專(zhuān)利名稱(chēng)：基于無(wú)線(xiàn)識(shí)別技術(shù)的三相電能表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于無(wú)線(xiàn)識(shí)別技術(shù)的三相電能表。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在普遍使用的電子式電能表抄表方式主要有485通信抄表、紅外通信抄表以及載波通信抄表方式，這些抄表方式大大地縮短了人工抄表的耗時(shí)，但受限于抄表設(shè)備和抄表環(huán)境，工作效率低。雖然傳統(tǒng)的抄表模式得到了社會(huì)廣泛的認(rèn)可和大力的推廣，但是，在特殊的環(huán)境下工作效率低或者根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)，比如在目前廣大的農(nóng)村，電能表都是被裝在表箱高高地掛接在電線(xiàn)桿上，用485抄表需要加裝繁瑣的通信線(xiàn)路，幾乎無(wú)法實(shí)現(xiàn)，用紅外掌上電腦也 同樣難以實(shí)現(xiàn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種基于無(wú)線(xiàn)識(shí)別技術(shù)的三相電能表，能夠通過(guò)無(wú)線(xiàn)識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)本地或遠(yuǎn)程費(fèi)控和集抄功能。一種基于無(wú)線(xiàn)識(shí)別技術(shù)的三相電能表，包括微處理器和電源系統(tǒng)，其特別之處在于，所述微處理器與一射頻通信模塊電連接從而通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程服務(wù)器雙向通信或者通過(guò)本地非接觸式射頻系統(tǒng)與射頻識(shí)別器進(jìn)行雙向通信。其中微處理器還與一無(wú)線(xiàn)識(shí)別模塊電連接。其中微處理器是基于ARM7內(nèi)核的32位嵌入式微處理器。其中微處理器還與IXD顯示器模塊電連接，該IXD顯示器模塊包括IXD顯示屏、IXD控制器，該IXD顯示屏與IXD控制器電連接，該IXD控制器通過(guò)接口電路與微處理器電連接。其中微處理器還與通斷開(kāi)關(guān)電連接從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程或本地通斷電控制。采用本實(shí)用新型的三相電能表后，配合一無(wú)線(xiàn)抄表儀就能很輕松地將用戶(hù)的用電信息抄收回來(lái)，簡(jiǎn)單又快捷。在安裝有多臺(tái)這種微功率無(wú)線(xiàn)集抄遠(yuǎn)傳電能表的場(chǎng)所，電能表之間可以進(jìn)行無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)，在中繼或者無(wú)需中繼的情況下將各從站的信息傳送給主站，主站再將所收到的信息集中上傳至遠(yuǎn)程用電終端系統(tǒng)，避免了傳統(tǒng)組網(wǎng)方式所需的繁瑣的通信線(xiàn)路。另外，這種基于無(wú)線(xiàn)識(shí)別技術(shù)的三相電能表可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程費(fèi)控功能，對(duì)用戶(hù)的用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)測(cè)量電網(wǎng)運(yùn)行情況，記錄用電事件、用電負(fù)荷等信息，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程計(jì)費(fèi)、遠(yuǎn)程通斷電等功能。

附圖I為本實(shí)用新型電能表的應(yīng)用原理圖；附圖2為本實(shí)用新型電能表的邏輯原理框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、2所示，一種基于無(wú)線(xiàn)識(shí)別技術(shù)的三相電能表，包括微處理器和電源系統(tǒng)，微處理器是基于ARM7內(nèi)核的32位嵌入式微處理器，所述微處理器與一射頻通信模塊電連接從而通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程服務(wù)器雙向通信或者通過(guò)本地非接觸式射頻系統(tǒng)與射頻識(shí)別器進(jìn)行雙向通信，其中微處理器還與一無(wú)線(xiàn)識(shí)別模塊電連接，微處理器還與IXD顯示器模塊電連接，該LCD顯示器模塊包括LCD顯示屏、LCD控制器，該LCD顯示屏與LCD控制器電連接，該IXD控制器通過(guò)接口電路與微處理器電連接。