[发明专利]一种智能抄表系统及其抄表方法

说明书

技术领域

本发明涉及抄表技术领域，尤其涉及一种智能抄表系统及其抄表方法。

背景技术

目前，我们国家的用电量的计费管理，主要还是采用人工的抄表方式。供电局的工作人员定期赶到居民小区或工厂，对每一户和每个工厂进行依次抄表，然后统计并计算出费用。然后居民到指定管理部门缴纳电费。这种方式浪费了大量的人力、物力和时间。对管理部门而言，不能实时掌握用户用电量的情况，对用户的耗能情况难以进行严谨的统计和调查工作，不利于现代社会的发展要求和科学的统一调度。随着社会的不断发展，这种矛盾日益凸显、加剧。

智能抄表系统(SmartMeterReading，简称SMR)是一种不需要人员到达现场就可以完成抄表的新型的抄表方式。它采用了通信技术、计算机技术和远程监控技术等技术。能够自动读取电表数据，实时传送数据和自动存储数据等功能的智能系统。它利用了全程自动化的解决方案，实现了人力的完全解放。并成功避免了以往人工抄表方式的弊端且系统灵活多变，适应能力较强，对应用场合的环境要求较低。

目前，国外的发达国家和地区应用的远程抄表技术，主要用以下三种方式：集中抄表；电力载波传输以及FTTB+LAN传输。但这三种方案都有其自身的缺陷，如集中抄表系统只能解决了不用进入用户家庭抄表的问题；电力载波传输中容易受到干扰，数据传输的保真度较低；FTTB+LAN传输由于投资金额较大，其应用范围很难达到智能抄表系统的要求。

目前，国内智能抄表系统应用有三种方式，分别是IC卡片的智能抄表方式、电力载波的智能抄表方式和GSM短信方式的智能抄表方式。IC卡片的智能抄表方式经常出现误报警。

电力载波的智能抄表方式在电力网的传输有效数据中，容易遭受无线电、电磁干扰、脉冲等信号的干扰，导致传输的数据失效或者出错。

GSM短信方式的智能抄表方式缺点也很明显，首先每条短信数据容量有限制。再者本系统实时性和可靠性能比较差，有可能发生信息延迟和丢失现象，且时有发生，所以不适合应用在数据量大的系统中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能抄表系统及其抄表方法，传输数据及时、准确，系统安全稳定，成本低。

本发明为解决上述技术问题，提供了一种智能抄表系统，包括n块智能电表、集中器、接收器、主机和远程网络监控中心；智能电表：用于采集电表的电压、电流、功率、用电量、剩余电量数据，并对数据进行协议打包处理和存储，然后把协议打包处理好的数据通过RS-485总线发送给集中器；集中器；用于接收协议打包处理好的数据，然后对协议打包处理好的数据进行封装处理和存储，通过NRF24L01无线通信模块把封装处理好的数据发送给接收器；接收器：用于接收集中器发送的封装处理好的数据，然后通过RS-232串口通信方式将封装处理好的数据发送给主机；主机：用于接收封装处理好的数据，并进行显示和存储，对封装处理好的数据进行配置，对配置好的数据进行网络远程发布；远程网络监控中心：用于通过光纤传输，远程查看主机网络远程发布的数据。

上述智能电表内设有51微处理器、存储器和RS-485接口芯片，51微处理器用于采集电表的电压、电流、功率、用电量、剩余电量数据，并对数据进行协议打包处理，存储器用于存储协议打包处理好的数据，RS-485接口芯片用于接收或发送RS-485总线的通信数据，RS-485总线通信采用半双工的工作模式。

上述RS-485接口芯片采用的是SP485EE芯片。

上述智能电表数量n为1～255。

上述集中器包括：S3C2440微处理器、按键、液晶显示屏和存储模块，按键、液晶显示屏和存储模块分别与S3C2440微处理器连接，S3C2440微处理器用于对协议打包处理好的数据进行封装处理，存储模块用于对协议打包处理好的数据进行存储，液晶显示屏用于显示封装处理好的数据并进行人机交互，按键采用外部中断的方式接入S3C2440微处理器，用于中断S3C2440微处理器读取协议打包处理好的数据和发送封装处理好的数据，液晶显示屏采用的是TQ043TSCM液晶显示屏。

上述RS-485总线与S3C2440微处理器之间通过6N137高速光耦合器进行电气隔离。

上述接收器采用的是三星的S3C2440微处理器。

一种智能抄表系统的抄表方法，包括以下步骤：

首先，通过智能电表采集电表的电压、电流和功率、用电量及剩余电量数据，并对电压、电流和功率、用电量及剩余电量数据进行协议打包处理，然后将协议打包处理好的数据发送给集中器；