專利名稱：基于無線識別技術的三相電能表的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種基于無線識別技術的三相電能表。
背景技術：
現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，但受限于抄表設備和抄表環境，工作效率低。雖然傳統的抄表模式得到了社會廣泛的認可和大力的推廣，但是，在特殊的環境下工作效率低或者根本無法實現，比如在目前廣大的農村，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，用紅外掌上電腦也 同樣難以實現。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種基于無線識別技術的三相電能表，能夠通過無線識別技術實現本地或遠程費控和集抄功能。一種基于無線識別技術的三相電能表，包括微處理器和電源系統，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無線網絡與遠程服務器雙向通信或者通過本地非接觸式射頻系統與射頻識別器進行雙向通信。其中微處理器還與一無線識別模塊電連接。其中微處理器是基于ARM7內核的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控制器通過接口電路與微處理器電連接。其中微處理器還與通斷開關電連接從而實現遠程或本地通斷電控制。采用本實用新型的三相電能表后，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，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，避免了傳統組網方式所需的繁瑣的通信線路。另外，這種基于無線識別技術的三相電能表可以實現遠程費控功能，對用戶的用電情況進行實時監測，實時測量電網運行情況，記錄用電事件、用電負荷等信息，實現遠程計費、遠程通斷電等功能。
附圖I為本實用新型電能表的應用原理圖；附圖2為本實用新型電能表的邏輯原理框圖。
具體實施方式
如圖1、2所示，一種基于無線識別技術的三相電能表，包括微處理器和電源系統，微處理器是基于ARM7內核的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無線網絡與遠程服務器雙向通信或者通過本地非接觸式射頻系統與射頻識別器進行雙向通信，其中微處理器還與一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控制器通過接口電路與微處理器電連接。微處理器還與通斷開關電連接從而實現遠程或本地通斷電控制。本實用新型公開了一種全密封式設計的基于無線識別技術的三相電能表，該電能表主要包括專用高精度電能計量芯片、基于ARM7內核的高速32位高性能嵌入式微處理器、專用系統時鐘、電源管理模塊、紅外通信接口、RS485通信接口、無線模塊通信接口、IXD顯 示器、大容量數據存儲系統、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LED指示燈，指示電能表與通信網絡的連接狀態，另外還有遠程數據接收、發送LED指示燈，指示電能表進行數據傳輸。主站管理系統通過通信網絡可以對電能表進行參數設置、預購電量寫入、數據抄讀等操作，電能表也可以主動上報定制的任務及異常情況，對傳輸的數據采用了全新的認證、加密、校驗等手段，數據傳輸的安全性高，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，效率高且節省人力，真正實現了智能化管理。電能表有三級報警門限設定，其中一級為賒欠門限，其余二級為剩余電量不足的報警門限，當需要報警時，電能表能夠自動進行短信上傳報警和聲光本地報警，電能表將所發生的報警狀況遠程傳達給自動管理系統，自動管理系統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“某某表剩余電量為XX千瓦時，小于告警電量XX千瓦時，請盡快購電”，提醒用戶及時繳費，三級報警時，電能表只提示一次報警信息，二級報警時，電能表每隔一小時提不一次，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時，電能表將執行一級報警，即自動跳閘，當用戶續繳電費后才能正常用電。本實用新型通過電力營銷自動化管理主站實現遠程費控、遠程報警、遠程跳閘、遠程合閘、遠程監測、遠程數據讀取等功能。電能表上設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，抗干擾性強等優點，從而使得數據傳輸具有高可靠性，支持天線一體化，內置、外置方式可變。在通信接口上兼容RS485、調制遠紅外等通信方式，創新而不失傳統，給用戶更多的選擇。本實用新型將微處理器、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、數據傳輸指示燈等集成在一塊PCB板上，整個PCB板裝在一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，安裝在電表罩殼側翻蓋下面，無需打開電表的罩殼，即可進行更換和系統升級。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。[0020]本實用新型利用遠程通信網絡傳輸數據，實現遠程費控和遠程控制功能。傳輸的數據采用了認證和加密的算法，數據安全性高。傳輸的數據采用密文發送。發送端向接收端索要一個隨即數，將需要發送的數據，使用這個隨機數和密鑰通過一定算法加密后發送，接收端將收到的數據使用同一個隨機數和密鑰通過一定算法解密后，再進行必要的操作，并對發送端發出確認數據通知操作成功或失敗。比如要進行遠程購電，主站(遠程服務器)先向電能表索要一個隨機數，然后將購電數據加密后發送給電能表，電能表使用同一個隨機數將收到的數據解密后判斷操作內容，若為購電操作，則將本次購電數據寫入電能表，并返回操作成功確認。若操作不成功則返回購電異常信息，主站根據情況將再次下發購電指令。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。本實用新型的工作原理如下一是電能計量芯片采集電網實時參數，微處理器通過SPI接口將計量芯片采集的數據進行分析、運算處理，并將分析處理后的數據保存在EEPROM和FLASH內；二是微處理器與射頻通信模塊之間采用UART (通用異步收發器)進行數據傳輸，射頻通信模塊收到數據后，通過UART傳給微處理器，反之，微處理器將要發送的數據通過UART傳給射頻通信模塊，射頻通信模塊將數據發送給主站；三是微處理器將接收的射頻通信模塊的數據進行分析判斷，將主站需要的數據從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行。本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。本實用新型與背景技術相比，一是安全可靠實現“先購電后用電”的預付費模式，用戶只要通過供電部門授權發售的射頻識別卡，購電后不用接觸電能表就能將電量、電費、設置參數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，供電部門無需到用戶用電現場進行繁瑣的抄表，只需進行遠程無線集抄；三是能夠實時監測用戶的用電情況和電網的運行情況，通過主站定制任務的監測和實時召測，可以分析用電情況和電網的運行參數；四是可以很方便的實現遠程費控功能，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，可應方便的查詢電表內的數據，電能表集成了電能計量、事件記錄、報警等功能；六是組網簡單，避免了繁瑣的網絡線的布局布線，每一臺電能表都是一個終端機，在區域內形成無線局域網，集中掛接在GPRS終端機上，進行遠程數據傳輸。
權利要求1.一種基于無線識別技術的三相電能表，包括微處理器和電源系統，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無線網絡與遠程服務器雙向通信或者通過本地非接觸式射頻系統與射頻識別器進行雙向通信。
2.如權利要求I所述的基于無線識別技術的三相電能表，其特征在于其中微處理器還與ー無線識別模塊電連接。
3.如權利要求I所述的基于無線識別技術的三相電能表，其特征在于其中微處理器是基于ARM7內核的32位嵌入式微處理器。
4.如權利要求I所述的基于無線識別技術的三相電能表，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控制器通過接ロ電路與微處理器電連接。
5.如權利要求I至4中任意一項所述的基于無線識別技術的三相電能表，其特征在于其中微處理器還與通斷開關電連接從而實現遠程或本地通斷電控制。
專利摘要本實用新型涉及一種基于無線識別技術的三相電能表，包括微處理器和電源系統，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絡與遠程服務器雙向通信或者通過本地非接觸式射頻系統與射頻識別器進行雙向通信。采用本實用新型的三相電能表后，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，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，避免了傳統組網方式所需的繁瑣的通信線路。此外還可以實現遠程費控功能，實現遠程計費、遠程通斷電等功能。
文檔編號G01R22/06GK202421326SQ20112052071
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月14日 優先權日2011年12月14日
發明者馬恩賜 申請人:寧夏隆基寧光儀表有限公司