微處理器還與通斷開(kāi)關(guān)電連接從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程或本地通斷電控制。本實(shí)用新型公開(kāi)了一種全密封式設(shè)計(jì)的基于無(wú)線(xiàn)識(shí)別技術(shù)的三相電能表，該電能表主要包括專(zhuān)用高精度電能計(jì)量芯片、基于ARM7內(nèi)核的高速32位高性能嵌入式微處理器、專(zhuān)用系統(tǒng)時(shí)鐘、電源管理模塊、紅外通信接口、RS485通信接口、無(wú)線(xiàn)模塊通信接口、IXD顯 示器、大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、跳合閘繼電器等幾部分電路，電能表上有射頻通信模塊在線(xiàn)狀態(tài)LED指示燈，指示電能表與通信網(wǎng)絡(luò)的連接狀態(tài)，另外還有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收、發(fā)送LED指示燈，指示電能表進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。主站管理系統(tǒng)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)電能表進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、預(yù)購(gòu)電量寫(xiě)入、數(shù)據(jù)抄讀等操作，電能表也可以主動(dòng)上報(bào)定制的任務(wù)及異常情況，對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)采用了全新的認(rèn)證、加密、校驗(yàn)等手段，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩愿?，傳輸可靠。尤其這種費(fèi)控模式方便快捷，繳費(fèi)后立即下傳到電能表，效率高且節(jié)省人力，真正實(shí)現(xiàn)了智能化管理。電能表有三級(jí)報(bào)警門(mén)限設(shè)定，其中一級(jí)為賒欠門(mén)限，其余二級(jí)為剩余電量不足的報(bào)警門(mén)限，當(dāng)需要報(bào)警時(shí)，電能表能夠自動(dòng)進(jìn)行短信上傳報(bào)警和聲光本地報(bào)警，電能表將所發(fā)生的報(bào)警狀況遠(yuǎn)程傳達(dá)給自動(dòng)管理系統(tǒng)，自動(dòng)管理系統(tǒng)將以短信或撥打電話(huà)的形式給用戶(hù)進(jìn)行溫馨提示，告知用戶(hù)“某某表剩余電量為XX千瓦時(shí)，小于告警電量XX千瓦時(shí)，請(qǐng)盡快購(gòu)電”，提醒用戶(hù)及時(shí)繳費(fèi)，三級(jí)報(bào)警時(shí)，電能表只提示一次報(bào)警信息，二級(jí)報(bào)警時(shí)，電能表每隔一小時(shí)提不一次，有效防止了未知情的非惡意欠費(fèi)造成的意外斷電。電能表的欠費(fèi)額度超過(guò)賒欠門(mén)限時(shí)，電能表將執(zhí)行一級(jí)報(bào)警，即自動(dòng)跳閘，當(dāng)用戶(hù)續(xù)繳電費(fèi)后才能正常用電。本實(shí)用新型通過(guò)電力營(yíng)銷(xiāo)自動(dòng)化管理主站實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程費(fèi)控、遠(yuǎn)程報(bào)警、遠(yuǎn)程跳閘、遠(yuǎn)程合閘、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)讀取等功能。電能表上設(shè)計(jì)更多的獨(dú)立串行總線(xiàn)，外置式射頻通信模塊，使電能表具有更好的擴(kuò)展性；可根據(jù)用戶(hù)不同通信條件靈活配置成GSM、GPRS、CDMA、CSD、PSTN、ETHERNET等多種方式，具有速度快，工作功耗低，抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，從而使得數(shù)據(jù)傳輸具有高可靠性，支持天線(xiàn)一體化，內(nèi)置、外置方式可變。在通信接口上兼容RS485、調(diào)制遠(yuǎn)紅外等通信方式，創(chuàng)新而不失傳統(tǒng)，給用戶(hù)更多的選擇。本實(shí)用新型將微處理器、計(jì)量芯片、IXD顯示器模塊、FLASH存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、電源管理模塊、繼電器、RS485通信模塊、紅外通信模塊、功率指示燈、數(shù)據(jù)傳輸指示燈等集成在一塊PCB板上，整個(gè)PCB板裝在一個(gè)阻燃的塑料表殼里，用自攻螺絲固定，罩殼與底殼通過(guò)螺絲固定在一起，無(wú)線(xiàn)通信采用外置安裝方式，安裝在電表罩殼側(cè)翻蓋下面，無(wú)需打開(kāi)電表的罩殼，即可進(jìn)行更換和系統(tǒng)升級(jí)。