專利名稱：設置遠程無線通信平臺的用電現場服務與管理系統的制作方法
技術領域：
本發明創造涉及用電現場服務與管理系統，特別涉及設置遠程無線通信平臺的用電現場服務與管理系統，屬于遠程無線通信與計算機應用。
背景技術：
用電現場服務與管理系統也稱電力負荷管理系統。本發明創造申請日前，用電管理部門不采用遠程無線通信技術手段給用電單位或所控電器設備下達用電量指標及用電時間指標，在用電資源不足的情況下，往往采用超負荷拉閘限電的方法，平衡供電需求。其缺陷是由于線路的原因，拉閘限電同時對居民、國家機關、學校、交通指揮、醫院等單位的正常用電帶來負面影響。申請日之前的低壓載波電能表集中抄表系統雖能實現從電量采集、電費核算、線損計算到報表生成等一系列用電管理的微機化管理，但不能對用電單位的用電量及用電時間進行實時監控及管理。
發明內容
本發明創造的目的是提供一種設置遠程無線通信平臺的用電現場服務與管理系統，將低壓載波電能表中抄表系統與基于遠程無線通信技術的用電現場服務與管理系統有機結合。
本發明創造解決及技術問題所采用的技術方案是該系統由前置機、通信模塊與接收機組成，接收機由GSM無線通信接口、電子式電能表脈沖輸出電能計量集成電路輸入接口、單片機及留置端口、開關電路、開關執行電路及接收機界面數字顯示器逐級連接而成，開關執行電路與電源用電負載相連接。所述前置機是由通信主程序、通信模塊程序和前置機客戶端程序構成。所述GSM無線通信接口是單片機I/O端口的一個集合。所述電子式電能表脈沖輸出電能計量集成電路輸入接口是單片機I/O端口的一個集合。所述單片機由微處理器、計數器、比較器、靜態存貯器和動態存貯器，并行、串行輸入輸出電路、驅動電路等電路，啟I/O接口集合與GSM通信模塊調制解調器連接，計數器與電子式電能表脈沖輸出電能計量集成電路的輸出端相連接。開關電路由1只三極管組成，三極管的輸入端與單片機系統的輸出端相連接，三極管的輸出端與繼電器線圈相連接。所述開關執行電路由1只終端控制跳閘繼電器構成，繼電器線圈與三極管輸出端相連接，繼電器的常開端或常閉端分別與受控電力開關的電磁線圈相連。所述終端界面數字顯示器由LCD液晶顯示屏構成，與單片機I/O輸出端或驅動電路相連接。所述負載為具有電磁線圈的電力開關包括接觸器、空氣開關，其電磁線圈與開關執行電路的終端控制跳閘繼電器常開或常閉觸點串聯，電力開關的進線端接電源進線，出線端連接受控電器。所述單片機系統留有I/O留置端口，供接駁電力載波通信模塊及K1-KN個輕觸按鍵。
本發明創造的有益效果是具有低壓載波電能表集中抄表系統與基于遠程無線通信技術的用電現場服務與管理系統的雙重功能。本發明創造有利于加強電力需求側管理，有利于推廣應用電力用戶錯峰、避峰、移峰用電技術手段，做好有序用電工作，實現供用電秩序的穩定，為供用電工作服務。本發明創造前置機實現中繼、存儲和管理功能，由通信主體程序、通信模塊程序和前置機客戶端程序構成。涉及包括操作系統、開發環境、數據庫的管理中心運行軟件中涉及的地圖管理與維護子系統、控制管理子系統、數據庫管理與維護子系統、信息查詢與統計分析及系統配置與管理子系統。包括前置機通信監視、系統參數設置、系統安全管理及賬號管理。也包括已有技術涉及的GSM通信模調制解調技術及雙向通訊包括CDMALX、GPRS通訊方式，短消息通訊方式的實現，上述技術涉及GSM無線通信技術、地理信息系統圖形顯示技術及自組織理論的通信技術。
圖1為本發明創造的電路結構框圖。
