專利名稱：一種農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及農用配電技術領域，具體地，涉及一種農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置。
技術背景 目前，農用配電變壓器是農業生產必不可少的電力設備。隨著農村各方面建設水平的不斷提高，尤其是滴灌技術的大面積推廣，越來越多的配電變壓器被安裝投入使用。在當前廣大的農業地區，配電變壓器數量眾多、地理位置分散、用電量大的特點已經逐步形成。然而，與之不相適應的是，農電部門仍然采用人工方式抄收配電變壓器用電量，落后的抄表方式使得用電管理陷入效率瓶頸。在農業生產季節里，電管員曠日驅車、長途跋涉抄收電量的現象早已司空見慣。人工抄表方式不僅嚴重影響工作效率、增加人力物力開銷，而且在距離因素的限制下，對用戶的偷電行為監管乏術。農電部門應對抄表工作已是捉襟見肘，面對偷電帶來的電力損失更感無能為力。如果為農用配電變壓器加裝電量遠程抄收儀，則可通過手機短信方式隨時隨地時抄收變壓器用電量；并且在用電數據的連續監測下，偷電行為變的無從遁形；該方式無疑可以提高農電部門的工作效率，并產生長遠的經濟回報。在實現本實用新型的過程中，實用新型人發現現有技術中至少存在人工勞動量大、工作效率低、工作可靠性低與經濟效益差等缺陷。
實用新型內容本實用新型的目的在于，針對上述問題，提出一種農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置，以實現人工勞動量小、工作效率高、工作可靠性高與經濟效益好的優點。為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是一種農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置，包括至少具有遠程通信功能的一個或多個三相電能表，至少用于存儲系統配置信息文件、向用戶提供與相應操作相匹配的短信命令表、遵循中國電力部DL/T 2007規約與一個或多個三相電能表進行通信從而讀取相應用戶的用電量、以及通過PC進行開發調試的嵌入式模塊，至少用于實現遠程通信的GSM通信模塊，以及至少用于為各用電設備供電的電源模塊；其中所述嵌入式模塊、一個或多個三相電能表、GSM通信模塊、以及電源模塊，分別通過相應的通信接口與嵌入式模塊連接。進一步地，所述電源模塊，包括用于接收220V交流電輸入的電源板，用于將220V交流電進行整流變換處理、輸出用于為所需用電設備提供直流電的整流變換子模塊，以及，用于在無220V交流電輸入時進行供電的充電電池；所述電源板，分別與整流變換子模塊及充電電池連接；所述整流變換子模塊及充電電池，分別與各用電設備連接；充電電池，在有220V交流電時通過電源板充電，在無220V交流電時通過至少包括太陽能電池板和/或蓄電池的外接蓄電裝置充電。進一步地，所述充電電池，至少包括9. 6V鎳氫充電電池；所述整流變換子模塊，至少包括用于提供5V直流電的5V穩壓芯片。進一步地，所述嵌入式模塊，包括CPU，以及分別與所述CPU連接的非易失性存儲器、第一 RS232串口、第二 RS232串口、RS485串口與多個數字量輸入/輸出端口，其中所述RS485串口，與一個或多個三相電能表連接；第一 RS232串口，與GSM通信模塊連接；第二 RS232串口，與PC中用于調試、下載嵌入式模塊所需應用程序的RS232串口連接；該應用程序遵循中國電力部DL/T 2007規約，用于與一個或多個三相電能表進行通信、并讀取相應用戶的用電量。進一步地，所述嵌入式模塊，還包括用于在預設周期結束時進行自動重啟的定期自動重啟子模塊，所述定期自動重啟子模塊與CPU連接。進一步地，所述嵌入式模塊，還包括用于檢測配電變壓器繞線的完整性、并在相應繞線出現斷線時發出防盜報警信息的防盜報警子模塊；所述防盜報警子模塊，分別與配電變壓器繞線及相應的數字量輸入端口連接。進一步地，所述嵌入式模塊，還包括用于檢測電源板上是否有三相交流電、并在三相交流電丟失時發出變壓器故障報警信息的故障報警子模塊；所述故障報警子模塊，分別與電源板及相應的數字量輸入端口連接。進一步地，所述嵌入式模塊，還包括用于驅動與配電變壓器匹配設置的交流接觸器的繼電器輸出子模塊；所述繼電器輸出子模塊，分別與電源模塊及相應數字量輸出端口連接。進一步地，所述嵌入式模塊中存儲的系統配置信息文件，至少包括保存有系統配置信息的config. ini文件。進一步地,所述系統配置信息,至少包含與各用戶電表相對于的電表地址號、與管理各用戶電表的管理人員相對于的管理人員手機號碼表；所述嵌入式模塊，在遠程抄表時，根據系統配置信息中的電表地址號讀取相應用戶電表的電量，并將相應信息反饋至管理人員手機號碼表中的相應手機號碼。