Rfid電度表電能信息采集系統(tǒng)及采集方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種RFID電度表電能信息采集系統(tǒng)及采集方法，包括電度表、通信接口電路、智能采集電路、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換機(jī)、后臺數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，所述電度表連接通信接口電路，所述通信接口電路連接智能采集電路，所述智能采集電路連接網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換機(jī)，所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換機(jī)連接后臺數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，所述電度表的硬件電路包括MCU單片機(jī)、計(jì)量電路、預(yù)付費(fèi)電路和電源電路，所述MCU單片機(jī)分別與電源電路、預(yù)付費(fèi)電路、通信接口電路和計(jì)量電路相連接，所述的預(yù)付費(fèi)電路采用主芯片為ADF7023-J作為收發(fā)器，克服上述不足之處，在電能信息采集系統(tǒng)中采用射頻技術(shù)而設(shè)計(jì)的電度表進(jìn)行用戶的電信息度量，安全便捷的將用戶用電信息送往電業(yè)局?jǐn)?shù)據(jù)中心進(jìn)行整合處理。
【專利說明】RFID電度表電能信息采集系統(tǒng)及采集方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電度表領(lǐng)域，具體的說，是RFID電度表電能信息采集系統(tǒng)及采集方法。
【背景技術(shù)】
[0002]射頻識別Radio Frequency IDentification即射頻技術(shù),又稱電子標(biāo)簽、無線射頻識別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸，廣泛的應(yīng)用于圖書館，門禁系統(tǒng)，食品安全溯源等。
[0003]我國電力市場化的進(jìn)程十分迅速，電能是商品、先買后用的觀念逐步深入人心。為實(shí)現(xiàn)電費(fèi)收繳管理自動(dòng)化，現(xiàn)已架構(gòu)了由預(yù)收費(fèi)電度表所組成的電能信息采集系統(tǒng)，它使收費(fèi)從過去繁瑣的人工抄表、手工計(jì)價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)橛脩舫挚ㄙ忞姡Ｓ嚯娏可儆谝欢ㄖ岛笞詣?dòng)報(bào)警等功能，但現(xiàn)有電能信息采集系統(tǒng)中的磁卡預(yù)付費(fèi)電表由于電卡存在以下缺陷:電卡多次同電表卡槽芯片接觸后出現(xiàn)損壞而造成接觸不良；電卡內(nèi)信息易被惡意攻擊；電卡進(jìn)行上電讀卡時(shí)需分正反面；由于電卡上有裸露芯片，須得進(jìn)行防水處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種RFID電度表電能信息采集系統(tǒng)及采集方法，克服上述不足之處，在電能信息采集系統(tǒng)中采用射頻技術(shù)而設(shè)計(jì)的電度表進(jìn)行用戶的電信息度量，由于射頻技術(shù)所設(shè)計(jì)的電度表充分利用射頻電子標(biāo)簽的序列號唯一性、數(shù)據(jù)不易被惡意攻擊以及數(shù)據(jù)讀取速度快的特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)安全快捷的進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，達(dá)到安全便捷的將用戶用電信息送往電業(yè)局?jǐn)?shù)據(jù)中心進(jìn)行整合處理。
[0005]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種RFID電度表電能信息米集系統(tǒng),包括電度表、通信接口電路、智能采集電路、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換機(jī)、后臺數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，所述電度表連接通信接口電路，所述通信接口電路連接智能采集電路，所述智能采集電路連接網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換機(jī)，所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換機(jī)連接后臺數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，所述電度表的硬件電路包括MCU單片機(jī)、計(jì)量電路、預(yù)付費(fèi)電路和電源電路，所述MCU單片機(jī)分別與電源電路、預(yù)付費(fèi)電路、通信接口電路和計(jì)量電路相連接，所述的預(yù)付費(fèi)電路采用主芯片為ADF7023-J作為收發(fā)器；
