雙向工頻載波通信農(nóng)網(wǎng)分散遠(yuǎn)程自動(dòng)集中抄表智能控制器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于高壓配電計(jì)量設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種雙向工頻載波通信技術(shù)針對(duì)農(nóng)網(wǎng)分散小批量遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表的智能控制器。一種雙向工頻載波通信技術(shù)用于農(nóng)網(wǎng)分散小批量遠(yuǎn)程自動(dòng)集中抄表的智能控制器，包括PCB電路主板和顯示模塊，PCB電路主板上設(shè)有DSP、串口通信接口、控制單元、計(jì)量單元、電源接口單元及信號(hào)調(diào)理單元；DSP分別與控制單元、LCD、串口通信接口、維護(hù)口電氣連接；電源接口單元接入外部220V交流電源，用于為整個(gè)控制器提供電源以及作為雙向工頻載波的通訊途徑。本實(shí)用新型采用雙向工頻載波通信技術(shù)，在西部農(nóng)村人口分散，缺少通信設(shè)備的地區(qū)，利用供電線路，進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表，節(jié)省了人力資源，避免了上門抄表。
【專利說(shuō)明】
雙向工頻載波通信農(nóng)網(wǎng)分散遠(yuǎn)程自動(dòng)集中抄表智能控制器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于高壓配電計(jì)量設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種雙向工頻載波通信技術(shù)針對(duì)農(nóng)網(wǎng)分散小批量遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表的智能控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]自動(dòng)集中抄表系統(tǒng)在電力營(yíng)銷部門已經(jīng)普及使用，但中國(guó)幅員遼闊，很多山區(qū)、草原、戈壁、邊遠(yuǎn)區(qū)域，人口稀少，居住分散，交通不便，缺少通信設(shè)施，用電量少。在這種特殊地區(qū)，自動(dòng)集中抄表受條件限制無(wú)法實(shí)現(xiàn)，電能計(jì)量收費(fèi)只能采用人工抄表或就地承包方式，基本處于放任自留狀態(tài)，常常收取的電費(fèi)不足支付交通費(fèi)。
[0003]現(xiàn)在的自動(dòng)集抄技術(shù)都是針對(duì)用電集中，人口集中的中東部地區(qū)；針對(duì)西部山區(qū)，人口分散的偏遠(yuǎn)地區(qū)，沒(méi)有使用自動(dòng)集抄技術(shù)，還是人工抄表或就地承包的方式，無(wú)論從電能計(jì)量收費(fèi)方便還是從用電管理方面，都是有很大漏洞。
[0004]TMACS(雙向工頻載波通信)以中低壓(10kV/220V)配電線路為通信信號(hào)的載體，在電壓過(guò)零點(diǎn)附近把信號(hào)疊加在基波電壓或電流(50Hz)上。具體的工作過(guò)程是在1kV母線電壓接近過(guò)零點(diǎn)處由調(diào)制變壓器220V側(cè)的硅整流器件調(diào)制出一瞬時(shí)電流脈沖，產(chǎn)生一微弱的電壓畸變信號(hào)并疊加在1kV電壓上。此畸變電壓信號(hào)可自動(dòng)跨過(guò)用戶配電變壓器，為用戶端接收。該電壓信號(hào)被稱為下行信號(hào)或出站信號(hào)。配電變壓器220V側(cè)用戶端的硅整流器件在電壓過(guò)零點(diǎn)附近可類似地調(diào)制出電流信號(hào)，并可以在1kV支線電流中檢測(cè)到。此電流信號(hào)被稱為上行信號(hào)或入站信號(hào)。雙向工頻通信是通過(guò)相對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)的不同位置，在配電網(wǎng)的電壓和電流上調(diào)制信號(hào)來(lái)表示要傳輸?shù)男畔ⅰ?br>【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)以上缺點(diǎn)，解決了西部農(nóng)村人口分散，缺少通信設(shè)備的地區(qū)，能夠利用供電線路，工頻載波技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表的智能控制器。
[0006]基于該目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:一種雙向工頻載波通信技術(shù)用于農(nóng)網(wǎng)分散小批量遠(yuǎn)程自動(dòng)集中抄表的智能控制器，其特征在于:包括PCB電路主板和顯示模塊，所述PCB電路主板上設(shè)有DSP、串口通信接口、控制單元、計(jì)量單元、電源接口單元及信號(hào)調(diào)理單元;所述DSP分別與控制單元、IXD、串口通信接口、維護(hù)口電氣連接;所述電源接口單元接入外部220V交流電源，用于為整個(gè)控制器提供電源以及作為雙向工頻載波的通訊途徑。
