專利名稱：電度表自動統計網絡的制作方法
技術領域：
本發明是關于電度表自動統計的一種系統化方法，涉及電力、計算機應用領域。
電力是社會生產和人們日常消費的重要能源。計收電費，是電力管理部門的一項基本工作。作為計收電費的客觀依據，電度表被廣泛用來度量和記載用電量。傳統的計收電費的過程是，由抄表員挨家挨戶地逐一讀取電度表的度數，抄錄下來，然后匯總計算，據以收取電費。這種人工統計方法的缺陷在于，一方面，由于人口增長和電度表的大量采用，使得電度表統計(抄表)工作十分費時費力，以至于往往很難做到及時、完整的統計;另一方面，抄表員的不期而至、叩門而入，亦不免使用戶感到有所不便。人工統計方法不但效率低下，而且難免出差錯。抄表器(如中科院計算所振中公司的ZZ500抄表器)可用作電度表統計的一種輔助工具，但它僅僅改進了記錄數據和輸入計算機的方式，還得要由抄表員攜帶著挨家挨戶去抄表，靠人眼視讀。電度表分時計、讀數儀(發明專利公開號CN1050093A)為解決復費率計費和減輕收電費的工作量，提出電度表內置以計算機為核心的分時計數器，外置包括單片微處理器、LED、存儲器、一組功能鍵及打印帳單的微機構成的讀數器，通過這兩部分各自的光電窗口完成通訊聯絡。顯然，這種方法至少需要人工對準窗口，實質上無異于一種變相的人工抄表。電度表統計現有的技術和方法，都只是弧立地著眼于單個電度表的采集、讀數和計費，因而在電度表統計全過程中，總免不了人的介入。迄今為止，電度表的統計依然沿用人工或半人工的方式，尚未有一種自動的、系統的方法。
本發明的目的，是提出一種完全自動的系統化方法，從而徹底改革目前電度表統計的落后的人工方式。
本發明的基本思想，是在一個具體的統計范圍內，設置一臺上位計算機，將所有電度表通過電力線信道連接成一個統計網絡。為了降低系統成本和提高可靠性，在網絡中引入集中器。集中器以單片機為核心構成，包括時鐘、存儲器和防斷電的備用電池。由于電度表一級原應具有的定時、存儲和計算功能提升到其上位集中器，使得大量的電度表降低了成本。系統工作時，上位計算機不必一直開機，集中器將按照其給出的指令不間斷地工作。物理連接上，計算機和集中器均直接掛在電力線上。在功能邏輯上，一個統計范圍便是一個分層統計網絡，具有樹形結構葉結點是電度表，讀取并發送用電量數據;中間結點是集中器，接收、存儲和轉發用電數據(包括用電量和用戶信息);根結點是計算機，接收、存儲和統計用電數據。網絡中所有結點(計算機、集中器和電度表)均加以編址標識。如果一個統計范圍(比如一棟大樓)較大，可將其劃分為若干子范圍(比如樓層)。同樣，也可以將多個統計范圍歸并為一個更大的統計范圍，而其結構特性保持不變。系統的規模根據統計范圍的大小決定。
本發明的根本特征，在于電度表統計過程的完全自動化與網絡化。其統計過程，包括讀取、存儲、傳遞和統計這四個既自動完成又密切相關的環節。
自動讀取用電量數據，是系統的基本環節。電度表內含特定的傳感機構(常見的如圓盤、數字齒輪)，已經具備度量和記載用電量的功能。恰當地選擇新的傳感機構和方法(如光電效應、磁感應)，即可直接地，或通過原有傳感機構間接地采集到相應的用電量數據。
自動存儲用電量數據，是系統的必要環節。讀取的用電量數據在發送前需要寄存轉換，在傳遞過程中也需緩沖存儲以備轉發;最終統計的數據也將需要存儲保留。根據存儲數據的不同需要，分別采用寄存器、半導體存儲器和磁記錄設備(磁盤驅動器、磁帶機等)。