其中:
MCU單片機(jī)，用于處理用電量使用信息、預(yù)付電費(fèi)加載處理以及整合電量使用信息數(shù)據(jù)和預(yù)付費(fèi)情況信息后通過指令編碼的形式以備發(fā)送到電力系統(tǒng)的后臺進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和結(jié)算；計(jì)量芯片電路，用于將傳感器所接收到的用戶用電的有功功率值信息和電能值信息處理為可供隔離電路進(jìn)行隔離耦合到MCU單片機(jī)中識別并整合的信號源；
預(yù)付費(fèi)電路，采用射頻識別技術(shù)進(jìn)行電費(fèi)預(yù)付費(fèi)加載；
智能采集電路，可以將用戶的用電量、電費(fèi)、瞬時(shí)功率、欠費(fèi)情況、電網(wǎng)負(fù)荷等信息全部準(zhǔn)確的記錄下來，以備電力局?jǐn)?shù)據(jù)處理中心進(jìn)行查詢結(jié)算；
網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換機(jī)，進(jìn)行程控處理由智能采集電路所采集的用戶的用電量、電費(fèi)、瞬時(shí)功率、欠費(fèi)情況、電網(wǎng)負(fù)荷等信息，后發(fā)往后臺數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)完成到電業(yè)局?jǐn)?shù)據(jù)處理中心的數(shù)據(jù)傳輸；
后臺數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，電業(yè)局?jǐn)?shù)據(jù)處理中心的一系列主機(jī)服務(wù)器，用于對用戶用電信息的整合處理。
[0006]其工作原理為:設(shè)置在電度表中的計(jì)量電路通過電源線將用戶用電的有功功率值信息和電能值信息處理成能在MCU單片機(jī)中識別并整合的信號源，用戶可以利用射頻預(yù)付費(fèi)電卡在預(yù)付費(fèi)電路中進(jìn)行電費(fèi)信息加載，在MCU單片機(jī)中對這些包含有用電量使用信息、預(yù)付電費(fèi)信息進(jìn)行諸如解碼、深度分析等加載處理，并整合電量使用信息數(shù)據(jù)和預(yù)付費(fèi)情況信息為指令編碼的形式通過通信接口電路傳輸?shù)街悄懿杉娐?，智能采集電路將用戶的用電量、電費(fèi)、瞬時(shí)功率、欠費(fèi)情況、電網(wǎng)負(fù)荷等信息全部準(zhǔn)確的記錄下來后通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換機(jī)進(jìn)行程控處理后發(fā)往后臺數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)中，電業(yè)局?jǐn)?shù)據(jù)處理中心的一系列主機(jī)服務(wù)器所組成的后臺數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)對用戶用電信息的整合、統(tǒng)計(jì)和結(jié)算處理。在此結(jié)構(gòu)中，ADF7023-J作為射頻識別技術(shù)專業(yè)芯片模塊，是一款極低功耗、高性能、高度集成的2FSK/GFSK/MSK/GMSK收發(fā)器，設(shè)計(jì)工作頻段為902 MHz至958 MHz，涵蓋950 MHz的ARIB標(biāo)準(zhǔn)T96頻段，支持I kbps至300 kbps的數(shù)據(jù)速率，發(fā)射RF頻率合成器包含一個(gè)VCO和一個(gè)輸出通道頻率分辨率為400 Hz的低噪聲小數(shù)N分頻鎖相環(huán)(PLL)。VCO的工作頻率為基頻的兩倍，可減少雜散發(fā)射。接收和發(fā)射頻率合成器的帶寬自動(dòng)獨(dú)立配置，以實(shí)現(xiàn)最佳的相位噪聲、調(diào)制質(zhì)量和建立時(shí)間，并且該器件對高頻譜噪聲環(huán)境中的干擾信號具有極強(qiáng)的抗擾能力，具有鏡像抑制校準(zhǔn)功能，該功能不需要使用外部RF源，啟動(dòng)后也不需要用戶干預(yù)，校準(zhǔn)結(jié)果可以存儲在非易失性存儲器中，供收發(fā)器后續(xù)上電使用。