[0007]進(jìn)一步地，所述DSP采用TI半導(dǎo)體的TMS320F28335芯片，RAM采用IS61LV5126。
[0008]進(jìn)一步地，所述控制單元包括光電耦合器和雙向可控硅，可控硅通過(guò)光電耦合器與DSP電氣連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述光電耦合器采用M0C3021器件。
[0010]進(jìn)一步地，所述雙向可控硅采用雙向可控硅BTA26600B芯片。
[0011]進(jìn)一步地，所述信號(hào)調(diào)理單元包括運(yùn)放器和互感器，所述互感器采用ZMCT202和SPT204A。
[0012]進(jìn)一步地，所述串口通信接口是RS232接口，RS422接口和/或RS485接口。
[0013]進(jìn)一步地，所述PCB電路主板還包括串口通信LED指示燈，所述串口通信LED指示燈與所述DSP電氣連接。
[0014]進(jìn)一步地，所述計(jì)量單元采用ADI半導(dǎo)體的電能計(jì)量芯片ADE7880芯片。
[0015]進(jìn)一步地，所述PCB電路主板還包括RTC時(shí)鐘控制器，所述RTC時(shí)鐘控制器與所述DSP電氣連接。
[0016]相比較現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型采用雙向工頻載波通信技術(shù)，在西部農(nóng)村人口分散，缺少通信設(shè)備的地區(qū)，能夠利用供電線路，進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表，從而節(jié)省了人力資源，避免了上門抄表的麻煩。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型內(nèi)部電路連接框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合實(shí)施例以及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0019]實(shí)施例1
[0020]—種雙向工頻載波通信技術(shù)用于農(nóng)網(wǎng)分散小批量遠(yuǎn)程自動(dòng)集中抄表的智能控制器，其特征在于:包括PCB電路主板和顯示模塊，所述PCB電路主板上設(shè)有DSP、串口通信接口、控制單元、計(jì)量單元、電源接口單元及信號(hào)調(diào)理單元;所述DSP分別與控制單元、LCD、串口通信接口、維護(hù)口電氣連接;所述控制單元包括光電耦合器和雙向可控硅，可控硅通過(guò)光電耦合器與DSP電氣連接;所述計(jì)量模塊與DSP電氣連接，同時(shí)與信號(hào)調(diào)理單元連接，完成計(jì)量功能，計(jì)量精度達(dá)到國(guó)標(biāo)要求;所述電源接口單元接入外部220V交流電源，用于為整個(gè)控制器提供電源以及作為雙向工頻載波的通訊途徑。
[0021]所述DSP采用TI半導(dǎo)體的TMS320F28335芯片，RAM采用IS61LV5126。其中DSP采用TMS320F28335芯片，該芯片集成復(fù)位電路與電源供電順序控制電路，保證CPU內(nèi)核與CPU I/O的上電順序，DSP內(nèi)部集成程序存儲(chǔ)器，可通過(guò)串口燒入程序;數(shù)據(jù)RAM采用IS61LV5126。
[0022]所述光電耦合器采用M0C3021器件，所述雙向可控硅采用雙向可控硅BTA26600B芯片。
[0023]所述信號(hào)調(diào)理單元包括運(yùn)放器和互感器，所述互感器采用ZMCT202和SPT204A。
[0024]所述串口通信接口是RS232接口，RS422接口和/或RS485接口。
[0025]顯示模塊采用LCD，LCD和PCB電路主板通過(guò)排線端子完成電氣連接，IXD能顯示一些數(shù)據(jù)信息。
[0026]所述計(jì)量單元采用ADI半導(dǎo)體的電能計(jì)量芯片ADE7880芯片。
[0027]為了更加直觀顯示本控制器的運(yùn)行狀態(tài)信息，PCB電路主板還包括3路LED通信指示燈，與DSP電氣連接，每路串口 LED通信指示燈對(duì)應(yīng)一路通信口，當(dāng)通信口在通信傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，其對(duì)應(yīng)的LED通信指示燈會(huì)閃爍，否則不會(huì)亮。在計(jì)量單元計(jì)量時(shí)，一路LED指示燈會(huì)按照一定的頻率閃爍，否者不會(huì)亮。