本實用新型各實施例的農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置，由于包括至少具有遠程通信功能的一個或多個三相電能表，至少用于存儲系統配置信息文件、向用戶提供與相應操作相匹配的短信命令表、遵循中國電力部DL/T 2007規約與一個或多個三相電能表進行通信從而讀取相應用戶的用電量、以及通過PC進行開發調試的嵌入式模塊，至少用于實現遠程通信的GSM通信模塊，以及至少用于為各用電設備供電的電源模塊；嵌入式模塊、一個或多個三相電能表、GSM通信模塊、以及電源模塊，分別通過相應的通信接口與嵌入式模塊連接；農電部門只需一次性投入用以安裝該農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置，在實際運行期間只需支付短信費用；而短信費用是相對低廉的，不會給農電部門帶來經濟負擔；而采用手機短信方式遠程抄收變壓器用電量，一個人就可以管理一兩百臺變壓器；采用短信群發方式，幾分鐘內就可以抄收數量眾多的變壓器用電量；這種方式會大大節約人力成本，提高工作效率；從而可以克服現有技術中人工勞動量大、工作效率低、工作可靠性低與經濟效益差的缺陷，以實現人工勞動量小、工作效率高、工作可靠性高與經濟效益好的優點。[0022]本實用新型的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的限制。在附圖中圖I為根據本實用新型農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置的工作原理示意圖；圖2為根據本實用新型農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置中應用程序的流程示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。根據本實用新型實施例，提供了一種農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置。如圖I-圖2所示，本實施例包括至少具有遠程通信功能的一個或多個三相電能表，至少用于存儲系統配置信息文件、向用戶提供與相應操作相匹配的短信命令表、遵循中國電力部DL/T2007規約與一個或多個三相電能表進行通信從而讀取相應用戶的用電量、以及通過個人計算機(personal computer，簡稱PC)進行開發調試的嵌入式模塊，至少用于實現遠程通信的GSM通信模塊，以及至少用于為各用電設備供電的電源模塊；其中嵌入式模塊、一個或多個三相電能表、GSM通信模塊、以及電源模塊，分別通過相應的通信接口與嵌入式模塊連接。這里，PC僅起到開發調試作用，開發調試結束后即脫離該農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置，因此不屬于該農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置的一部分。開發調試時，PC通過使用編程語言(如C++程序)為嵌入式模塊開發所需應用程序，以及與嵌入式模塊進行信息交互(調試和/或下載所需應用程序)，該應用程序遵循中國電力部DL/T 2007規約與三相電能表之間進行通信、并讀取相應用戶的用電量。嵌入式模塊中存儲的系統配置信息文件，至少包括保存有系統配置信息的config. ini文件；該系統配置信息,至少包含與各用戶電表相對于的電表地址號、與管理各用戶電表的管理人員相對于的管理人員手機號碼表。通過上述嵌入式模塊，在遠程抄表時，根據系統配置信息中的電表地址號讀取相應用戶電表的電量，并將相應信息反饋至管理人員手機號碼表中的相應手機號碼。其中，上述電源模塊，包括用于接收220V交流電輸入的電源板，用于將220V交流電進行整流變換處理、輸出用于為所需用電設備提供直流電的整流變換子模塊，以及，用于在無220V交流電輸入時進行供電的充電電池；電源板，分別與整流變換子模塊及充電電池連接；所述整流變換子模塊及充電電池，分別與各用電設備連接；充電電池，在有220V交流電時通過電源板充電，在無220V交流電時通過至少包括太陽能電池板和/或蓄電池的外接蓄電裝置充電。這里，充電電池，至少包括9. 6V鎳氫充電電池；所述整流變換子模塊，至少包括用于提供5V直流電的5V穩壓芯片。[0033]上述嵌入式模塊，包括高性能的CPU，分別與CPU連接的非易失性存儲器、第一RS232串口、第二 RS232串口、RS485串口、多個數字量輸入/輸出端口與定期自動重啟子模塊；RS485串口，與一個或多個三相電能表連接；第一 RS232串口，與GSM通信模塊連接；第二 RS232串口，與PC中用于調試、下載嵌入式模塊所需應用程序的RS232串口連接；該應用程序遵循中國電力部DL/T 2007規約，用于與一個或多個三相電能表進行通信、并讀取相應用戶的用電量；定期自動重啟子模塊，用于在預設周期結束時進行自動重啟。