圖2為本發明創造接收機實施例電原理圖。
圖3為本發明創造與負載電力開關的連接圖。
具體實施方式
參閱圖1，圖中(1)為單片機及留置端口，(2)為脈沖輸出的電能計量集成電路無源脈沖輸出信號源，(3)為GSM通信模塊調制解調器，(4)為開關電路，(5)為開關執行電路，(6)為數字顯示電路。
參閱圖2。圖中單片機硬件系統包括微處理器CPU或MCU、靜態存貯器和動態存貯器，也包括并行、串行輸入輸出I/O電路、計數器、比較器、驅動電路等電路。I/O(1)、I/O(2)為計量集成路AD7755無源脈沖輸出信號接口，I/O(3)至I/O(N)為GSM通信模塊調制解調器的輸入端口I/O集合，G為三極管，J為繼電器。
參閱圖3。K1、K2、K3為電力開關的常開或常閉觸點，KL為電力開關的電磁線圈，N為零線，L1、L2、L3為相線(火線)，其中IN為進線端，OUT為出線端。G為三極管，J為終端控制跳閘繼電器。
本發明創造實施例采用的脈沖輸出的電能計量集成電路AD7755是一種高準確度電能測置集成電路，其CF輸出端口通過微處理器MCU與計數器相連接其輸出頻率反映瞬時有功功率的大小，對于雙向電度表或需要知道電能流向的情況同時使用REVP輸出，通過微處理器MCU與計數器的UP/DOWN相連接。在具體電路中既可取樣于單片脈沖輸出的電能計量集成電路也可取樣于電式電能表中的電能計量集成電路，其與微處理器MCU的連接方式視不同集成電路的引腳確定。本發明創造采用的GSM通信模塊調制解調器，具有雙向發送與接收功能，GSM通信模塊通過調制解調器與本發明創造單片機I/O集合相連接。單片機系統I/O輸出端I/O與三極管G相連接，其輸出端與終端控制跳閘繼電器J的線圈相連，J的常開端或常閉端與電力開關電磁線圈KL相連接，電力開關的常開或常閉觸點K1、K2、K3分別與相線L1、L2、L3的進線L(1)IN、L(2)IN、L(3)IN出線L(1)OUT、L(2)OUT、L(3)OUT與負荷相連接。本發明創造涉及的元器件中主控CPU、MCU采用32位或16位微控制器(或DSP)，如菲利普PHLIPS/LPC2104B、PHILIPS/PXAS30KFA、EPSON公司的EPSON/SIC33209FPIEI、MOTOROLA公司的DSP56F827等。也可直接采用MICRCHEP公司的16位或8位單片機。存儲器采用日立公司的HM628512CLFP-S、ATMEL公司的AT45DB081B、HYUNDAI公司的H628400A、HY29F800TT、AMD公司的AM29F800BT、SAMSUNG公司的K6T4008CIB/C、TOSHIBA公司的TC554001等。GSM通訊模塊采用索尼愛立信GSM/GPRS無線調制解調器GR47/48、WAVECOM公司的Q2403A、SIEMENS的MC35等。數字顯示屏采用LCD液晶屏為點陣圖形式，背光顯示，工作溫度范圍為-20℃～7℃。時鐘芯片采用DS32KHZ-N、PCE8563T、R8025、PCF8583P、RS5C372A等。時鐘電池采用SAFTLS14205C型3.6V/1.2Ah、TEKCELL3.6V型SB-AA02P電池或VARTA公司的同類型電路。電解電容采用紅寶石(Rubycon)YXF105℃長壽命電容或Nichicon同規格電容。終端控制跳閘繼電器采用NATEONAL松下公司的N∧STDSPI-DC*V繼電器，接點容量AC5A、250V。計量芯片采用AD7755，AD73360、ATT7022、CS5406A等。本發明創造中單片機或計算機系統中的I/O留置端口，供接駁電力載波通信模塊及K1-KN個輕觸按鍵。