[0028]同時(shí)，更進(jìn)一步完善本實(shí)用新型控制器的功能，PCB電路主板還包括RTC時(shí)鐘控制器，與DSP電氣連接，RTC時(shí)鐘控制器用來(lái)設(shè)置和存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)鐘。
[0029]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型而并非限制本實(shí)用新型所描述的技術(shù)方案；因此，盡管本說(shuō)明書(shū)參照上述的各個(gè)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型已進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或等同替換;而一切不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙向工頻載波通信技術(shù)用于農(nóng)網(wǎng)分散小批量遠(yuǎn)程自動(dòng)集中抄表的智能控制器，其特征在于:包括PCB電路主板和顯示模塊，所述PCB電路主板上設(shè)有DSP、串口通信接口、控制單元、計(jì)量單元、電源接口單元及信號(hào)調(diào)理單元;所述DSP分別與控制單元、LCD、串口通信接口、維護(hù)口電氣連接;所述電源接口單元接入外部220V交流電源，用于為整個(gè)控制器提供電源以及作為雙向工頻載波的通訊途徑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向工頻載波通信技術(shù)用于農(nóng)網(wǎng)分散小批量遠(yuǎn)程自動(dòng)集中抄表的智能控制器，其特征在于:所述DSP采用TI半導(dǎo)體的TMS320F28335芯片，其RAM采用IS61LV5126。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向工頻載波通信技術(shù)用于農(nóng)網(wǎng)分散小批量遠(yuǎn)程自動(dòng)集中抄表的智能控制器，其特征在于:所述控制單元包括光電耦合器和雙向可控硅，雙向可控硅通過(guò)光電耦合器與DSP電氣連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙向工頻載波通信技術(shù)用于農(nóng)網(wǎng)分散小批量遠(yuǎn)程自動(dòng)集中抄表的智能控制器，其特征在于:所述光電耦合器采用M0C3021器件。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙向工頻載波通信技術(shù)用于農(nóng)網(wǎng)分散小批量遠(yuǎn)程自動(dòng)集中抄表的智能控制器，其特征在于:所述雙向可控硅采用雙向可控硅BTA26600B芯片。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙向工頻載波通信技術(shù)用于農(nóng)網(wǎng)分散小批量遠(yuǎn)程自動(dòng)集中抄表的智能控制器，其特征在于:所述信號(hào)調(diào)理單元包括運(yùn)放器和互感器，所述互感器采用ZMCT202和SPT204A。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向工頻載波通信技術(shù)用于農(nóng)網(wǎng)分散小批量遠(yuǎn)程自動(dòng)集中抄表的智能控制器，其特征在于:所述串口通信接口是RS232接口，RS422接口和/或RS485接□ O8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向工頻載波通信技術(shù)用于農(nóng)網(wǎng)分散小批量遠(yuǎn)程自動(dòng)集中抄表的智能控制器，其特征在于:所述PCB電路主板還包括串口通信LED指示燈，所述串口通信LED指示燈與所述DSP電氣連接。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向工頻載波通信技術(shù)用于農(nóng)網(wǎng)分散小批量遠(yuǎn)程自動(dòng)集中抄表的智能控制器，其特征在于:所述計(jì)量單元采用ADI半導(dǎo)體的電能計(jì)量芯片ADE7880芯片。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向工頻載波通信技術(shù)用于農(nóng)網(wǎng)分散小批量遠(yuǎn)程自動(dòng)集中抄表的智能控制器，其特征在于:所述PCB電路主板還包括RTC時(shí)鐘控制器，所述RTC時(shí)鐘控制器與所述DSP電氣連接。
【文檔編號(hào)】G08C19/00GK205508121SQ201620048007
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年1月19日
【發(fā)明人】王林信, 龔慶玲, 崔有喜, 陳賾慧
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司慶陽(yáng)供電公司