在嵌入式模塊內部的非易失性存儲器,用于存儲config. ini文件(該config. ini文件中保存有系統配置信息)，還用于給用電用戶提農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置的短命令表。上述嵌入式模塊，還包括防盜報警子模塊、故障報警子模塊與繼電器輸出子模塊，其中防盜報警子模塊，分別與配電變壓器繞線及相應的數字量輸入端口連接，用于檢 測配電變壓器繞線的完整性、并在相應繞線出現斷線時發出防盜報警信息的防盜報警子模塊；例如，通過該防盜報警子模塊，可以檢測變壓器饒線是否完好，如果出現短線，則發出防盜報警短信；故障報警子模塊，分別與電源板及相應的數字量輸入端口連接，用于檢測電源板上是否有三相交流電、并在三相交流電丟失時發出變壓器故障報警信息；例如，通過該故障報警子模塊，可以檢測電源板上三相交流是否存在，如果丟失，則發出變壓器故障報警短f目;繼電器輸出子模塊，分別與電源模塊及相應數字量輸出端口連接，用于驅動與配電變壓器匹配設置的交流接觸器；例如，可以在嵌入式模塊的數字量輸出端口外接一路繼電器輸出，用以驅動交流接觸器。在上述實施例中，農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置需配備具有遠程通信功能的三相電能表，該三相電能表采用RS485通信方式，通信協議必須符合中國電力部DL/T2007規約；可以根據現場需求，可配置一塊或者多塊三相電能表。GSM通信模塊，可以選用工業級GSM通信模塊，具有GPRS、SMS功能。通信方式為RS232，通信協議符合標準AT指令集。電源模塊可輸入220V交流電，經過整流變化輸出5V直流電，為農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置其他用電部分供電；當外界無220V交流電時，電源模塊可以提供9. 6V鎳氫充電電池給農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置供電；當具有220V交流電時，電源模塊可給充電電池充電；同時,如果外接太陽能電池板,也可給充電電池充電。可見，可以在PC上使用C++語言，為嵌入式模塊開發應用程序；該應用程序遵循中國電力部DL/T 2007規約，可以與三相電能表通信，讀取電量；同時，該應用程序使用標準AT指令與GSM通信模塊進行通信，以實現收發短信功能；為提高該應用程序的健壯性，可以通過定期自動重啟子模塊，使該應該程序每24小時自動重新啟動該嵌入式模塊。上述實施例的農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置，加裝于農用配電變壓器時，可以通過手機短信方式，隨時隨地時抄收變壓器用電量；還可以通過農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置對用電數據的連續監測，使偷電行為變的無從遁形；可見，使用該農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置，無疑可以提高農電部門的工作效率，并產生長遠的經濟回報。上述實施例的農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置，所用的應用程序，采用ANSI標準C++語言開發；程序不斷檢測是否有短信到來，如果來信手機位于配置文件的手機號碼列表中，則判斷短信內容，根據短信內容開始相應操作。該應用程序的流程示意圖參見圖2。在圖2中，上述應用程序的流程包括步驟100 :初始化相應變量后，執行步驟101 ；步驟101 :讀取cinfig. ini文件,執行步驟102 ；步驟102 :判斷是否有短信，若是，則執行步驟103 ;否則，執行步驟104 ；步驟103 :根據短信內容執行相應動作(參見表I中所示的短信命令表)，轉至步驟104 ；步驟104 :判斷變壓器繞線是否已斷開，若是，則執行步驟105 ;否則，執行步驟 106 ；步驟105 :發出報警信息，轉至步驟106 ；步驟106 :判斷電源板是否有220V交流地輸入，若是，則執行步驟107 ;否則，執行步驟108；步驟107 :發出斷電提示短信，轉至步驟108 ；步驟108 :判斷是否已連續運行24h，若是，則執行步驟109 ;否則，返回步驟102 ；步驟109 :重新啟動農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置所在的系統。例如,在上述實施例中，包含有系統配置信息的config. ini文件,具體可以為[CONFIG]PhoneNumberl=xxxxxxxxxxPhoneNumber2= xxxxxxxxxxPhoneNumber3= xxxxxxxxxxPhoneNumber4= xxxxxxxxxxPhoneNumber5= xxxxxxxxxxmeter1= xxxxxxxxxxmeter2= xxxxxxxxxxmeter3= xxxxxxxxxx其中PhoneNumberX為具有管理權限的用戶手機號碼；meterX為本抄收儀所附帶的三相電能表的表地址。在上述實施例中，農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置的短信命令表參見下面的表I。表I :短信命令表