[0007]進(jìn)一步的，為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述計(jì)量電路包括依次連接的傳感器、計(jì)量芯片電路和隔離電路，所述隔離電路連接MCU單片機(jī)，設(shè)置在電源線上的傳感器所接收到的用戶用電的有功功率值信息和電能值信息通過計(jì)量芯片電路處理為可供隔離電路進(jìn)行隔離耦合到MCU單片機(jī)中識別并整合的信號源。
[0008]進(jìn)一步的，為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，還包括顯示屏和鍵盤接口電路，所述MCU單片機(jī)分別連接顯示屏和鍵盤接口電路，所述顯示屏采用LED顯示屏。其工作原理為:M⑶單片機(jī)發(fā)出需要顯示的內(nèi)容在LCD顯示屏上進(jìn)行顯示，結(jié)合鍵盤接口電路上的鍵盤就可以形成一個(gè)人機(jī)交互界面，達(dá)到人和電能表之間的數(shù)據(jù)溝通。
[0009]進(jìn)一步的，為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，還包括晶體振蕩器，所述晶振電路連接MCU單片機(jī)。
[0010]進(jìn)一步的，為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述的計(jì)量芯片電路的計(jì)量芯片型號為ADE7759。在此結(jié)構(gòu)中，ADE7759是一款帶串行接口和脈沖輸出的高精度有功功率和電能計(jì)量1C，包含兩個(gè)二階Σ-AADC、一個(gè)數(shù)字積分器(在CHl通道)、參考電壓電路、溫度傳感器以及完成有功功率和電能計(jì)量所需要的全部數(shù)字信號處理功能，一個(gè)內(nèi)置數(shù)字積分器提供與電流傳感器直接相連的接口，提供了優(yōu)良的長期穩(wěn)定性以及電流和電壓通道之間的精密相位匹配。
[0011]進(jìn)一步的，為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述的隔離電路的隔離耦合器采用ADUM7241數(shù)字隔離器，ADUM7241數(shù)字隔離器件結(jié)合了高速CMOS與單片空芯變壓器技術(shù)，可提供出色的性能特性，優(yōu)于光耦器件和其它集成式耦合器。[0012]進(jìn)一步的，為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在本發(fā)明中，所述的MCU單片機(jī)的型號優(yōu)選為MSP430F415, MSP430F415芯片為TI公司的一款16位超低功耗單片機(jī)，作為電能表的主MCU,內(nèi)部有16Kf lash ,512B RAM，96段LCD，具有16位RISC結(jié)構(gòu)，CPU中的16個(gè)寄存器和函數(shù)發(fā)生器使MSP430F415微控制器能達(dá)到最高的代碼效率，靈活的時(shí)鐘源；數(shù)字控制的DCO可使器件從低功耗迅速喚醒并且可以將能量直接轉(zhuǎn)換成脈沖信號。
[0013]一種RFID電度表電能信息采集方法，包括以下步驟:
步驟A:用電信息統(tǒng)計(jì)，設(shè)置在電度表中的計(jì)量電路通過電源線將用戶用電的有功功率值信息和電能值信息處理成能在到MCU單片機(jī)中識別并整合的信號以確定用戶的用電量;
步驟B，電費(fèi)信息加載，用戶可以利用射頻預(yù)付費(fèi)電卡在預(yù)付費(fèi)電路中進(jìn)行電費(fèi)信息加
載；
步驟C，用電信息處理，經(jīng)步驟A和步驟B后，MCU單片機(jī)對這些包含有用電量使用信息、預(yù)付電費(fèi)信息進(jìn)行諸如解碼、深度分析等加載處理，并整合電量使用信息數(shù)據(jù)和預(yù)付費(fèi)情況信息為指令編碼的形式；
步驟D:智能電信息采集，經(jīng)步驟C，指令編碼將通過通信接口電路傳輸?shù)街悄懿杉娐罚悄懿杉娐穼⒂脩舻挠秒娏?、電費(fèi)、瞬時(shí)功率、欠費(fèi)情況、電網(wǎng)負(fù)荷等信息全部準(zhǔn)確的記錄下來；步驟E，經(jīng)步驟D后，后臺中心處理，智能采集電路所收集的信息將通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換機(jī)進(jìn)行程控處理后發(fā)往后臺數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)中，電業(yè)局?jǐn)?shù)據(jù)處理中心的一系列主機(jī)服務(wù)器所組成的后臺數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)對用戶用電信息的整合、統(tǒng)計(jì)和結(jié)算處理。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
