專利名稱：一種電能儀表數(shù)據(jù)通信顯示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電能表數(shù)據(jù)通信技術(shù)，特別是涉及一種電能表數(shù)據(jù)通信顯示儀。
背景技術(shù)：
目前，我們國家由于城鄉(xiāng)差別、地域差別的原因，電能表的安裝方式無法 統(tǒng)一，有的地區(qū)將電能表安裝在用戶不能隨時看到的地方、還有的地區(qū)將電能 表安裝在電線桿上的配電箱中，由于以上原因，就存在相當一部分用戶不能實 時了解自己的用電情況；有些地區(qū)的用戶需要到電力公司指定的地點繳納電費， 對于使用預(yù)付費功能的電能表的用戶，余額不足時即斷電，所以用戶迫切需要 及時了解自己的用電情況。
這種狀況帶來的問題是 一方面，對用戶來說，用電計量數(shù)據(jù)不透明，有 失公開、公正的原則；另一方面，對國家來說也不利于能源有效開發(fā)利用和節(jié) 能減排。因此，根據(jù)用戶的需求，本發(fā)明提供了一種能夠讓電能用戶方便、快 捷地了解自己用電消耗的實時狀態(tài)，從而改變用電行為，實現(xiàn)電能的有效利用。 對于預(yù)付費功能的電能用戶?？梢酝ㄟ^網(wǎng)絡(luò)(電話、短信、internet)進行購 電，使用本裝置將購電數(shù)據(jù)輸入到電能表中，實現(xiàn)足不出戶的預(yù)付費功能，方 便了使用者，特別是對于行動不便的用戶。本裝置既能方便用戶購電，又能保 證用電安全。本發(fā)明有利于電能的合理使用，為國家的經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，滿足電能表用戶的實際需求，本發(fā) 明提供了一種電能表數(shù)據(jù)通信顯示儀。所述的電能儀表數(shù)據(jù)通信顯示儀由通信 模塊、中心數(shù)據(jù)處理單元、安全認證模塊、顯示單元、鍵盤輸入單元和耦合變 壓器組成。所述的通信模塊是指包括電力線載波模塊或無線通信模塊。所述的 電能儀表數(shù)據(jù)通信顯示儀通過電源插頭插入用戶的任一電源插座(或無線通信 開關(guān))，與電能儀表建立通信連接，即可讀取并依次顯示對應(yīng)電能表的有功電能 量、電流、費率狀態(tài)以及剩余電量等數(shù)據(jù)，即插即用。
對于具有預(yù)付費功能的電能儀表，電力用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)(電話、短信、 internet)向電力公司購電，使用本裝置將電力公司反饋的與購電金額相對應(yīng)的 一組電量數(shù)字傳送到電能表中，實現(xiàn)遠程付費流程，通過顯示可以確認電能表接收狀況。
本發(fā)明能夠為用戶實時提供用電狀況、能夠為預(yù)付費用戶提供快捷的網(wǎng)絡(luò) 購電服務(wù)，還可以為用戶提供照明功能，是一種便攜式電能數(shù)據(jù)顯示裝置。本 發(fā)明有利于電能計量的公開、公正，為電能的合理使用提供依據(jù)，促進全社會 的節(jié)能減排工作。


圖1是本發(fā)明的原理框圖；圖2是本發(fā)明的使用電力線通信方式的工作原 理框圖；圖3是本發(fā)明的使用無線通信方式的工作原理框圖；圖4是本發(fā)明的 單功能數(shù)據(jù)顯示的工作原理框圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一本參照附圖l、圖2，本具體實施方式
所述一種電能儀表 數(shù)據(jù)通信顯示儀由通信模塊、中心數(shù)據(jù)處理單元、安全認證模塊、顯示單元、 鍵盤輸入單元和耦合變壓器組成，所述的通信模塊是采用電力線載波模塊。所 述的電能儀表數(shù)據(jù)通信顯示儀通過電源插頭插入用戶的任一電源插座(或無線 通信開關(guān))，與電能儀表建立通信連接，即可讀取并依次顯示對應(yīng)電能表的有功 電能量、電流、費率狀態(tài)以及剩余電量等數(shù)據(jù)，即插即用。
