[發(fā)明專利]電子式無線電載波通信電能表

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910117443.8
• 申請日: 2009-09-08
• 公開（公告）號: CN101656432A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付衛(wèi)國;栗瑞芳;楊國軍
• 申請（專利權(quán)）人: 寧夏隆基寧光儀表有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;G01R22/06;G08C17/02
• 代理公司: 寧夏專利服務(wù)中心
• 代理人: 趙明輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電能表，尤其是電子式無線電載波通信電能表。

背景技術(shù)

隨著生活水平不斷提高，人們對生活環(huán)境提出了更高的要求，家居智能化得到了高速的發(fā)展。作為智能化產(chǎn)業(yè)鏈中的一環(huán)——智能抄表系統(tǒng)也同時得到了蓬勃發(fā)展。供電部門對城市電網(wǎng)、農(nóng)村電網(wǎng)、“一戶一表”工程改造的推進(jìn)，采用智能化的自動抄表系統(tǒng)可以杜絕人工抄表產(chǎn)生的誤抄、漏抄、估抄等人為錯誤；大大減少了人工勞動，提高工作效率，減輕勞動強(qiáng)度，減員增效，降低了管理費(fèi)用，提高了自動化程度；從數(shù)據(jù)采集到收費(fèi)單的打印都自動完成；避免了人工抄表時間跨度大，無法抄錄同一時間的數(shù)據(jù)，方便計(jì)算損耗；可以隨時掌握各種表計(jì)的運(yùn)行情況，便于電量的統(tǒng)計(jì)、計(jì)算和運(yùn)行分析；安裝方便，成本低廉，便于維護(hù)，準(zhǔn)確知道故障發(fā)生的表具更換容易，售后服務(wù)工作量少。

因此如何實(shí)現(xiàn)智能化自動抄表就稱為一個需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種電子式無線電載波通信電能表，其具有無線電載波通信接口，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控電能表的用電情況，還能夠?qū)τ秒姰惓５碾娔鼙韺?shí)行遠(yuǎn)程控制，以及及時獲取用戶用電信息。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種電子式無線電載波通信電能表，包括微處理器，其特別之處在于：還包括一帶有天線的無線電載波通信模塊，該無線電載波通信模塊與微處理器電連接從而實(shí)現(xiàn)雙向無線通信，該微處理器還與一繼電器的控制端電連接，該繼電器的觸點(diǎn)安裝在用戶線路中從而根據(jù)微處理器的指令控制用戶通、斷電。

其中微處理器還與一紅外通信模塊電連接。

進(jìn)一步的，其中微處理器是單片機(jī)。

本發(fā)明將無線電技術(shù)應(yīng)用到電能表中，能夠通過無線電載波通訊功能，實(shí)時監(jiān)測用戶的用電情況，通過主站定制任務(wù)的監(jiān)測和實(shí)時召測，可以分析用電情況及運(yùn)行參數(shù)；便于統(tǒng)計(jì)線損，能夠?qū)崟r抄回用戶的用電量，以便準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)線損；操作簡單、功能齊全，電能表集成了無線電通信模塊，不需要敷設(shè)專用的通信線路，直接利用國家免費(fèi)開放的無線頻段作為傳輸通道，無需申請專用頻點(diǎn)。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理框圖；

附圖2為本發(fā)明的應(yīng)用拓?fù)鋱D；

附圖3為本發(fā)明的控制流程圖；

附圖4為本發(fā)明的控制流程圖；

附圖5為本發(fā)明的控制流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖來對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

本發(fā)明由單相計(jì)量芯片、單片機(jī)、功率指示燈、數(shù)據(jù)傳輸指示燈、計(jì)度器、存儲器、電源管理模塊、繼電器、紅外接收發(fā)射管、無線電載波通信模塊、天線等集成在一塊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。

本發(fā)明利用無線電載波通信傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)采用了邏輯加密的算法，數(shù)據(jù)安全性高。傳輸?shù)倪^程為發(fā)送端將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)加密后進(jìn)行發(fā)送，接收端將收到的數(shù)據(jù)解密后再進(jìn)行必要的操作，并對發(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)行數(shù)據(jù)交換，主站先將通信數(shù)據(jù)加密后發(fā)給無線通訊模塊上，無線模塊通過曼切斯特碼的格式廣播發(fā)送，電能表上的無線電模塊將收到的數(shù)據(jù)利用曼切斯特碼進(jìn)行解密后判斷操作內(nèi)容，若為通訊操作，則將數(shù)據(jù)組織好后返回。對于繼電器的跳閘合閘采用同樣的流程進(jìn)行控制，同時電能表采用了告警等功能，為用戶和供電管理部門提供了方便。

本發(fā)明的工作原理是：

一是電能計(jì)量芯片采集電網(wǎng)實(shí)時參數(shù)，微處理器采用單片機(jī)并通過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RAM區(qū)域和存儲器內(nèi)；二是單片機(jī)與無線電載波通信模塊之間利用無線電進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，無線電載波通信模塊收到數(shù)據(jù)通然后傳給單片機(jī)，反之，單片機(jī)將要發(fā)送的數(shù)據(jù)傳給無線電載波通信模塊，無線電通信模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送給相應(yīng)的主站；三是單片機(jī)將接收的無線電通信模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，將主站所需要的數(shù)據(jù)從RAM或存儲器中取出傳送給無線電通信模塊，并將主站下達(dá)的跳合閘等指令通過繼電器進(jìn)行執(zhí)行。

本發(fā)明中無線電載波通信模塊可采用德州儀器生產(chǎn)的CC1100，與外圍設(shè)計(jì)的信號放大接收發(fā)送電路配合組成了無線電載波通信功能，微處理器采用16位的單片機(jī)，主要根據(jù)計(jì)量參數(shù)記錄表的所有事件、負(fù)責(zé)與外部存儲器、無線電模塊、紅外通訊模塊等芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ芄芾怼?/p>