專利名稱：電度表自動(dòng)統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于電度表自動(dòng)統(tǒng)計(jì)的一種系統(tǒng)化方法，涉及電力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域。
電力是社會(huì)生產(chǎn)和人們?nèi)粘ＯM(fèi)的重要能源。計(jì)收電費(fèi)，是電力管理部門的一項(xiàng)基本工作。作為計(jì)收電費(fèi)的客觀依據(jù)，電度表被廣泛用來度量和記載用電量。傳統(tǒng)的計(jì)收電費(fèi)的過程是，由抄表員挨家挨戶地逐一讀取電度表的度數(shù)，抄錄下來，然后匯總計(jì)算，據(jù)以收取電費(fèi)。這種人工統(tǒng)計(jì)方法的缺陷在于，一方面，由于人口增長(zhǎng)和電度表的大量采用，使得電度表統(tǒng)計(jì)(抄表)工作十分費(fèi)時(shí)費(fèi)力，以至于往往很難做到及時(shí)、完整的統(tǒng)計(jì);另一方面，抄表員的不期而至、叩門而入，亦不免使用戶感到有所不便。人工統(tǒng)計(jì)方法不但效率低下，而且難免出差錯(cuò)。抄表器(如中科院計(jì)算所振中公司的ZZ500抄表器)可用作電度表統(tǒng)計(jì)的一種輔助工具，但它僅僅改進(jìn)了記錄數(shù)據(jù)和輸入計(jì)算機(jī)的方式，還得要由抄表員攜帶著挨家挨戶去抄表，靠人眼視讀。電度表分時(shí)計(jì)、讀數(shù)儀(發(fā)明專利公開號(hào)CN1050093A)為解決復(fù)費(fèi)率計(jì)費(fèi)和減輕收電費(fèi)的工作量，提出電度表內(nèi)置以計(jì)算機(jī)為核心的分時(shí)計(jì)數(shù)器，外置包括單片微處理器、LED、存儲(chǔ)器、一組功能鍵及打印帳單的微機(jī)構(gòu)成的讀數(shù)器，通過這兩部分各自的光電窗口完成通訊聯(lián)絡(luò)。顯然，這種方法至少需要人工對(duì)準(zhǔn)窗口，實(shí)質(zhì)上無異于一種變相的人工抄表。電度表統(tǒng)計(jì)現(xiàn)有的技術(shù)和方法，都只是弧立地著眼于單個(gè)電度表的采集、讀數(shù)和計(jì)費(fèi)，因而在電度表統(tǒng)計(jì)全過程中，總免不了人的介入。迄今為止，電度表的統(tǒng)計(jì)依然沿用人工或半人工的方式，尚未有一種自動(dòng)的、系統(tǒng)的方法。
本發(fā)明的目的，是提出一種完全自動(dòng)的系統(tǒng)化方法，從而徹底改革目前電度表統(tǒng)計(jì)的落后的人工方式。
本發(fā)明的基本思想，是在一個(gè)具體的統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)，設(shè)置一臺(tái)上位計(jì)算機(jī)，將所有電度表通過電力線信道連接成一個(gè)統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)。為了降低系統(tǒng)成本和提高可靠性，在網(wǎng)絡(luò)中引入集中器。集中器以單片機(jī)為核心構(gòu)成，包括時(shí)鐘、存儲(chǔ)器和防斷電的備用電池。由于電度表一級(jí)原應(yīng)具有的定時(shí)、存儲(chǔ)和計(jì)算功能提升到其上位集中器，使得大量的電度表降低了成本。系統(tǒng)工作時(shí)，上位計(jì)算機(jī)不必一直開機(jī)，集中器將按照其給出的指令不間斷地工作。物理連接上，計(jì)算機(jī)和集中器均直接掛在電力線上。在功能邏輯上，一個(gè)統(tǒng)計(jì)范圍便是一個(gè)分層統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)，具有樹形結(jié)構(gòu)葉結(jié)點(diǎn)是電度表，讀取并發(fā)送用電量數(shù)據(jù);中間結(jié)點(diǎn)是集中器，接收、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)用電數(shù)據(jù)(包括用電量和用戶信息);根結(jié)點(diǎn)是計(jì)算機(jī)，接收、存儲(chǔ)和統(tǒng)計(jì)用電數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)中所有結(jié)點(diǎn)(計(jì)算機(jī)、集中器和電度表)均加以編址標(biāo)識(shí)。如果一個(gè)統(tǒng)計(jì)范圍(比如一棟大樓)較大，可將其劃分為若干子范圍(比如樓層)。同樣，也可以將多個(gè)統(tǒng)計(jì)范圍歸并為一個(gè)更大的統(tǒng)計(jì)范圍，而其結(jié)構(gòu)特性保持不變。系統(tǒng)的規(guī)模根據(jù)統(tǒng)計(jì)范圍的大小決定。