所述的電力線載波模塊采用ES16U電力線載波模塊，是專門應(yīng)用于電力線通 信介質(zhì)的擴頻通信和數(shù)據(jù)處理芯片。其核心技術(shù)采用了軟件無線電的設(shè)計和開 發(fā)方案，在信號的捕獲、跟蹤、和信號相關(guān)處理上，嵌入了模式識別、模糊控 制和現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術(shù)，其通信能力和可靠性達到了廣泛實際應(yīng)用的程度 擴頻通信技術(shù)；具有以下技術(shù)
軟件相關(guān)器和匹配濾波器，63位碼序列；
高性能數(shù)字信號處理技術(shù)；
高效率前向糾錯；
BFSK調(diào)制、半雙工通信；
碼速率高達20. 8k波特；
高效率幀中繼轉(zhuǎn)發(fā)機制，支持3級中繼深度；
可編程的網(wǎng)絡(luò)地址；
接收信號強度權(quán)重參數(shù)指示，為中繼搜索算法提供支持，提高通信系統(tǒng)穩(wěn) 定性；三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層)，其中，數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議規(guī)
范是基于高級數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議HDLC，應(yīng)用層通信協(xié)議完全兼容于 DL/T645-1997規(guī)范；
電力線載波模塊建立與載波電能表的電氣連接。將中心數(shù)據(jù)處理單元發(fā)送 讀取數(shù)據(jù)的指令傳輸?shù)街付娔鼙碇?，該模塊和電能表中的模塊應(yīng)為同型號， 內(nèi)部具有電壓自動控制和電流自動控制，通過耦合變壓器等將信號通過電力網(wǎng) 進行傳送。模塊提供了看門狗、過零檢測、運算放大器、時鐘輸出、超時溢出 輸出、+5V電源和+5V電源狀態(tài)輸出等。
為適應(yīng)不同電能表的電氣特性，本儀表的載波模塊在設(shè)計時采用標準插口 以便能與盡量多的載波模塊相配置。
所述的安全認證模塊為電力部門提供的加密模塊，當發(fā)生費率調(diào)節(jié)、資費
變動時需要對本儀表與用戶的電能表的同時進行重置。
所述的中心數(shù)據(jù)處理單元主要是負責處理協(xié)議轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)DL/T645或 IEC62056協(xié)議，將本儀表發(fā)送的指令進行協(xié)議轉(zhuǎn)換，發(fā)送到電能表。將從電能 表得到的協(xié)議幀進行分解，提出電能量等數(shù)據(jù)，發(fā)送到本儀表的顯示單元。并 對本儀表的鍵盤單元輸入的讀數(shù)指令和電能預(yù)置數(shù)進行處理。
所述的顯示單元將中心數(shù)據(jù)處理單元發(fā)送來的數(shù)據(jù)進行顯示，并具有微光 顯示功能，即在黑暗的環(huán)境中可視。
所述的鍵盤輸入單元具有1到9個數(shù)字鍵、"#"、 "*"、"下一鍵"。用于數(shù) 字輸入和數(shù)據(jù)顯示。
所述的耦合變壓器，將信號進行正確耦合，并隔離電網(wǎng)雜波。同時還需要 提供裝置的正確運行的用電功率。
所述的信號耦合電路將載波通信單元與電力線連接的關(guān)鍵單元。 其主要功能包括-
濾除220VAC / 50Hz (或U0VAC / 60Hz)的交流信號；
抑制瞬時電壓沖擊(如雷擊造成的過電壓、電網(wǎng)電壓的浪涌和尖峰電壓、 及靜電放電電壓等)；
能夠高效率地將發(fā)射信號注入電力線，保證在電力線上的有效信號功率。 滿足相關(guān)標準對輸出信號電平和諧波電平的要求；
對來自電力線上的有用信號實現(xiàn)最小的衰減和最佳接收；最大限度地抑制來自電力線上的噪聲干擾，具有良好的帶通濾波的功能。 工作流程
本儀表插入用戶家中的任一交流220V電源插座，本儀表即開始上電，進入 正常工作初始狀態(tài)，通過電力線向電能表發(fā)送讀取電能量的數(shù)據(jù)指令，電能表 接到指令后，確認指令的正確，包括表號是否正確，如正確則反饋電能表示數(shù) 數(shù)據(jù)幀到本儀表，數(shù)據(jù)處理單元對該數(shù)據(jù)幀進行分解，提出電能量數(shù)值發(fā)送到 顯示單元，進行顯示，數(shù)據(jù)每1秒種更新一次。按下一鍵，將根據(jù)電能表功能 可提供的可讀數(shù)據(jù)進行讀取，如電流、費率等，依次顯示。
