專利名稱：無線集抄遠(yuǎn)傳費(fèi)控電能表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子式費(fèi)控電能表，尤其是無線集抄遠(yuǎn)傳費(fèi)控電能表。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在普遍使用的電子式電能表抄表方式主要有485通信、紅外通信以及載波通信 等抄表方式，這些抄表方式大大地縮短了人工抄表的耗時(shí)，但受限于抄表設(shè)備和抄表環(huán)境， 工作效率低。雖然傳統(tǒng)的抄表模式得到了社會(huì)廣泛的認(rèn)可和大力的推廣，但是，在特殊的環(huán)境 下工作效率低而且很難實(shí)現(xiàn)，比如在目前廣大的農(nóng)村，電能表都是被裝在表箱高高地掛接 在電線桿上，用RS485抄表需要加裝繁瑣的通信線路，幾乎無法實(shí)現(xiàn)，用紅外掌上電腦也是 望塵莫及；在城市的小區(qū)如果用RS485抄表還需要另外布線，而且抄表距離有限，不易普遍 采用；如果用載波方式抄表，抄表實(shí)時(shí)性不好，而且抄表成功率也達(dá)不到要求，滿足不了用 電統(tǒng)計(jì)的需求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠通過無線方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程和集中抄表功能的無 線集抄遠(yuǎn)傳費(fèi)控電能表。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種無線集抄遠(yuǎn)傳費(fèi)控電能表，包括微處理器，其特別之處在于，還包括一與該微 處理器連接的無線通信模塊從而可通過無線網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程服務(wù)器雙向通信。其中無線網(wǎng)絡(luò)是GSM、GPRS或CDMA網(wǎng)絡(luò)。其中微處理器為基于ARM7內(nèi)核的32位嵌入式微處理器。其中微處理器還與IXD顯示器模塊連接。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，一是抄表方便，供電部門無需到用戶用電現(xiàn)場進(jìn)行 繁瑣的抄表，只需進(jìn)行遠(yuǎn)程無線集抄；二是能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測用戶的用電情況和電網(wǎng)的運(yùn)行情 況，通過主站定制任務(wù)的監(jiān)測和實(shí)時(shí)召測，可以分析用電情況和電網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)；三是可以 很方便的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程費(fèi)控功能，用戶只需到用電管理部門進(jìn)行繳費(fèi)就可用電，供電部門可以 對用戶用電進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；四是操作簡單、功能齊全，電能表有兩個(gè)查詢按鍵，可以方便的 查詢電表內(nèi)的數(shù)據(jù)，電能表集成了電能計(jì)量、事件記錄、報(bào)警等功能；五是組網(wǎng)簡單，避免了 繁瑣的網(wǎng)絡(luò)線路的敷設(shè)，每一臺電能表都是一個(gè)終端機(jī)，在區(qū)域內(nèi)形成無線局域網(wǎng)，將采集 到的數(shù)據(jù)通過GPRS、CDMA等方式傳輸給管理主站。

附圖1為本實(shí)用新型用于集中抄表的原理框圖；附圖2為本實(shí)用新型電能表的結(jié)構(gòu)原理框圖；附圖3為本實(shí)用新型電能表的軟件處理流程圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖來對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明本實(shí)用新型公開了一種全密封式設(shè)計(jì)的三相無線微功率集抄遠(yuǎn)傳費(fèi)控電能表，該 電能表主要包括專用高精度電能計(jì)量芯片、基于ARM7內(nèi)核的高速32位高性能嵌入式微處 理器、專用系統(tǒng)時(shí)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、 GPRS模塊、LCD顯示器、大容量數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、跳合間繼電器等幾部分電路，電能表上有通 信模塊在線狀態(tài)LED指示燈，指示電能表與通信網(wǎng)絡(luò)的連接狀態(tài)，另外還有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收、 發(fā)送LED指示燈，指示電能表進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。主站管理系統(tǒng)的遠(yuǎn)程服務(wù)器可以通過無線網(wǎng)絡(luò)對電能表進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、預(yù)購電量 寫入、數(shù)據(jù)抄讀等操作，電能表也可以主動(dòng)上報(bào)定制的任務(wù)及異常情況，對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)采用 了全新的認(rèn)證、加密、校驗(yàn)等手段，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩愿?，傳輸可靠。尤其這種費(fèi)控模式方便 快捷，繳費(fèi)后立即下傳到電能表，效率高且節(jié)省人力，真正實(shí)現(xiàn)了智能化管理。電能表有三級報(bào)警門限設(shè)定，其中一級為賒欠門限，其余二級為剩余電量不足的 報(bào)警門限，當(dāng)需要報(bào)警時(shí)，電能表能夠自動(dòng)進(jìn)行短信上傳報(bào)警和聲光本地報(bào)警，電能表將所 發(fā)生的報(bào)警狀況遠(yuǎn)程傳達(dá)給自動(dòng)管理系統(tǒng)，自動(dòng)管理系統(tǒng)將以短信或撥打電話的形式給用 戶進(jìn)行溫馨提示，告知用戶“某某表剩余電量為XX千瓦時(shí)，小于告警電量XX千瓦時(shí)，請盡 快購電”，提醒用戶及時(shí)繳費(fèi)，三級報(bào)警時(shí)，電能表只提示一次報(bào)警信息，二級報(bào)警時(shí)，電能 表每隔一小時(shí)提示一次，有效防止了未知情的非惡意欠費(fèi)造成的意外斷電。電能表的欠費(fèi) 額度超過賒欠門限時(shí)，電能表將執(zhí)行一級報(bào)警，即自動(dòng)跳閘，當(dāng)用戶續(xù)繳電費(fèi)后才能正常用