1、本發(fā)明克服上述不足之處，在電能信息采集系統(tǒng)中采用射頻技術(shù)而設(shè)計(jì)的電度表進(jìn)行用戶的電信息度量，由于射頻技術(shù)所設(shè)計(jì)的電度表充分利用射頻電子標(biāo)簽的序列號唯一性、數(shù)據(jù)不易被惡意攻擊以及數(shù)據(jù)讀取速度快的特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)安全快捷的進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，達(dá)到安全便捷的將用戶用電信息送往電業(yè)局?jǐn)?shù)據(jù)中心進(jìn)行整合處理。
[0015]2、本發(fā)明所述RFID電度表電能信息采集中所述電度表的預(yù)付費(fèi)電路上采用射頻技術(shù)芯片制成的信息收發(fā)器來讀取射頻電子標(biāo)簽所制成的預(yù)付費(fèi)電卡上的電量信息，能夠達(dá)到安全快捷的對預(yù)付費(fèi)電卡上的電量信息加載，并且在使用時(shí)電卡可以不同電度表進(jìn)行接觸就能讀取數(shù)據(jù)從而避免出現(xiàn)機(jī)械損傷。
[0016]3、本發(fā)明所述RFID電度表電能信息采集中MCU單片機(jī)發(fā)出需要顯示的內(nèi)容能在IXD顯示屏上進(jìn)行顯示，并結(jié)合鍵盤接口電路上的鍵盤就可以形成一個(gè)人機(jī)交互界面，達(dá)到人和電能表之間的數(shù)據(jù)溝通。
[0017]4、本發(fā)明所述RFID電度表電能信息采集結(jié)構(gòu)簡單，內(nèi)部采用的集成芯片都為現(xiàn)有成熟技術(shù)，具有超低功耗，運(yùn)行穩(wěn)定等特點(diǎn)。
[0018]5、本發(fā)明所述RFID電度表電能信息采集采用射頻技術(shù)而設(shè)計(jì)，在現(xiàn)有智能電力領(lǐng)域中應(yīng)用可以進(jìn)一步的提高現(xiàn)有智能電網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)行的可靠性，增強(qiáng)電量計(jì)費(fèi)、電參量的數(shù)據(jù)收集的實(shí)用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)框圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0021]實(shí)施例1:
一種RFID電度表電能信息采集系統(tǒng)，如圖1所示，包括電度表、通信接口電路、智能采集電路、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換機(jī)、后臺數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，所述電度表連接通信接口電路，所述通信接口電路連接智能采集電路，所述智能采集電路連接網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換機(jī)，所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換機(jī)連接后臺數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，所述電度表的硬件電路包括MCU單片機(jī)、計(jì)量電路、預(yù)付費(fèi)電路和電源電路，所述MCU單片機(jī)分別與電源電路、預(yù)付費(fèi)電路、通信接口電路和計(jì)量電路相連接，所述的預(yù)付費(fèi)電路采用主芯片為ADF7023-J作為收發(fā)器；
其中:
MCU單片機(jī)，用于處理用電量使用信息、預(yù)付電費(fèi)加載處理以及整合電量使用信息數(shù)據(jù)和預(yù)付費(fèi)情況信息后通過指令編碼的形式以備發(fā)送到電力系統(tǒng)的后臺進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和結(jié)算；計(jì)量芯片電路，用于將傳感器所接收到的用戶用電的有功功率值信息和電能值信息處理為可供隔離電路進(jìn)行隔離耦合到MCU單片機(jī)中識別并整合的信號源；
預(yù)付費(fèi)電路，采用射頻識別技術(shù)進(jìn)行電費(fèi)預(yù)付費(fèi)加載；
智能采集電路，可以將用戶的用電量、電費(fèi)、瞬時(shí)功率、欠費(fèi)情況、電網(wǎng)負(fù)荷等信息全部準(zhǔn)確的記錄下來，以備電力局?jǐn)?shù)據(jù)處理中心進(jìn)行查詢結(jié)算；
網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換機(jī)，進(jìn)行程控處理由智能采集電路所采集的用戶的用電量、電費(fèi)、瞬時(shí)功率、欠費(fèi)情況、電網(wǎng)負(fù)荷等信息，后發(fā)往后臺數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)完成到電業(yè)局?jǐn)?shù)據(jù)處理中心的數(shù)據(jù)傳輸；