本發(fā)明的根本特征，在于電度表統(tǒng)計(jì)過程的完全自動(dòng)化與網(wǎng)絡(luò)化。其統(tǒng)計(jì)過程，包括讀取、存儲(chǔ)、傳遞和統(tǒng)計(jì)這四個(gè)既自動(dòng)完成又密切相關(guān)的環(huán)節(jié)。
自動(dòng)讀取用電量數(shù)據(jù)，是系統(tǒng)的基本環(huán)節(jié)。電度表內(nèi)含特定的傳感機(jī)構(gòu)(常見的如圓盤、數(shù)字齒輪)，已經(jīng)具備度量和記載用電量的功能。恰當(dāng)?shù)剡x擇新的傳感機(jī)構(gòu)和方法(如光電效應(yīng)、磁感應(yīng))，即可直接地，或通過原有傳感機(jī)構(gòu)間接地采集到相應(yīng)的用電量數(shù)據(jù)。
自動(dòng)存儲(chǔ)用電量數(shù)據(jù)，是系統(tǒng)的必要環(huán)節(jié)。讀取的用電量數(shù)據(jù)在發(fā)送前需要寄存轉(zhuǎn)換，在傳遞過程中也需緩沖存儲(chǔ)以備轉(zhuǎn)發(fā);最終統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)也將需要存儲(chǔ)保留。根據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的不同需要，分別采用寄存器、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和磁記錄設(shè)備(磁盤驅(qū)動(dòng)器、磁帶機(jī)等)。
自動(dòng)傳遞用電量數(shù)據(jù)，是系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳遞功能包括發(fā)送和接收兩個(gè)方面，需要有特定的物理信道和通信方式。用電量數(shù)據(jù)本身的數(shù)據(jù)量并不大，也無需考慮傳遞的實(shí)時(shí)性，故對(duì)信道傳輸速率要求不高。電力線本是輸送電力用的，同時(shí)又可以用其作為傳遞用電量數(shù)據(jù)的現(xiàn)成信道。成熟的電力載波技術(shù)的理論與實(shí)踐，保證了通過電力線傳遞用電量數(shù)據(jù)的可行性。傳遞的通信方式可以是主動(dòng)的，或被動(dòng)的，或這兩者的結(jié)合。當(dāng)傳遞需要跨越變壓器，或者傳遞距離太遠(yuǎn)(比如超過2000米)時(shí)，可借助于通過電話網(wǎng)或無線信道來進(jìn)行。
自動(dòng)統(tǒng)計(jì)用電量數(shù)據(jù)，是系統(tǒng)的目標(biāo)環(huán)節(jié)。經(jīng)過上述環(huán)節(jié)，用電量數(shù)據(jù)匯集進(jìn)入計(jì)算機(jī)，于是計(jì)算機(jī)便可按照預(yù)先編制的程序，查對(duì)用戶表格，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與計(jì)費(fèi)運(yùn)算，匯總報(bào)表，打印票據(jù)，以及提供查詢等等。除了計(jì)算機(jī)操作員的操作之外，電度表統(tǒng)計(jì)的全過程是系統(tǒng)自動(dòng)完成的，無需人的介入。
本發(fā)明還產(chǎn)生了一個(gè)理想的效果，即簡(jiǎn)潔、靈活地實(shí)現(xiàn)了對(duì)網(wǎng)內(nèi)所有電度表統(tǒng)一按復(fù)費(fèi)率計(jì)費(fèi)。實(shí)現(xiàn)的方法是，集中器根據(jù)上位計(jì)算機(jī)指定的時(shí)段劃分(波峰、波谷、平峰)，分別接收、存儲(chǔ)各電度表在不同時(shí)段內(nèi)的用電量數(shù)據(jù)，然后傳送給上位計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)統(tǒng)一按復(fù)費(fèi)率計(jì)算出各用戶應(yīng)交電費(fèi)。
本發(fā)明與現(xiàn)有的人工方法相比，首先，對(duì)人們傳統(tǒng)的電度表統(tǒng)計(jì)觀念是一次徹底的更新，并有可能衍生出新型電度表;其次，具有節(jié)省、自動(dòng)、迅速、準(zhǔn)確、可靠的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的實(shí)施和推廣應(yīng)用，對(duì)于電力行業(yè)的用電管理，將產(chǎn)生重大的突破，由此帶來明顯的社會(huì)效率和經(jīng)濟(jì)效率。