對于預(yù)付費電能表，可以通過網(wǎng)絡(luò)(電話、短信、internet)向電力公司 購電，電力公司通過銀行卡或者話費中扣款，電力公司會反饋一個加密的購電 金額相對應(yīng)的一組加密電能量數(shù)字到手機或者電腦中，本儀表將這組數(shù)字通過 鍵盤輸入，中心處理單元將該數(shù)據(jù)進行協(xié)議轉(zhuǎn)換并發(fā)送到電能表中，電能表對
該指令進行密鑰認證，認證通過則接受該指令，完成購電程序。
本儀表可以一一對應(yīng)，或一多對應(yīng)，即一個裝置可以顯示多個儀表的數(shù)據(jù)，
通過輸入儀表的表號予以設(shè)置。
顯示單元具有微光功能，如果需要可以當作夜燈使用。
具體實施方式
二本參照附圖3，本具體實施方式
與具體實施方式
一的不
同點是所述的通信模塊是采用無線通信模塊，與電能儀表建立通信連接，使
用電池供電，打開電源開關(guān)，即可讀取并依次顯示對應(yīng)電能表的有功電能量、 電流、費率狀態(tài)以及剩余電量等數(shù)據(jù)。
具體實施方式
三本參照附圖4，本具體實施方式
與具體實施方式
一的不 同點是本裝置只具有電能表數(shù)據(jù)顯示功能，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。
權(quán)利要求
1、一種電能儀表數(shù)據(jù)通信顯示儀，其特征在于所述的電能儀表數(shù)據(jù)通信顯示儀由通信模塊、中心數(shù)據(jù)處理單元、安全認證模塊、顯示單元、鍵盤輸入單元和耦合變壓器組成；所述的通信模塊是指包括電力線載波模塊或無線通信模塊；所述的電能儀表數(shù)據(jù)通信顯示儀通過電源插頭插入用戶的任一電源插座(或無線通信開關(guān))，與電能儀表建立通信連接，即可讀取并依次顯示對應(yīng)電能表的有功電能量、電流、費率狀態(tài)以及剩余電量等數(shù)據(jù)，即插即用；
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種電能儀表數(shù)據(jù)通信顯示儀，其特征在于對于 具有預(yù)付費功能的電能儀表，電力用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)(電話、短信、internet) 向電力公司購電，使用本裝置將電力公司反饋的與購電金額相對應(yīng)的一組電量 數(shù)字傳送到電能表中，實現(xiàn)遠程付費流程，通過顯示可以確認電能表接受狀況。
全文摘要
一種電能儀表數(shù)據(jù)通信顯示儀，本發(fā)明涉及電能表數(shù)據(jù)通信技術(shù)，它克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種電能表數(shù)據(jù)通信顯示儀。所述的電能儀表數(shù)據(jù)通信顯示儀由通信模塊、中心數(shù)據(jù)處理單元、安全認證模塊、顯示單元、鍵盤輸入單元和耦合變壓器組成。所述的電能儀表數(shù)據(jù)通信顯示儀通過電源插頭插入用戶的任一電源插座(或無線通信開關(guān))，與電能儀表建立通信連接，即可讀取并依次顯示對應(yīng)電能表的有功電能量、電流、費率狀態(tài)以及剩余電量等數(shù)據(jù)，即插即用。本發(fā)明能夠為用戶實時提供用電狀況、能夠為預(yù)付費用戶提供快捷的網(wǎng)絡(luò)購電服務(wù)，還可以為用戶提供照明功能，是一種便攜式電能數(shù)據(jù)顯示裝置。
文檔編號G07F15/00GK101436326SQ200810209780
公開日2009年5月20日 申請日期2008年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月25日
發(fā)明者張立華, 徐人恒 申請人:哈爾濱電工儀表研究所