專利名稱：數(shù)據(jù)采集集中器及數(shù)據(jù)采集方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息采集技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種數(shù)據(jù)采集集中器及數(shù)據(jù)采集方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著國民經(jīng)濟的不斷提高，電力事業(yè)有了前所未有的發(fā)展，電力資源的需求也迅速增長。在電力業(yè)務(wù)飛速發(fā)展的同時，各個部門對信息技術(shù)的需求也在日益增多，高科技信息技術(shù)的注入為電力事業(yè)的發(fā)展提供了強有力的基礎(chǔ)和保障，它滲入到電力系統(tǒng)的各個部門、各個環(huán)節(jié)，包括生產(chǎn)部門、管理部門、規(guī)劃部門等，為電力企業(yè)的正常運行提供高效
管理服務(wù)。電力系統(tǒng)使用的電力設(shè)施在管理上具有一個明顯的特點，就是分散地分布在一個特定的地理范圍內(nèi)(如一個城市或一個地區(qū))，這給電力系統(tǒng)的設(shè)備管理帶來了很多困難。電力部門面臨著如何準確及時結(jié)算購售電量、系統(tǒng)網(wǎng)損等工作，為了能夠更好地為經(jīng)營決策提供有力的數(shù)據(jù)依據(jù)，采用計算機技術(shù)來實現(xiàn)電力部門數(shù)據(jù)的信息化和自動化勢在必行。在電力系統(tǒng)中，現(xiàn)行的抄表管理模式主要有以下幾種有線485總線方式的抄表方式、電力線載波通信的抄表方式。485總線方式的抄表系統(tǒng)主要由電能表、采集器、集中器、數(shù)據(jù)信道機以及主臺計算機組成。其中采集器負責(zé)將若干個電表的用電數(shù)據(jù)集中進行處理、計算及打包向上發(fā)送。 若干個采集器通過雙絞線與集中器相連，組成一個485網(wǎng)絡(luò)。集中轉(zhuǎn)發(fā)器負責(zé)與主臺計算機和采集器進行通信，它與主臺計算機之間的通信可選電話線、無線電、專線電纜等多種方式。485總線抄表系統(tǒng)存在以下缺點1.需要鋪設(shè)專用的485線路，施工布線及維護工作量大、費用高。2.網(wǎng)線易受人為破壞。3.線路損壞后，故障點不易查找。電力線載波通信的抄表方式的工作原理如下電力線載波通信是指通過調(diào)制、解調(diào)技術(shù)，將信息調(diào)制為高頻信號后疊加在電力線路上進行傳輸，再通過解調(diào)將信息接收的技術(shù)。該項研究，已經(jīng)有幾十年的發(fā)展歷史。隨著自動抄表系統(tǒng)需求的不斷增長和^ternet 技術(shù)的飛速發(fā)展，利用220V低壓電力線傳輸高速數(shù)據(jù)的價值越來越為人們所重視，其不用布線、覆蓋范圍廣、連接方便的顯著特點。但在電力載波通信中，由于低壓電力線不同于普通的數(shù)據(jù)通信線路，載波信號在低壓電力線路上不僅會產(chǎn)生衰減，而且噪聲干擾問題比較嚴重，因而無法保證數(shù)據(jù)的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種數(shù)據(jù)采集集中器及數(shù)據(jù)采集方法，無需鋪設(shè)專用線路即可實現(xiàn)對不同儀表中數(shù)據(jù)的采集，并保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。為此，本發(fā)明實施例提供如下技術(shù)方案一種數(shù)據(jù)采集集中器，包括數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集儀表記錄的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理模塊，用于對所述數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)進行處理和封裝；上報模塊，用于將所述數(shù)據(jù)處理模塊封裝后的數(shù)據(jù)通過通用網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到系統(tǒng)服務(wù)
ο可選地，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括RS232接口和/或RS485接口?？蛇x地，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括射頻模塊，用于通過射頻方式采集儀表記錄的數(shù)據(jù)?？蛇x地，所述上報模塊，具體用于通過以太網(wǎng)接口或無線模塊將所述數(shù)據(jù)處理模塊封裝后的數(shù)據(jù)發(fā)送到系統(tǒng)服務(wù)器。優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集集中器還包括存儲模塊，用于存儲所述數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)。