圖1是電度表自動(dòng)統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)的功能結(jié)構(gòu)圖。電度表3讀取用電量數(shù)據(jù)，發(fā)送到信道(電力線)上，集中器2則從信道上將來自多個(gè)電度表的用電量數(shù)據(jù)接收下來，集中存儲(chǔ)并在適當(dāng)時(shí)機(jī)加上電度表地址信息，轉(zhuǎn)發(fā)出去;計(jì)算機(jī)1將集中器傳遞來的用電量數(shù)據(jù)包括電度表地址信息接收、匯總、統(tǒng)計(jì)，以供計(jì)費(fèi)及別的管理功能之用。圖1只是一個(gè)典型結(jié)構(gòu)圖，實(shí)現(xiàn)時(shí)，最簡(jiǎn)單的情形是集中器略而并入計(jì)算機(jī)，更復(fù)雜的情形則是集中器多級(jí)分層以及多種信道(電力線、電話線、無線、專線)的結(jié)合運(yùn)用。具體實(shí)現(xiàn)的情形取決于具體的統(tǒng)計(jì)范圍。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一種最佳方案如下。
計(jì)算機(jī)1采用286微型計(jì)算機(jī)，配置40MB硬盤、打印機(jī)及相應(yīng)軟件。集中器2采用單片機(jī)MC8031。電度表3采用普通電度表。數(shù)據(jù)讀取器(圖1中未給出)采用光敏元件在電度表內(nèi)圓盤上采集實(shí)現(xiàn)。信道(圖1中未標(biāo)出)使用電力線及電力載波調(diào)制解調(diào)電路。
權(quán)利要求
1.一種用于電度表自動(dòng)統(tǒng)計(jì)的系統(tǒng)化方法，其特征是，統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)的電度表群通過電力線信道與上位計(jì)算機(jī)連接通信，形成統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)，自動(dòng)(即非人工)地完成對(duì)電度表反映的用電量數(shù)據(jù)的讀取、存儲(chǔ)、傳遞和統(tǒng)計(jì)的全過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)中包含至少一個(gè)以微處理機(jī)為核心構(gòu)成的集中器，接收下位集中器或電度表發(fā)送的數(shù)據(jù)，經(jīng)存儲(chǔ)、變換再轉(zhuǎn)發(fā)給上位集中器或計(jì)算機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)采用電話線、無線或?qū)＞€作為輔助信道，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程連接通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3中之一實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)裝置或設(shè)備系統(tǒng)。
全文摘要
電度表自動(dòng)統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)，即一種系統(tǒng)化方法。在統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)，設(shè)置一臺(tái)上位計(jì)算機(jī)、多個(gè)集中器，基于電力線信道，將電度表群連成統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)。電度表采集并發(fā)送用電量數(shù)據(jù)，集中器接收、存儲(chǔ)并附上地址信息轉(zhuǎn)發(fā)，計(jì)算機(jī)接收并統(tǒng)計(jì)。其根本特征在于，統(tǒng)計(jì)全過程的自動(dòng)化與網(wǎng)絡(luò)化。此外，還巧妙地實(shí)現(xiàn)了對(duì)網(wǎng)內(nèi)所有電度表按復(fù)費(fèi)率計(jì)費(fèi)。本發(fā)明具有節(jié)省、自動(dòng)、迅速、準(zhǔn)確、可靠的優(yōu)點(diǎn)，其實(shí)施和推廣應(yīng)用，對(duì)電力行業(yè)的用電管理將產(chǎn)生重大突破。
文檔編號(hào)G08C19/00GK1075225SQ9210061
公開日1993年8月11日 申請(qǐng)日期1992年2月1日 優(yōu)先權(quán)日1992年2月1日
發(fā)明者陸二慶, 楊筑平 申請(qǐng)人:楊筑平, 陸二慶