[发明专利]集中抄表系统的仪表总线电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种集中抄表系统的仪表总线电路。

背景技术

在目前的供热系统中，集中抄表技术的出现引起了社会各界的广泛关注。集中抄表技术是集计算机技术、智能控制技术、通信技术和嵌入式技术于一身，多领域多学科交叉渗透的结果。它可以实现水表、热量表和电表数据的远程集抄和对三表终端的远程操作，实现了数据的集中管理，解决了传统人工抄表不及时、错抄和漏抄的弊端，为有关部门的信息化发展打下了坚实的基础。

对于一个集中抄表系统来讲，总线上传输的数据就是终端用户所消费的水、电、气等重要数据，因此对总线的抗外部干扰性要求非常高，要能抵抗各种容性、感性的耦合干扰，所有从设备及从设备和主设备之间都相互隔离。同时又要求组网成本相对较低，传输线无须使用屏蔽电缆，而且为节约成本，要采用远程供电的方式给从设备提供电源，以尽可能减少元器件的使用。解决这些现实的问题必须要采用一种合适的总线结构。

目前，市场上销售的仪表，大多仍使用RS485总线方式，但由于RS485本身抗干扰性能差，且需要铺设专用的485线路，费用高；线路需要维护，增加了维护工作量，而电力载波数据采集不稳定，终端不易匹配，受用电情况影响，在用电高峰期实时性和准确度都难保证。

部分领先的抄表设备也集成了电力载波技术，采用仪表总线(M-BUS)将用户数据远程传送实现多节点、长距离通信，但由于在复杂的强电网络中，时刻存在着不能预知的干扰，网络系统的开发和权限智能管理及实际使用上仍然不实用，且可靠性不高。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种集中抄表系统的仪表总线电路。

一种集中抄表系统的仪表总线电路，该仪表总线电路包括电源模块、发送模块、接收与电流补偿模块、负载过载保护模块、短路保护模块和RS232数据转换器，仪表总线电路通过数据线连接集中器与仪表，其中电源模块提供电源；发送模块将经过RS232数据转换器调制转换后的集中器数据发送给仪表；接收与电流补偿模块接收仪表的数据，对其进行电流补偿，并将补偿后的数据输出给RS232数据转换器；负载过载保护模块和短路保护模块对数据线进行负载过载保护和短路保护；

所述发送模块包括隔离光耦芯片U9、比较器U10、上拉电阻R12、下拉电阻R8、偏置电阻R5、限流电阻R33、三极管T1、比例电阻R35、比例电阻R34和补偿电容C10，隔离光耦芯片U9和比较器U10的型号分别为6N139、TLE2301；

比较器U10的管脚1连接补偿电容C10后连接管脚16，管脚2和管脚7连接电源，管脚4、5、8、9、10、11、12、13、15接地，管脚3和管脚6连接数据线，管脚11连接比例电阻R35后连接数据线，电阻R34的一端连接管脚11，另一端接地；比较器U10的管脚14引出后分成两路，一路连接限流电阻R33后连接电源，另一路连接三极管T1的集电极，三极管T1的发射极接地，偏置电阻R5的一端连接三极管T1的基极，三极管T1的基极还连接隔离光耦U9的管脚6，上拉电阻R12的一端与隔离光耦U9的管脚8连接+5V电源，另一端连接隔离光耦芯片U9的管脚6，隔离光耦芯片U9的管脚5接地，隔离光耦芯片U9的管脚3连接下拉电阻R8后接地，隔离光耦芯片U9的管脚2连接RS232数据转换器；

所述的接收与电流补偿模块包括比较器U11、比较器U12、二极管D3、二极管D4、二极管D7、三极管T2、补偿电容C11、稳压电容C15、分压电阻R14、分压电阻R15、分压电阻R27、分压电阻R28、分压电阻R29、分压电阻R30、分压电阻R31、分压电阻R32、电阻R36、分压电阻R38、分压电阻R39、电阻R40、分压电阻R41、钽电容C4、钽电容C13、钽电容C14；比较器U11和比较器U12的型号分别为TLE2021、LM393；

二极管D3的正极连接数据线+B0点，负极依次连接分压电阻R31、分压电阻R38后接在比较器U11的管脚2，钽电容C4的正极接在分压电阻R31和分压R38之间，负极接地，电阻R29与钽电容C4并联；

电阻R36的一端连接数据线+B0点，另一端依次连接电阻R40、稳压电容C15后接地，二极管D4的正极接在电阻R36和电阻R40之间并连接数据线+B1点，二极管D4的负极连接分压电阻R32后连接比较器U11的管脚3，钽电容C13的正极连接比较器U11的管脚3，负极接地；分压电阻R30与钽电容C13并联，管脚2接地；