[實用新型]自適應切換雙模載波三相智能電能表

有效

• 申請號: 201521134726.0
• 申請日: 2015-12-31
• 公開（公告）號: CN205334715U
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 曹龍;曾力;王春艷
• 申請（專利權）人: 寧夏隆基寧光儀表有限公司
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02
• 代理公司: 寧夏專利服務中心 64100
• 代理人: 趙明輝

技術領域

本實用新型涉及一種自適應切換雙模載波三相智能電能表，尤其是基 于PRIME調制與無線通信的自適應切換雙模載波三相智能電能表。

背景技術

隨著智能電網的建設，對智能電能表的要求除了能對電能進行準確的 計量外，還需要其能將用電信息與管理后臺進行實時的準確的雙向傳輸。 但是由于低壓電力網結構的復雜性、線路高頻信號衰減嚴重,特別是電網 各種干擾的隨機性和無規律性,加上電力網絡的分布電容、分布電感、負 載性質、負載阻抗值、噪聲等都是動態變化不是恒定的，這些因素給電能 信息的采集帶來了很大的干擾。

當前的載波通信主要是低壓窄帶載波，由于窄帶載波通訊的頻率很 低，對電網抗干擾能力差，波動不穩定，導致電能信息采集數據質量下降， 采集數據不全等問題，而且其已經成為窄帶載波的瓶頸。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種自適應切換雙模載波三相智能電能表， 能夠將PRIME電力線載波和無線組網通信兩條通訊方式相結合從而互為 備用通信信道，實現窄帶載波和寬帶載波兩種模式的自適應互換，提高了 電表數據傳輸的可靠性與穩定性。

一種自適應切換雙模載波三相智能電能表，其特別之處在于：包括 MCU模塊，該MCU模塊分別與雙模載波模塊、電源模塊、LCD顯示模 塊、時鐘模塊、電能計量模塊、紅外通信模塊、數據存儲模塊和ESAM安 全認證模塊連接。

其中雙模載波模塊包括PRIME電力載波模塊、無線組網通信模塊和 調制解調模塊，該無線組網通信模塊和調制解調器分別通過PRIME電力 載波模塊與MCU模塊相連接。

本實用新型的電能表采用窄帶OFDM的PRIME技術調制載波通訊為 主，以無線通訊為輔助的雙模通訊方式，兩種通訊方式互為備用通信信道， 充分結合載波通訊與無線通訊各自的優點，實現窄帶載波和寬帶載波兩種 模式的自適應互換，提高電表數據傳輸的可靠性與穩定性，解決了單靠窄 帶載波通信速度低、抗干擾能力差的問題，提高載波通訊的成功率；通過 以載波為主無線為橋來組建網絡，降低了對使用環境的要求，使得整個網 絡的靈活性，可靠性得到了提升。

附圖說明

附圖1為本實用新型的邏輯原理示意圖；

附圖2為本實用新型中雙模載波模塊的工作流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型是一種自適應切換雙模載波三相智能電能表， 包括MCU模塊，該MCU模塊分別與雙模載波模塊、電源模塊、LCD顯 示模塊、時鐘模塊、電能計量模塊、紅外通信模塊、數據存儲模塊和ESAM 安全認證模塊連接。

其中雙模載波模塊包括PRIME電力載波模塊、無線組網通信模塊、 調制解調模塊，該無線組網通信模塊和調制解調器通過PRIME電力載波 模塊與MCU模塊(主CPU)相連接。

本實用新型是一種基于PRIME調制與無線通信的自適應切換雙模載 波三相智能電能表，其主要包括MCU(微控制器)模塊，雙模載波模塊， 電源模塊，LCD顯示模塊，時鐘模塊，電能計量模塊，紅外通信模塊，數 據存儲模塊，ESAM安全認證模塊，其中以MCU模塊為核心，如圖1所 示其它各模塊與之相連接。

其中雙模載波模塊包括PRIME電力載波模塊和無線組網通信模塊， 這是該雙模載波自適應切換三相智能電能表的核心模塊。功能如下：

(1)該三相智能電能表載波采用以窄帶正交頻分調制解調的PRIME 技術調制載波通訊為主，以無線通訊為輔助的雙模通訊方式。三相智能電 能表通過載波模塊抄錄電能表的信息，若載波模式抄錄數據失敗，載波通 訊模塊即啟動補抄機制，當補抄數據也失敗的情況下，雙模載波模塊即會 自動啟動無線通信方式，通過無線通信方式采集電能表信息，如圖2所示 流程，從而完成電力載波通訊和無線通訊之間的自適應切換。

(2)雙模載波模塊具有無線組網通信的功能，使通信網絡與用電環境 無關，網絡內單一節點出現故障不會引起其他節點正常通信故障，網絡穩 定可靠。其無線自組網硬件系統采用ATSAM4SP32A控制器通過I2C總線 和TICC1101無線組網模塊相連接，采用LEACH組網算法完成路由組網。