Hz^ O本實(shí)用新型通過電力營銷自動(dòng)化管理主站的遠(yuǎn)程服務(wù)器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程費(fèi)控、遠(yuǎn)程報(bào) 警、遠(yuǎn)程跳間、遠(yuǎn)程合間、遠(yuǎn)程監(jiān)測、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)讀取等功能。電能表上設(shè)計(jì)更多的獨(dú)立串行總線，外置式通信模塊，使電能表具有更好的擴(kuò)展 性；可根據(jù)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(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，從而使得數(shù)據(jù)傳輸具有高可靠性，支持天 線一體化，內(nèi)置、外置方式可變。在通信接口上兼容RS485、調(diào)制遠(yuǎn)紅外等通信方式，創(chuàng)新而 不失傳統(tǒng)，給用戶更多的選擇。本實(shí)用新型利用遠(yuǎn)程無線通信網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程費(fèi)控和遠(yuǎn)程傳輸功能。傳 輸?shù)臄?shù)據(jù)采用了認(rèn)證和加密的算法，數(shù)據(jù)安全性高。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)采用密文發(fā)送。發(fā)送端向 接收端索要一個(gè)隨機(jī)數(shù)，將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)，使用這個(gè)隨機(jī)數(shù)和密鑰通過一定算法加密后 發(fā)送，接收端將收到的數(shù)據(jù)使用同一個(gè)隨機(jī)數(shù)和密鑰通過一定算法解密后，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)行遠(yuǎn)程購電，主站(遠(yuǎn)程服 務(wù)器)先向電能表索要一個(gè)隨機(jī)數(shù)，然后將購電數(shù)據(jù)加密后發(fā)送給電能表，電能表使用同 一個(gè)隨機(jī)數(shù)將收到的數(shù)據(jù)解密后判斷操作內(nèi)容，若為購電操作，則將本次購電數(shù)據(jù)寫入電 能表，并返回操作成功確認(rèn)。若操作不成功則返回購電異常信息，主站根據(jù)情況將再次下發(fā) 購電指令。對于繼電器的跳閘合閘采用同樣的流程進(jìn)行控制，同時(shí)電能表采用了現(xiàn)場語音 告警、短信告警、電話催繳告警等功能，能夠及時(shí)提醒用戶繳費(fèi)，為用戶和供電管理部門提 供了方便。[0021]本實(shí)用新型的工作原理如下一是電能計(jì)量芯片采集電網(wǎng)實(shí)時(shí)參數(shù)，微處理器通過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EEPROM和FLASH內(nèi)；二是微處理器 與無線通信模塊之間采用UART (通用異步收發(fā)器)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，無線通信模塊收到數(shù)據(jù) 后，通過UART傳給微處理器，反之，微處理器將要發(fā)送的數(shù)據(jù)通過UART傳給無線通信模塊， 無線通信模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程服務(wù)器；三是微處理器將接收的無線通信模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行 分析判斷，將主站需要的數(shù)據(jù)從EEPROM或FLASH中取出傳送給無線通信模塊，并將主站通 過遠(yuǎn)程服務(wù)器下達(dá)的購電、跳合間等指令進(jìn)行立即執(zhí)行。
權(quán)利要求1.一種無線集抄遠(yuǎn)傳費(fèi)控電能表，包括微處理器，其特征在于還包括一與該微處理 器連接的無線通信模塊從而可通過無線網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程服務(wù)器雙向通信。
2.如權(quán)利要求1所述的無線集抄遠(yuǎn)傳費(fèi)控電能表，其特征在于其中無線網(wǎng)絡(luò)是GSM、 GPRS或CDMA網(wǎng)絡(luò)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的無線集抄遠(yuǎn)傳費(fèi)控電能表，其特征在于其中微處理器為 基于ARM7內(nèi)核的32位嵌入式微處理器。
4.如權(quán)利要求1所述的無線集抄遠(yuǎn)傳費(fèi)控電能表，其特征在于其中微處理器還與LCD 顯示器模塊連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電子式費(fèi)控電能表，尤其是無線集抄遠(yuǎn)傳費(fèi)控電能表，包括微處理器，其特點(diǎn)是，還包括一與該微處理器連接的無線通信模塊從而可通過無線網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程服務(wù)器雙向通信。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，一是抄表方便，供電部門無需到用戶用電現(xiàn)場進(jìn)行繁瑣的抄表，只需進(jìn)行遠(yuǎn)程無線集抄；二是能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測用戶的用電情況和電網(wǎng)的運(yùn)行情況，通過主站定制任務(wù)的監(jiān)測和實(shí)時(shí)召測，可以分析用電情況和電網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)。
文檔編號G01R11/56GK201819937SQ20102054377
公開日2011年5月4日 申請日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者常興智, 羅長榮, 馬恩賜 申請人:寧夏隆基寧光儀表有限公司