一種數(shù)據(jù)采集方法，包括采集儀表記錄的數(shù)據(jù)；對采集的數(shù)據(jù)進行處理和封裝；將封裝后的數(shù)據(jù)通過通用網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到系統(tǒng)服務(wù)器?？蛇x地，所述采集儀表記錄的數(shù)據(jù)包括通過RS232接口和/或RS485接口采集儀表記錄的數(shù)據(jù)?？蛇x地，所述采集儀表記錄的數(shù)據(jù)還包括通過射頻方式采集儀表記錄的數(shù)據(jù)?？蛇x地，所述將封裝后的數(shù)據(jù)發(fā)送到系統(tǒng)服務(wù)器包括通過以太網(wǎng)接口或無線模塊將封裝后的數(shù)據(jù)發(fā)送到系統(tǒng)服務(wù)器。優(yōu)選地，所述方法還包括存儲采集的數(shù)據(jù)。本發(fā)明實施例數(shù)據(jù)采集集中器及數(shù)據(jù)采集方法，可以通過有線和/或無線方式支持多種規(guī)格的儀表數(shù)據(jù)采集，并且在處理上相互獨立，互不干擾，而且，通過通用網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到系統(tǒng)服務(wù)器。利用本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)采集集中器，不需要鋪設(shè)專用線路，施工簡單，安裝成本低，而且抗干擾能力強，數(shù)據(jù)采集及傳輸?shù)目煽啃愿摺＝M網(wǎng)靈活性好，應(yīng)用范圍廣，不僅可應(yīng)用于電力，還可應(yīng)用于水、氣等場合的抄表。


圖1是本發(fā)明實施例數(shù)據(jù)采集集中器的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實施例數(shù)據(jù)采集集中器的具體應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實施例數(shù)據(jù)采集方法的流程圖。
具體實施例方式為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明實施例的方案，下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明實施例作進一步的詳細說明。
如圖1所示，是本發(fā)明實施例數(shù)據(jù)采集集中器的一種結(jié)構(gòu)示意圖。在該實施例中，所述數(shù)據(jù)采集集中器包括數(shù)據(jù)采集模塊101，用于采集儀表記錄的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理模塊102，用于對所述數(shù)據(jù)采集模塊101采集的數(shù)據(jù)進行處理和封裝；上報模塊103，用于將所述數(shù)據(jù)處理模塊102封裝后的數(shù)據(jù)通過通用網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到系統(tǒng)服務(wù)器。在本發(fā)明實施例中，數(shù)據(jù)采集模塊101可以采集多種不同類型儀表的數(shù)據(jù)，比如， 電表、氣表、水表等，該數(shù)據(jù)采集模塊101包括一個或多個RS232接口、和/或RS485接口、 和/或射頻模塊，因此，可以根據(jù)需要，同時通過各種串口有線方式和射頻無線方式采集儀表記錄的數(shù)據(jù)。在本發(fā)明實施例中，上報模塊103具體可以通過以太網(wǎng)接口或無線模塊將所述數(shù)據(jù)處理模塊102封裝后的數(shù)據(jù)發(fā)送到系統(tǒng)服務(wù)器。因此，對于不同的數(shù)據(jù)發(fā)送方式，數(shù)據(jù)處理模塊102需要對所述數(shù)據(jù)采集模塊101 采集的數(shù)據(jù)進行不同的處理和封裝。比如，數(shù)據(jù)處理模塊102通過對數(shù)據(jù)采集模塊101采集的數(shù)據(jù)進行幀過濾和解析。因為實際發(fā)送的數(shù)據(jù)包，需要封裝成包含了接收者物理地址的特殊格式的數(shù)據(jù)幀，所有的節(jié)點都可以收到數(shù)據(jù)幀并檢查幀頭，只有該幀的接收者才接收該幀，其他接收者不經(jīng)處理直接丟棄，即前面提到的幀過濾。數(shù)據(jù)處理模塊102檢查經(jīng)過幀過濾后得到的數(shù)據(jù)包的 MAC (Media AccessControl，媒體接入控制)地址，如果該MAC地址與所述數(shù)據(jù)采集集中器的MAC地址相同，則對該數(shù)據(jù)包進行解析，具體可以是對其檢查包頭、提取命令，然后添加包頭后再發(fā)送到系統(tǒng)服務(wù)器。如果該MAC地址與所述數(shù)據(jù)采集集中器的MAC地址不同，即對于非本節(jié)點的數(shù)據(jù)包，對其更新路由，然后再轉(zhuǎn)發(fā)，如果找不到路由表，則將該數(shù)據(jù)包丟棄。