后臺數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，電業(yè)局?jǐn)?shù)據(jù)處理中心的一系列主機(jī)服務(wù)器，用于對用戶用電信息的整合處理。
[0022]其工作原理為:設(shè)置在電度表中的計(jì)量電路通過電源線將用戶用電的有功功率值信息和電能值信息處理成能在MCU單片機(jī)中識別并整合的信號源，用戶可以利用射頻預(yù)付費(fèi)電卡在預(yù)付費(fèi)電路中進(jìn)行電費(fèi)信息加載，在MCU單片機(jī)中對這些包含有用電量使用信息、預(yù)付電費(fèi)信息進(jìn)行諸如解碼、深度分析等加載處理，并整合電量使用信息數(shù)據(jù)和預(yù)付費(fèi)情況信息為指令編碼的形式通過通信接口電路傳輸?shù)街悄懿杉娐?，智能采集電路將用戶的用電量、電費(fèi)、瞬時(shí)功率、欠費(fèi)情況、電網(wǎng)負(fù)荷等信息全部準(zhǔn)確的記錄下來后通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換機(jī)進(jìn)行程控處理后發(fā)往后臺數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)中，電業(yè)局?jǐn)?shù)據(jù)處理中心的一系列主機(jī)服務(wù)器所組成的后臺數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)對用戶用電信息的整合、統(tǒng)計(jì)和結(jié)算處理。在此結(jié)構(gòu)中，ADF7023-J作為射頻識別技術(shù)專業(yè)芯片模塊，是一款極低功耗、高性能、高度集成的2FSK/GFSK/MSK/GMSK收發(fā)器，設(shè)計(jì)工作頻段為902 MHz至958 MHz，涵蓋950 MHz的ARIB標(biāo)準(zhǔn)T96頻段，支持I kbps至300 kbps的數(shù)據(jù)速率，發(fā)射RF頻率合成器包含一個(gè)VCO和一個(gè)輸出通道頻率分辨率為400 Hz的低噪聲小數(shù)N分頻鎖相環(huán)(PLL)。VCO的工作頻率為基頻的兩倍，可減少雜散發(fā)射。接收和發(fā)射頻率合成器的帶寬自動(dòng)獨(dú)立配置，以實(shí)現(xiàn)最佳的相位噪聲、調(diào)制質(zhì)量和建立時(shí)間，并且該器件對高頻譜噪聲環(huán)境中的干擾信號具有極強(qiáng)的抗擾能力，具有鏡像抑制校準(zhǔn)功能，該功能不需要使用外部RF源，啟動(dòng)后也不需要用戶干預(yù)，校準(zhǔn)結(jié)果可以存儲在非易失性存儲器中，供收發(fā)器后續(xù)上電使用。[0023]實(shí)施例2:
本實(shí)施例是在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，進(jìn)一步的，為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，如圖1所示，所述計(jì)量電路包括依次連接的傳感器、計(jì)量芯片電路和隔離電路，所述隔離電路連接MCU單片機(jī)，設(shè)置在電源線上的傳感器所接收到的用戶用電的有功功率值信息和電能值信息通過計(jì)量芯片電路處理為可供隔離電路進(jìn)行隔離耦合到MCU單片機(jī)中識別并整合的信號源。
[0024]實(shí)施例3:
本實(shí)施例是在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，進(jìn)一步的，為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，如圖1所示，還包括顯示屏和鍵盤接口電路，所述MCU單片機(jī)分別連接顯示屏和鍵盤接口電路，所述顯示屏采用LED顯示屏。其工作原理為:MCU單片機(jī)發(fā)出需要顯示的內(nèi)容在IXD顯示屏上進(jìn)行顯示，結(jié)合鍵盤接口電路上的鍵盤就可以形成一個(gè)人機(jī)交互界面，達(dá)到人和電能表之間的數(shù)據(jù)溝通。
[0025]實(shí)施例4:
本實(shí)施例是在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，進(jìn)一步的，為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，如圖1所示，還包括晶體振蕩器，所述晶振電路連接MCU單片機(jī)。
[0026]實(shí)施例5:
本實(shí)施例是在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，進(jìn)一步的，為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述的計(jì)量芯片電路的計(jì)量芯片型號為ADE7759。在此結(jié)構(gòu)中，ADE7759是一款帶串行接口和脈沖輸出的高精度有功功率和電能計(jì)量1C，包含兩個(gè)二階Σ - Λ ADC、一個(gè)數(shù)字積分器(在CHl通道)、參考電壓電路、溫度傳感器以及完成有功功率和電能計(jì)量所需要的全部數(shù)字信號處理功能，一個(gè)內(nèi)置數(shù)字積分器提供與電流傳感器直接相連的接口，提供了優(yōu)良的長期穩(wěn)定性以及電流和電壓通道之間的精密相位匹配。
[0027]實(shí)施例6:
本實(shí)施例是在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，進(jìn)一步的，為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述的隔離電路的隔離耦合器采用ADUM7241數(shù)字隔離器，ADuM7241數(shù)字隔離器件結(jié)合了高速CMOS與單片空芯變壓器技術(shù)，可提供出色的性能特性，優(yōu)于光耦器件和其它集成式耦合器。
[0028]實(shí)施例7:
本實(shí)施例是在實(shí)施例1-6的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，進(jìn)一步的，為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在本發(fā)明中，所述的MCU單片機(jī)的型號優(yōu)選為MSP430F415，MSP430F415芯片為TI公司的一款16位超低功耗單片機(jī)，作為電能表的主MCU，內(nèi)部有16Kflash，512B RAM，96段IXD，具有16位RISC結(jié)構(gòu)，CPU中的16個(gè)寄存器和函數(shù)發(fā)生器使MSP430F415微控制器能達(dá)到最高的代碼效率，靈活的時(shí)鐘源；數(shù)字控制的DCO可使器件從低功耗迅速喚醒并且可以將能量直接轉(zhuǎn)換成脈沖信號。
[0029]實(shí)施例8:
一種RFID電度表電能信息采集方法，包括以下步驟:
步驟A:用電信息統(tǒng)計(jì)，設(shè)置在電度表中的計(jì)量電路通過電源線將用戶用電的有功功率值信息和電能值信息處理成能在到MCU單片機(jī)中識別并整合的信號以確定用戶的用電量;
步驟B，電費(fèi)信息加載，用戶可以利用射頻預(yù)付費(fèi)電卡在預(yù)付費(fèi)電路中進(jìn)行電費(fèi)信息加載；
步驟C，用電信息處理，經(jīng)步驟A和步驟B后，MCU單片機(jī)對這些包含有用電量使用信息、預(yù)付電費(fèi)信息進(jìn)行諸如解碼、深度分析等加載處理，并整合電量使用信息數(shù)據(jù)和預(yù)付費(fèi)情況信息為指令編碼的形式；
步驟D:智能電信息采集，經(jīng)步驟C，指令編碼將通過通信接口電路傳輸?shù)街悄懿杉娐?，智能采集電路將用戶的用電量、電費(fèi)、瞬時(shí)功率、欠費(fèi)情況、電網(wǎng)負(fù)荷等信息全部準(zhǔn)確的記錄下來；步驟E，經(jīng)步驟D后，后臺中心處理，智能采集電路所收集的信息將通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換機(jī)進(jìn)行程控處理后發(fā)往后臺數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)中，電業(yè)局?jǐn)?shù)據(jù)處理中心的一系列主機(jī)服務(wù)器所組成的后臺數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)對用戶用電信息的整合、統(tǒng)計(jì)和結(jié)算處理。
[0030]本發(fā)明克服上述不足之處，在電能信息采集系統(tǒng)中采用射頻技術(shù)而設(shè)計(jì)的電度表進(jìn)行用戶的電信息度量，由于射頻技術(shù)所設(shè)計(jì)的電度表充分利用射頻電子標(biāo)簽的序列號唯一性、數(shù)據(jù)不易被惡意攻擊以及數(shù)據(jù)讀取速度快的特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)安全快捷的進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，達(dá)到安全便捷的將用戶用電信息送往電業(yè)局?jǐn)?shù)據(jù)中心進(jìn)行整合處理。