權利要求1.一種農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置，其特征在于，包括至少具有遠程通信功能的一個或多個三相電能表，至少用于存儲系統配置信息文件、向用戶提供與相應操作相匹配的短信命令表、遵循中國電力部DL/T 2007規約與一個或多個三相電能表進行通信從而讀取相應用戶的用電量、以及通過PC進行開發調試的嵌入式模塊，至少用于實現遠程通信的GSM通信模塊，以及至少用于為各用電設備供電的電源模塊；其中 所述嵌入式模塊、一個或多個三相電能表、GSM通信模塊、以及電源模塊，分別通過相應的通信接口與嵌入式模塊連接。
2.根據權利要求I所述的農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置，其特征在于，所述電源模塊，包括用于接收220V交流電輸入的電源板，用于將220V交流電進行整流變換處理、輸出用于為所需用電設備提供直流電的整流變換子模塊，以及，用于在無220V交流電輸入時進行供電的充電電池； 所述電源板，分別與整流變換子模塊及充電電池連接；所述整流變換子模塊及充電電池，分別與各用電設備連接；充電電池，在有220V交流電時通過電源板充電，在無220V交流電時通過至少包括太陽能電池板和/或蓄電池的外接蓄電裝置充電。
3.根據權利要求2所述的農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置，其特征在于，所述充電電池，至少包括9. 6V鎳氫充電電池；所述整流變換子模塊，至少包括用于提供5V直流電的5V穩壓芯片。
4.根據權利要求I所述的農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置，其特征在于，所述嵌入式模塊，包括CPU，以及分別與所述CPU連接的非易失性存儲器、第一 RS232串口、第二RS232串口、RS485串口與多個數字量輸入/輸出端口，其中 所述RS485串口，與一個或多個三相電能表連接；第一 RS232串口，與GSM通信模塊連接；第二 RS232串口，與PC中用于調試、下載嵌入式模塊所需應用程序的RS232串口連接。
5.根據權利要求2-4中任一項所述的農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置，其特征在于，所述嵌入式模塊，還包括用于在預設周期結束時進行自動重啟的定期自動重啟子模塊，所述定期自動重啟子模塊與CPU連接。
6.根據權利要求2-4中任一項所述的農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置，其特征在于，所述嵌入式模塊，還包括用于檢測配電變壓器繞線的完整性、并在相應繞線出現斷線時發出防盜報警信息的防盜報警子模塊；所述防盜報警子模塊，分別與配電變壓器繞線及相應的數字量輸入端口連接。
7.根據權利要求2-4中任一項所述的農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置，其特征在于，所述嵌入式模塊，還包括用于檢測電源板上是否有三相交流電、并在三相交流電丟失時發出變壓器故障報警信息的故障報警子模塊；所述故障報警子模塊，分別與電源板及相應的數字量輸入端口連接。
8.根據權利要求2-4中任一項所述的農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置，其特征在于，所述嵌入式模塊，還包括用于驅動與配電變壓器匹配設置的交流接觸器的繼電器輸出子模塊；所述繼電器輸出子模塊，分別與電源模塊及相應數字量輸出端口連接。
專利摘要本實用新型公開了一種農用配電變壓器的電量遠程抄收裝置，包括至少具有遠程通信功能的一個或多個三相電能表，至少用于存儲系統配置信息文件、向用戶提供與相應操作相匹配的短信命令表、遵循中國電力部DL/T2007規約與一個或多個三相電能表進行通信從而讀取相應用戶的用電量、以及通過PC進行開發調試的嵌入式模塊，至少用于實現遠程通信的GSM通信模塊，以及至少用于為各用電設備供電的電源模塊；其中所述嵌入式模塊、一個或多個三相電能表、GSM通信模塊、以及電源模塊，分別通過相應的通信接口與嵌入式模塊連接。本實用新型所述裝置，可以實現人工勞動量小、工作效率高、工作可靠性高與經濟效益好的優點。
文檔編號G08C17/00GK202615586SQ20122025597
公開日2012年12月19日 申請日期2012年5月31日 優先權日2012年5月31日
發明者王波, 王政剛, 張更新 申請人:張更新, 王波, 王政剛