[發明專利]帶有通訊接口的智能電能表

有效

• 申請號: 201610963795.5
• 申請日: 2016-10-28
• 公開（公告）號: CN107202919B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 李屹;王力;王娜;鮑雪;范睿;秦楠;趙曉東;張奕婷;周澤軍;李秀芳;王芳
• 申請（專利權）人: 北京京儀北方儀器儀表有限公司
• 主分類號: G01R22/10
• 分類號: G01R22/10;G01R11/00;G05B19/042
• 代理公司: 11620 北京智沃律師事務所
• 代理人: 王屹東

本發明提供一種帶有通訊接口的智能電能表，包括電能采集模塊、實時時鐘、液晶屏、通信模塊、數據存儲、電源模塊和按鍵模塊，所述數據采集模塊將采集到的家庭負載的電壓、電流信息通過衰減濾波采樣電路把信號變為電能計量芯片RN8209可接受的電信號，通過電能計量芯片RN8209內部集成的計算電路得到用戶的有功功率；其中微處理器通過SPI口與電能計量芯片通信，將用戶的用電信息通過液晶屏模塊顯示出來以方便用戶查看并轉存至數據存儲模塊。

技術領域

本發明涉及智能儀表，尤其是帶有通訊接口的智能電能表。

背景技術

在綠色節能意識的推動下，以智能電能表為核心的智能電網成為世界各國競相發展的一個重點領域。發展智能電網也能讓公用事業機構及用戶受益。如智能電網可幫助電力機構降低運營支出、減少竊電、優化運營及即時響應用戶需求等。用戶也有機會享受到更靈活的定價，因網絡計量節省成本及幫助實現家庭自動化等。因此，智能電網的發展前景頗受看好。2006年IBM公司正式提出“智能電網”這一概念。2009年美國把推進智能電網建設作為一項經濟政策進行實施，隨后同年5月份美國首次制定了“智能電網發展方式”標準，從此美國進入了智能電網時代。隨著美國對智能電網的研究及其取得的成果在人們生活中帶來的便利，智能電網開始風靡全球。我國于2009年提出的“建設堅強智能電網”的發展戰略，這也是我國智能電網發展過程中具有里程碑意義的新開端。至今為止，我國智能電網技術十分嫻熟，已經是促進全球智能電網發展的中堅力量。智能電網的不斷發展和創新不僅大力地推動了我國經濟、文化、軍事的建設，也方便了人們的生活。智能電網不同于傳統電網，它是以集成高速網絡通信為基礎，采用現代化的傳感技術，精密高效的設備，國際化水平的先進控制理論來實現智能電網的智能化、節約化、環保化、經濟化。智能電能表作為智能電網的終端和不可分割的一部分，它發展的速度直接影響到智能電網實現環保化、節約化、信息化、自動化及互動化的快慢。

傳統的電能表只能進行簡單的電量計量，隨著經濟的發展和科技的進步，傳統的電能表已無法滿足時代的需求。為跟上時代的腳步，智能電能表應運而生，它不僅具備傳統電能表的基本性能，而且還獨有自己的雙向通信，遠距離抄表，遠程控制用戶端，防竊電等功能，解決了電力部門進行上門抄表和收費難的問題。

現在所使用的智能電能表一般分為兩類，一類是僅能通過IC卡進行充值的智能電能表，另一類是僅能通過無線網絡在線充值的智能電能表。這兩類電能表雖然都有很大的優勢，但同時也存在一些弊端，如仍然存在通訊不暢、計量不準確等問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種帶有通訊接口的智能電能表，包括電能采集模塊、實時時鐘、液晶屏、通信模塊、數據存儲、電源模塊和按鍵模塊，所述數據采集模塊將采集到的家庭負載的電壓、電流信息通過衰減濾波采樣電路把信號變為電能計量芯片RN8209可接受的電信號，通過電能計量芯片RN8209內部集成的計算電路得到用戶的有功功率；其中微處理器通過SPI口與電能計量芯片通信，將用戶的用電信息通過液晶屏模塊顯示出來以方便用戶查看并轉存至數據存儲模塊。

進一步地，所述智能電能表還包括主控制單元，所述主控單元(MCU)選用ST公司的32位STM32F103RBT6微型控制器作為電表系統的主控制芯片，其具體配置如下所示：支持定時器、數模轉換、模數轉換，SPI通信、I²C和UART模塊的DMA(DirectMemory Access)控制器；4個16位定時器、2個16位的6通道高級定時器、獨立看門狗和窗口看門狗定時器、1個24位倒計數的Systick定時器，I²C接口、SPI接口、UART接口、CAN總線接口USB2.0接口和SD_CARDIO接口。