專利名稱：基于無線識別技術(shù)的三相電能表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于無線識別技術(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，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廣泛的認可和大力的推廣，但是，在特殊的環(huán)境下工作效率低或者根本無法實現(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·掛接在電線桿上，用485抄表需要加裝繁瑣的通信線路，幾乎無法實現(xiàn)，用紅外掌上電腦也同樣難以實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于無線識別技術(shù)的三相電能表，能夠通過無線識別技術(shù)實現(xiàn)本地或遠程費控和集抄功能。一種基于無線識別技術(shù)的三相電能表，包括微處理器和電源系統(tǒng)，其特點是所述微處理器與ー射頻通信模塊電連接從而通過無線網(wǎng)絡(luò)與遠程服務(wù)器雙向通信或者通過本地非接觸式射頻系統(tǒng)與射頻識別器進行雙向通信；所述電源系統(tǒng)采用AC/DC開關(guān)電源，該AC/DC開關(guān)電源的輸入端接市電而輸出端接微處理器。其中微處理器還與ー無線識別模塊電連接。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控制器通過接ロ電路與微處理器電連接。其中微處理器還與通斷開關(guān)電連接從而實現(xiàn)遠程或本地通斷電控制。采用本發(fā)明的三相電能表后，配合一無線抄表儀就能很輕松地將用戶的用電信息抄收回來，簡單又快捷。在安裝有多臺這種微功率無線集抄遠傳電能表的場所，電能表之間可以進行無線組網(wǎng)，在中繼或者無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路。另外，這種基于無線識別技術(shù)的三相電能表可以實現(xiàn)遠程費控功能，對用戶的用電情況進行實時監(jiān)測，實時測量電網(wǎng)運行情況，記錄用電事件、用電負荷等信息，實現(xiàn)遠程計費、遠程通斷電等功能。


附圖I為本發(fā)明電能表的應(yīng)用原理圖；附圖2為本發(fā)明電能表的邏輯原理框圖。
具體實施例方式如圖1、2所示，一種基于無線識別技術(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，所述微處理器與ー射頻通信模塊電連接從而通過無線網(wǎng)絡(luò)與遠程服務(wù)器雙向通信或者通過本地非接觸式射頻系統(tǒng)與射頻識別器進行雙向通信，其中微處理器還與ー無線識別模塊電連接，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控制器通過接ロ電路與微處理器電連接。微處理器還與通斷開關(guān)電連接從而實現(xiàn)遠程或本地通斷電控制。本發(fā)明公開了ー種全密封式設(shè)計的基于無線識別技術(shù)的三相電能表，該電能表主要包括專用高精度電能計量芯片、基于ARM7內(nèi)核的高速32位高性能嵌入式微處理器、專用系統(tǒng)時鐘、電源管理模塊、紅外通信接ロ、RS485通信接ロ、無線模塊通信接ロ、IXD顯示器、大容量數(shù)據(jù)存儲系統(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)，另外還有遠程數(shù)據(jù)接收、發(fā)送LED指示燈，指·示電能表進行數(shù)據(jù)傳輸。主站管理系統(tǒng)通過通信網(wǎng)絡(luò)可以對電能表進行參數(shù)設(shè)置、預(yù)購電量寫入、數(shù)據(jù)抄讀等操作，電能表也可以主動上報定制的任務(wù)及異常情況，對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)采用了全新的認證、加密、校驗等手段，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩愿?，傳輸可靠。尤其這種費控模式方便快捷，繳費后立即下傳到電能表，效率高且節(jié)省人力，真正實現(xiàn)了智能化管理。電能表有三級報警門限設(shè)定，其中ー級為賒欠門限，其余ニ級為剩余電量不足的報警門限，當(dāng)需要報警吋，電能表能夠自動進行短信上傳報警和聲光本地報警，電能表將所發(fā)生的報警狀況遠程傳達給自動管理系統(tǒng)，自動管理系統(tǒng)將以短信或撥打電話的形式給用戶進行溫馨提示，告知用戶“某某表剰余電量為XX千瓦吋，小于告警電量XX千瓦時，請盡快購電”，提醒用戶及時繳費，三級報警吋，電能表只提示一次報警信息，ニ級報警吋，電能表甸隔一小時提不一次，有效防止了未知情的非惡意欠費造成的意外斷電。電能表的欠費額度超過賒欠門限吋，電能表將執(zhí)行ー級報警，即自動跳閘，當(dāng)用戶續(xù)繳電費后才能正常用電。本發(fā)明通過電カ營銷自動化管理主站實現(xiàn)遠程費控、遠程報警、遠程跳閘、遠程合閘、遠程監(jiān)測、遠程數(shù)據(jù)讀取等功能。電能表上設(shè)計更多的獨立串行總線，外置式射頻通信模塊，使電能表具有更好的擴展性；可根據(jù)用戶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，抗干擾性強等優(yōu)點，從而使得數(shù)據(jù)傳輸具有高可靠性，支持天線一體化，內(nèi)置、外置方式可變。在通信接口上兼容RS485、調(diào)制遠紅外等通信方式，創(chuàng)新而不失傳統(tǒng)，給用戶更多的選擇。本發(fā)明將微處理器、計量芯片、IXD顯示器模塊、FLASH存儲器、EEPROM存儲器、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ー塊PCB板上，整個PCB板裝在ー個阻燃的塑料表殼里，用自攻螺絲固定，罩殼與底殼通過螺絲固定在一起，無線通信采用外置安裝方式，安裝在電表罩殼側(cè)翻蓋下面，無需打開電表的罩殼，即可進行更換和系統(tǒng)升級。