絡電能表管理系統

1、系統設計：

用電力線載波網代替RS485協議通信網所構成的系統在整體結構和原理上述網管系統基本相同。不同之處在于，前述數據采集器由外裝到表內，通信芯片、智能表與用戶查詢裝置通過電力線載波協議接口(而非RS485通信協議接口)與網絡服務器通信。其功能及試驗結構與前述RS485協議通信網絡所構成的系統完全一樣。而且其所連接的智能網絡電表與用戶查詢裝置數只受網絡服務器的容量限制。而其現場安裝施工卻避免了有線方式連接不便所帶來的麻煩，。將BDXMD-1嵌入到網絡服務器，通過公眾電話交換網即可實現與上位機系統的通信。

2、系統實現：