每相電壓輸入端與電源模塊相連，電源模塊為整個(gè)電路提供直流電源。[0020]本實(shí)用新型利用遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程費(fèi)控和遠(yuǎn)程控制功能。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)采用了認(rèn)證和加密的算法，數(shù)據(jù)安全性高。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)采用密文發(fā)送。發(fā)送端向接收端索要一個(gè)隨即數(shù)，將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)，使用這個(gè)隨機(jī)數(shù)和密鑰通過(guò)一定算法加密后發(fā)送，接收端將收到的數(shù)據(jù)使用同一個(gè)隨機(jī)數(shù)和密鑰通過(guò)一定算法解密后，再進(jìn)行必要的操作，并對(duì)發(fā)送端發(fā)出確認(rèn)數(shù)據(jù)通知操作成功或失敗。比如要進(jìn)行遠(yuǎn)程購(gòu)電，主站(遠(yuǎn)程服務(wù)器)先向電能表索要一個(gè)隨機(jī)數(shù)，然后將購(gòu)電數(shù)據(jù)加密后發(fā)送給電能表，電能表使用同一個(gè)隨機(jī)數(shù)將收到的數(shù)據(jù)解密后判斷操作內(nèi)容，若為購(gòu)電操作，則將本次購(gòu)電數(shù)據(jù)寫(xiě)入電能表，并返回操作成功確認(rèn)。若操作不成功則返回購(gòu)電異常信息，主站根據(jù)情況將再次下發(fā)購(gòu)電指令。對(duì)于繼電器的跳閘合閘采用同樣的流程進(jìn)行控制，同時(shí)電能表采用了現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)音告警、短信告警、電話(huà)催繳告警等功能，能夠及時(shí)提醒用戶(hù)繳費(fèi)，為用戶(hù)和供電管理部門(mén)提供了方便。本實(shí)用新型的工作原理如下一是電能計(jì)量芯片采集電網(wǎng)實(shí)時(shí)參數(shù)，微處理器通過(guò)SPI接口將計(jì)量芯片采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、運(yùn)算處理，并將分析處理后的數(shù)據(jù)保存在EEPROM和FLASH內(nèi)；二是微處理器與射頻通信模塊之間采用UART (通用異步收發(fā)器)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，射頻通信模塊收到數(shù)據(jù)后，通過(guò)UART傳給微處理器，反之，微處理器將要發(fā)送的數(shù)據(jù)通過(guò)UART傳給射頻通信模塊，射頻通信模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送給主站；三是微處理器將接收的射頻通信模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，將主站需要的數(shù)據(jù)從EEPROM或FLASH中取出傳送給射頻通信模塊，并將主站下達(dá)的購(gòu)電、跳合閘等指令進(jìn)行立即執(zhí)行。本說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比，一是安全可靠實(shí)現(xiàn)“先購(gòu)電后用電”的預(yù)付費(fèi)模式，用戶(hù)只要通過(guò)供電部門(mén)授權(quán)發(fā)售的射頻識(shí)別卡，購(gòu)電后不用接觸電能表就能將電量、電費(fèi)、設(shè)置參數(shù)等信息傳輸給電能表，安全可靠，避免了由于接觸電能表而意外觸電的可能；二是抄表方便，供電部門(mén)無(wú)需到用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行繁瑣的抄表，只需進(jìn)行遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)集抄；三是能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)用戶(hù)的用電情況和電網(wǎng)的運(yùn)行情況，通過(guò)主站定制任務(wù)的監