本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)采集集中器可以作為遠程抄表系統(tǒng)的中心設(shè)備，連通系統(tǒng)服務(wù)器和用戶表，安裝于臺區(qū)變壓器低壓側(cè)，采集所有表的數(shù)據(jù)并對采集的數(shù)據(jù)進行處理和封裝，將封裝后的數(shù)據(jù)通過通用網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到系統(tǒng)服務(wù)器。從而無需鋪設(shè)專用線路即可實現(xiàn)對不同儀表中數(shù)據(jù)的采集，并保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。另外，在本發(fā)明實施例中，所述數(shù)據(jù)采集集中器還可進一步包括采集模塊(未圖示)，用于存儲數(shù)據(jù)采集模塊101采集的數(shù)據(jù)，以方便對采集數(shù)據(jù)的查詢。需要說明的是，以上所描述的數(shù)據(jù)采集集中器實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為模塊的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現(xiàn)本實施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，即可以理解并實施。例如，圖2是本發(fā)明實施例數(shù)據(jù)采集集中器的具體應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖。該實施例的數(shù)據(jù)采集集中器集成了無線和有線數(shù)據(jù)采集功能，可以同時處理來自無線和有線的采集數(shù)據(jù)，而且，通過不同方式的數(shù)據(jù)采集在邏輯上相互獨立，無互相依賴， 也無互相干擾。在該實施例中，將數(shù)據(jù)采集、處理和上報功能集成于一體，由高性能增強嵌入式 CPU來實現(xiàn)，即圖2中所示的核心板模塊200，并且配有串口 201、USB(Universal SerialBUS，通用串行總線)接口 202、以太網(wǎng)接口 203。其中，串口 201可以包括RS232接口和/或 RS485接口。除此之外，還可以配有射頻模塊204和無線模塊205，該無線模塊205可以是 GSM(Global System of Mobile communication，全球移動通訊系統(tǒng))模塊或GPRS (General Packet Radio Service，通用分組無線服務(wù))模塊或 CDMA(CodeDivision Multiple Access，稱碼分多址)模塊。需要說明的是，上述各接口及模塊可根據(jù)需要同時選用，也可以選擇其中的部分接口。比如，核心板模塊200可以通過串口 201采集儀表數(shù)據(jù)，也可以通過射頻模塊204 采集儀表數(shù)據(jù)，同時處理來自串口 201和射頻模塊204的數(shù)據(jù)，它們之間相互獨立，做到了有線和無線的無縫集成。其中，射頻模塊204可以通過微功率無線射頻和儀表通信，采集儀表數(shù)據(jù)。再比如，在和系統(tǒng)服務(wù)器的通信中，核心板模塊200可以通過以太網(wǎng)接口 203與系統(tǒng)服務(wù)器進行通信，在這種情況下，該數(shù)據(jù)采集集中器可以作為一個DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol，動態(tài)主機設(shè)置協(xié)議)客戶端；另外，核心板模塊200還可以通過無線模塊205與系統(tǒng)服務(wù)器進行通信。從而做到了有線和無線方式的兼容。由此可見，本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)采集集中器采用高性能增強嵌入式CPU，嵌入式的操作系統(tǒng)，短距離的無線射頻技術(shù)。可利用移動公網(wǎng)GPRS/CDMA或以太網(wǎng)和電力負荷管理主站進行通訊。數(shù)據(jù)采集集中器可以直接接收主站的命令來將用戶的儀表參數(shù)、以及運行中的一些重要信息和告警信息主動上報。數(shù)據(jù)采集集中器支持多種規(guī)格的儀表數(shù)據(jù)采集， 并且在處理上相互獨立，互不干擾。利用本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)采集集中器，不需要鋪設(shè)專用線路，施工簡單，安裝成本低，而且抗干擾能力強，數(shù)據(jù)采集及傳輸?shù)目煽啃愿摺＝M網(wǎng)靈活性好，應(yīng)用范圍廣，不僅可應(yīng)用于電力，還可應(yīng)用于水、氣等場合的抄表需求。相應(yīng)地，本發(fā)明實施例還提供一種數(shù)據(jù)采集方法，如圖3所示，是該方法的流程圖，包括以下步驟步驟301，采集儀表記錄的數(shù)據(jù)。其中，所述儀表可以包括以下任意一項或多項電表、氣表、水表。具體地，可以通過有線方式，比如通過RS232接口和/或RS485接口采集儀表記錄的數(shù)據(jù)，還可以通過射頻方式采集儀表記錄的數(shù)據(jù)，比如通過433MHz射頻技術(shù)、或者Zibee 技術(shù)(一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù))、或者2. 4GHz射頻技術(shù)。步驟302，對采集的數(shù)據(jù)進行處理和封裝。比如，不論是對有線方式還是無線方式采集到的數(shù)據(jù)進行如下表1所示封裝格式表1