權利要求1.一種設置遠程無線通信平臺的用電現場服務與管理系統，其特征是該系統由前置機、通信模塊與接收機組成，接收機由GSM無線通信接口、電子式電能表脈沖輸出電能計量集成電路輸入接口、單片機及留置端口、開關電路、開關執行電路及接收機界面數字顯示器逐級連接而成，開關執行電路與電源用電負載相連接。
2.根據權利要求1所述的設置遠程無線通信平臺的用電現場服務與管理系統，其特征在于所述前置機是由通信主程序、通信模塊程序和前置機客戶端程序構成。
3.根據權利要求1所述的設置遠程無線通信平臺的用電現場服務與管理系統，其特征在于所述GSM無線通信接口是單片機I/O端口的一個集合。
4.根據權利要求1所述的設置遠程無線通信平臺的用電現場服務與管理系統，其特征在于所述電子式電能表脈沖輸出電能計量集成電路輸入接口是單片機I/O端口的一個集合。
5.根據權利要求1所述的設置遠程無線通信平臺的用電現場服務與管理系統，其特征在于所述單片機由微處理器、計數器、比較器、靜態存貯器和動態存貯器，并行、串行輸入輸出電路、驅動電路等電路，啟I/O接口集合與GSM通信模塊調制解調器連接，計數器與電子式電能表脈沖輸出電能計量集成電路的輸出端相連接。
6.根據權利要求1所述的設置遠程無線通信平臺的用電現場服務與管理系統，其特征在于開關電路由1只三極管組成，三極管的輸入端與單片機系統的輸出端相連接，三極管的輸出端與繼電器線圈相連接。
7.根據權利要求1所述的設置遠程無線通信平臺的用電現場服務與管理系統，其特征在于所述開關執行電路由1只終端控制跳閘繼電器構成，繼電器線圈與三極管輸出端相連接，繼電器的常開端或常閉端分別與受控電力開關的電磁線圈相連。
8.根據權利要求1所述的設置遠程無線通信平臺的用電現場服務與管理系統，其特征在于所述終端界面數字顯示器由LCD液晶顯示屏構成，與單片機I/O輸出端或驅動電路相連接。
9.根據權利要求1所述的設置遠程無線通信平臺的用電現場服務與管理系統，其特征在于所述負載為具有電磁線圈的電力開關包括接觸器、空氣開關，其電磁線圈與開關執行電路的終端控制跳閘繼電器常開或常閉觸點串聯，電力開關的進線端接電源進線，出線端連接受控電器。
10.根據權利要求1所述的設置遠程無線通信平臺的用電現場服務與管理系統，其特征在于所述單片機系統留有I/O留置端口，供接駁電力載波通信模塊及K1-KN個輕觸按鍵。
專利摘要本實用新型公開一種設置遠程無線通信平臺的用電現場服務與管理系統，屬于遠程無線通信與計算機應用技術。其特征是該系統集數字通信、計算機軟硬件、電能計量、負荷控制為一體，對用電負荷進行時間及用電量的合理分配及科學有序管理。該系統中前置機由通信主體程序、通信模塊程序和前置機客戶端程序構成，GSM無線通信調制解調器發射與接收遠程無線傳輸信號，用以控制與單片機連接的開關電路、開關執行電路數顯電路。脈沖輸出電能計算集成電路連接單片機輸入端并輸入脈沖電能信號，開關執行電路連接電源與負載。單片機留置端口接駁電力載波通信模塊信號輸入。本實用新型用以實現遠程用電現場的監視、監控與限電。
文檔編號G08C17/02GK2784997SQ20042005120
公開日2006年5月31日 申請日期2004年4月19日 優先權日2004年4月19日
發明者譚啟仁 申請人:譚啟仁