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)召測(cè)，可以分析用電情況和電網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)；四是可以很方便的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程費(fèi)控功能，用戶(hù)只需到用電管理部門(mén)進(jìn)行繳費(fèi)就可用電，供電部門(mén)可以對(duì)用戶(hù)用電進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；五是操作簡(jiǎn)單、功能齊全，電能表有兩個(gè)查詢(xún)按鍵，可應(yīng)方便的查詢(xún)電表內(nèi)的數(shù)據(jù)，電能表集成了電能計(jì)量、事件記錄、報(bào)警等功能；六是組網(wǎng)簡(jiǎn)單，避免了繁瑣的網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)的布局布線(xiàn)，每一臺(tái)電能表都是一個(gè)終端機(jī)，在區(qū)域內(nèi)形成無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)，集中掛接在GPRS終端機(jī)上，進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。
權(quán)利要求1.一種基于無(wú)線(xiàn)識(shí)別技術(shù)的三相電能表，包括微處理器和電源系統(tǒng)，其特征在于所述微處理器與ー射頻通信模塊電連接從而通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程服務(wù)器雙向通信或者通過(guò)本地非接觸式射頻系統(tǒng)與射頻識(shí)別器進(jìn)行雙向通信。
2.如權(quán)利要求I所述的基于無(wú)線(xiàn)識(shí)別技術(shù)的三相電能表，其特征在于其中微處理器還與ー無(wú)線(xiàn)識(shí)別模塊電連接。
3.如權(quán)利要求I所述的基于無(wú)線(xiàn)識(shí)別技術(shù)的三相電能表，其特征在于其中微處理器是基于ARM7內(nèi)核的32位嵌入式微處理器。
4.如權(quán)利要求I所述的基于無(wú)線(xiàn)識(shí)別技術(shù)的三相電能表，其特征在于其中微處理器還與IXD顯示器模塊電連接，該IXD顯示器模塊包括IXD顯示屏、IXD控制器，該IXD顯示屏與IXD控制器電連接，該IXD控制器通過(guò)接ロ電路與微處理器電連接。
5.如權(quán)利要求I至4中任意一項(xiàng)所述的基于無(wú)線(xiàn)識(shí)別技術(shù)的三相電能表，其特征在于其中微處理器還與通斷開(kāi)關(guān)電連接從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程或本地通斷電控制。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于無(wú)線(xiàn)識(shí)別技術(shù)的三相電能表，包括微處理器和電源系統(tǒng)，其特點(diǎn)是，所述微處理器與一射頻通信模塊電連接從而通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程服務(wù)器雙向通信或者通過(guò)本地非接觸式射頻系統(tǒng)與射頻識(shí)別器進(jìn)行雙向通信。采用本實(shí)用新型的三相電能表后，配合一無(wú)線(xiàn)抄表儀就能很輕松地將用戶(hù)的用電信息抄收回來(lái)，簡(jiǎn)單又快捷。在安裝有多臺(tái)這種微功率無(wú)線(xiàn)集抄遠(yuǎn)傳電能表的場(chǎng)所，電能表之間可以進(jìn)行無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)，在中繼或者無(wú)需中繼的情況下將各從站的信息傳送給主站，主站再將所收到的信息集中上傳至遠(yuǎn)程用電終端系統(tǒng)，避免了傳統(tǒng)組網(wǎng)方式所需的繁瑣的通信線(xiàn)路。此外還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程費(fèi)控功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程計(jì)費(fèi)、遠(yuǎn)程通斷電等功能。
文檔編號(hào)G01R22/06GK202421326SQ20112052071
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
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