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)采集集中器，其特征在于，包括 數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集儀表記錄的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理模塊，用于對所述數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)進行處理和封裝； 上報模塊，用于將所述數(shù)據(jù)處理模塊封裝后的數(shù)據(jù)通過通用網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到系統(tǒng)服務(wù)器。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集集中器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括RS232 接口和/或RS485接口。
3.如權(quán)利要求1或2所述的數(shù)據(jù)采集集中器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括 射頻模塊，用于通過射頻方式采集儀表記錄的數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集集中器，其特征在于，所述上報模塊，具體用于通過以太網(wǎng)接口或無線模塊將所述數(shù)據(jù)處理模塊封裝后的數(shù)據(jù)發(fā)送到系統(tǒng)服務(wù)器。
5.如權(quán)利要求1至4任一項所述的數(shù)據(jù)采集集中器，其特征在于，還包括 存儲模塊，用于存儲所述數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)。
6.一種數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，包括 采集儀表記錄的數(shù)據(jù)；對采集的數(shù)據(jù)進行處理和封裝； 將封裝后的數(shù)據(jù)通過通用網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到系統(tǒng)服務(wù)器。
7.如權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述采集儀表記錄的數(shù)據(jù)包括 通過RS232接口和/或RS485接口采集儀表記錄的數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述采集儀表記錄的數(shù)據(jù)還包括通過射頻方式采集儀表記錄的數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述將封裝后的數(shù)據(jù)發(fā)送到系統(tǒng)服務(wù)器包括通過以太網(wǎng)接口或無線模塊將封裝后的數(shù)據(jù)發(fā)送到系統(tǒng)服務(wù)器。
10.如權(quán)利要求6至9任一項所述的數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述方法還包括 存儲采集的數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及信息采集技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種數(shù)據(jù)采集集中器及數(shù)據(jù)采集方法，該數(shù)據(jù)采集集中器包括數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集儀表記錄的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理模塊，用于對所述數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)進行處理和封裝；上報模塊，用于將所述數(shù)據(jù)處理模塊封裝后的數(shù)據(jù)通過通用網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到系統(tǒng)服務(wù)器。本發(fā)明數(shù)據(jù)采集集中器及數(shù)據(jù)采集方法可以應(yīng)用于電力、水、氣等多種場合的抄表，無需鋪設(shè)專用線路，即可實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的傳輸，而且，數(shù)據(jù)采集及傳輸?shù)目煽啃愿摺?br> 文檔編號H04L29/08GK102184630SQ20111011861
公開日2011年9月14日 申請日期2011年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月9日
發(fā)明者戴哲, 陳雄堅 申請人:廣州從興電子開發(fā)有限公司