自動傳遞用電量數據，是系統的關鍵環節。傳遞功能包括發送和接收兩個方面，需要有特定的物理信道和通信方式。用電量數據本身的數據量并不大，也無需考慮傳遞的實時性，故對信道傳輸速率要求不高。電力線本是輸送電力用的，同時又可以用其作為傳遞用電量數據的現成信道。成熟的電力載波技術的理論與實踐，保證了通過電力線傳遞用電量數據的可行性。傳遞的通信方式可以是主動的，或被動的，或這兩者的結合。當傳遞需要跨越變壓器，或者傳遞距離太遠(比如超過2000米)時，可借助于通過電話網或無線信道來進行。
自動統計用電量數據，是系統的目標環節。經過上述環節，用電量數據匯集進入計算機，于是計算機便可按照預先編制的程序，查對用戶表格，進行統計與計費運算，匯總報表，打印票據，以及提供查詢等等。除了計算機操作員的操作之外，電度表統計的全過程是系統自動完成的，無需人的介入。
本發明還產生了一個理想的效果，即簡潔、靈活地實現了對網內所有電度表統一按復費率計費。實現的方法是，集中器根據上位計算機指定的時段劃分(波峰、波谷、平峰)，分別接收、存儲各電度表在不同時段內的用電量數據，然后傳送給上位計算機，由計算機統一按復費率計算出各用戶應交電費。
本發明與現有的人工方法相比，首先，對人們傳統的電度表統計觀念是一次徹底的更新，并有可能衍生出新型電度表;其次，具有節省、自動、迅速、準確、可靠的優點。本發明的實施和推廣應用，對于電力行業的用電管理，將產生重大的突破，由此帶來明顯的社會效率和經濟效率。
圖1是電度表自動統計網絡的功能結構圖。電度表3讀取用電量數據，發送到信道(電力線)上，集中器2則從信道上將來自多個電度表的用電量數據接收下來，集中存儲并在適當時機加上電度表地址信息，轉發出去;計算機1將集中器傳遞來的用電量數據包括電度表地址信息接收、匯總、統計，以供計費及別的管理功能之用。圖1只是一個典型結構圖，實現時，最簡單的情形是集中器略而并入計算機，更復雜的情形則是集中器多級分層以及多種信道(電力線、電話線、無線、專線)的結合運用。具體實現的情形取決于具體的統計范圍。
實現本發明的一種最佳方案如下。
計算機1采用286微型計算機，配置40MB硬盤、打印機及相應軟件。集中器2采用單片機MC8031。電度表3采用普通電度表。數據讀取器(圖1中未給出)采用光敏元件在電度表內圓盤上采集實現。信道(圖1中未標出)使用電力線及電力載波調制解調電路。
權利要求
1.一種用于電度表自動統計的系統化方法，其特征是，統計范圍內的電度表群通過電力線信道與上位計算機連接通信，形成統計網絡，自動(即非人工)地完成對電度表反映的用電量數據的讀取、存儲、傳遞和統計的全過程。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，統計網絡中包含至少一個以微處理機為核心構成的集中器，接收下位集中器或電度表發送的數據，經存儲、變換再轉發給上位集中器或計算機。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，統計網絡采用電話線、無線或專線作為輔助信道，實現遠程連接通信。
4.根據權利要求1、2和3中之一實現的自動裝置或設備系統。
全文摘要
電度表自動統計網絡，即一種系統化方法。在統計范圍內，設置一臺上位計算機、多個集中器，基于電力線信道，將電度表群連成統計網絡。電度表采集并發送用電量數據，集中器接收、存儲并附上地址信息轉發，計算機接收并統計。其根本特征在于，統計全過程的自動化與網絡化。此外，還巧妙地實現了對網內所有電度表按復費率計費。本發明具有節省、自動、迅速、準確、可靠的優點，其實施和推廣應用，對電力行業的用電管理將產生重大突破。
文檔編號G08C19/00GK1075225SQ9210061
公開日1993年8月11日 申請日期1992年2月1日 優先權日1992年2月1日
發明者陸二慶, 楊筑平 申請人:楊筑平, 陸二慶