每相電壓輸入端與電源模塊相連，電源模塊為整個電路提供直流電源。本發(fā)明利用遠程通信網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠程費控和遠程控制功能。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)采用了認證和加密的算法，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隨即數(shù)，將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)，使用這個隨機數(shù)和密鑰通過一定算法加密后發(fā)送，接收端將收到的數(shù)據(jù)使用同一個隨機數(shù)和密鑰通過一定算法解密后，再進行必要的操作，并對發(fā)送端發(fā)出確認數(shù)據(jù)通知操作成功或失敗。比如要進行遠程購電，主站(遠程服務(wù)器)先向電能表索要一個隨機數(shù)，然后將購電數(shù)據(jù)加密后發(fā)送給電能表，電能表使用同一個隨機數(shù)將收到的數(shù)據(jù)解密后判斷操作內(nèi)容，若為購電操作，則將本次購電數(shù)據(jù)寫入電能表，并返回操作成功確認。若操作不成功則返回購電異常信息，主站根據(jù)情況將再次下發(fā)購電指令。對于繼電器的跳閘合閘采用同樣的流程進行控制，同時電能表采用了現(xiàn)場語音告警、短信告警、電話催繳告警等功能，能夠及時提醒用戶繳費，為用戶和供電管理部門提供了方便。本發(fā)明的工作原理如下
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ー是電能計量芯片采集電網(wǎng)實時參數(shù)，微處理器通過SPI接ロ將計量芯片采集的數(shù)據(jù)進行分析、運算處理，并將分析處理后的數(shù)據(jù)保存在EEPROM和FLASH內(nèi)；ニ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)進行數(shù)據(jù)傳輸，射頻通信模塊收到數(shù)據(jù)后，通過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，并將主站下達的購電、跳合閘等指令進行立即執(zhí)行。本說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技木。本發(fā)明與背景技術(shù)相比，ー是安全可靠實現(xiàn)“先購電后用電”的預(yù)付費模式，用戶只要通過供電部門授權(quán)發(fā)售的射頻識別卡，購電后不用接觸電能表就能將電量、電費、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；ニ是抄表方便，供電部門無需到用戶用電現(xiàn)場進行繁瑣的抄表，只需進行遠程無線集抄；三是能夠?qū)崟r監(jiān)測用戶的用電情況和電網(wǎng)的運行情況，通過主站定制任務(wù)的監(jiān)測和實時召測，可以分析用電情況和電網(wǎng)的運行參數(shù)；四是可以很方便的實現(xiàn)遠程費控功能，用戶只需到用電管理部門進行繳費就可用電，供電部門可以對用戶用電進行遠程控制；五是操作簡單、功能齊全，電能表有兩個查詢按鍵，可應(yīng)方便的查詢電表內(nèi)的數(shù)據(jù)，電能表集成了電能計量、事件記錄、報警等功能；六是組網(wǎng)簡單，避免了繁瑣的網(wǎng)絡(luò)線的布局布線，每一臺電能表都是ー個終端機，在區(qū)域內(nèi)形成無線局域網(wǎng)，集中掛接在GPRS終端機上，進行遠程數(shù)據(jù)傳輸。
權(quán)利要求
1.一種基于無線識別技術(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一射頻通信模塊電連接從而通過無線網(wǎng)絡(luò)與遠程服務(wù)器雙向通信或者通過本地非接觸式射頻系統(tǒng)與射頻識別器進行雙向通信；所述電源系統(tǒng)采用AC/DC開關(guān)電源，該AC/DC開關(guān)電源的輸入端接市電而輸出端接微處理器。
2.如權(quán)利要求I所述的基于無線識別技術(shù)的三相電能表，其特征在于其中微處理器還與一無線識別模塊電連接。
3.如權(quán)利要求I所述的基于無線識別技術(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所述的基于無線識別技術(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控制器通過接口電路與微處理器電連接。
5.如權(quán)利要求I至4中任意一項所述的基于無線識別技術(shù)的三相電能表，其特征在于其中微處理器還與通斷開關(guān)電連接從而實現(xiàn)遠程或本地通斷電控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于無線識別技術(shù)的三相電能表，包括微處理器和電源系統(tǒng)，其特點是，所述微處理器與一射頻通信模塊電連接從而通過無線網(wǎng)絡(luò)與遠程服務(wù)器雙向通信或者通過本地非接觸式射頻系統(tǒng)與射頻識別器進行雙向通信；所述電源系統(tǒng)采用AC/DC開關(guān)電源，該AC/DC開關(guān)電源的輸入端接市電而輸出端接微處理器。采用本發(fā)明的三相電能表后，配合一無線抄表儀就能很輕松地將用戶的用電信息抄收回來，簡單又快捷。在安裝有多臺這種微功率無線集抄遠傳電能表的場所，電能表之間可以進行無線組網(wǎng)，在中繼或者無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路。
文檔編號G01R22/06GK102788899SQ20121028222
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月9日
發(fā)明者馬恩賜 申請人:寧夏隆基寧光儀表有限公司