[0031]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種RFID電度表電能信息采集系統(tǒng)，其特征在于:包括電度表、通信接口電路、智能采集電路、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換機(jī)、后臺數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，所述電度表連接通信接口電路，所述通信接口電路連接智能采集電路，所述智能采集電路連接網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換機(jī)，所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換機(jī)連接后臺數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，所述電度表的硬件電路包括MCU單片機(jī)、計(jì)量電路、預(yù)付費(fèi)電路和電源電路，所述MCU單片機(jī)分別與電源電路、預(yù)付費(fèi)電路、通信接口電路和計(jì)量電路相連接，所述的預(yù)付費(fèi)電路采用主芯片為ADF7023-J作為收發(fā)器； 其中: MCU單片機(jī)，用于處理用電量使用信息、預(yù)付電費(fèi)加載處理以及整合電量使用信息數(shù)據(jù)和預(yù)付費(fèi)情況信息后通過指令編碼的形式以備發(fā)送到電力系統(tǒng)的后臺進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和結(jié)算；計(jì)量芯片電路，用于將傳感器所接收到的用戶用電的有功功率值信息和電能值信息處理為可供隔離電路進(jìn)行隔離耦合到MCU單片機(jī)中識別并整合的信號源； 預(yù)付費(fèi)電路，采用射頻識別技術(shù)進(jìn)行電費(fèi)預(yù)付費(fèi)加載； 智能采集電路，可以將用戶的用電量、電費(fèi)、瞬時(shí)功率、欠費(fèi)情況、電網(wǎng)負(fù)荷等信息全部準(zhǔn)確的記錄下來，以備電力局?jǐn)?shù)據(jù)處理中心進(jìn)行查詢結(jié)算； 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換機(jī)，進(jìn)行程控處理由智能采集電路所采集的用戶的用電量、電費(fèi)、瞬時(shí)功率、欠費(fèi)情況、電網(wǎng)負(fù)荷等信息，后發(fā)往后臺數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)完成到電業(yè)局?jǐn)?shù)據(jù)處理中心的數(shù)據(jù)傳輸； 后臺數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，電業(yè)局?jǐn)?shù)據(jù)處理中心的一系列主機(jī)服務(wù)器，用于對用戶用電信息的整合處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RFID電度表電能信息采集系統(tǒng)，其特征在于:所述計(jì)量電路包括依次連接的傳感器、計(jì)量芯片電路和隔離電路，所述隔離電路連接MCU單片機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RFID電度表電能信息采集系統(tǒng)，其特征在于:還包括顯示屏和鍵盤接口電路，所述MCU單片機(jī)分別連接顯示屏和鍵盤接口電路，所述顯示屏采用LED顯示屏。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RFID電度表電能信息采集系統(tǒng)，其特征在于:還包括晶體振蕩器，所述晶振電路連接MCU單片機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RFID電度表電能信息采集系統(tǒng)，其特征在于:所述的隔離電路的隔離耦合器采用ADUM7241數(shù)字隔離器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RFID電度表電能信息采集系統(tǒng)，其特征在于:所述的計(jì)量芯片電路的計(jì)量芯片型號為ADE7759。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的RFID電度表電能信息采集系統(tǒng)，其特征在于:所述的MCU單片機(jī)的型號為MSP430F415。
8.—種RFID電度表電能信息采集方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟A:用電信息統(tǒng)計(jì)，設(shè)置在電度表中的計(jì)量電路通過電源線將用戶用電的有功功率值信息和電能值信息處理成能在到MCU單片機(jī)中識別并整合的信號以確定用戶的用電量; 步驟B，電費(fèi)信息加載，用戶可以利用射頻預(yù)付費(fèi)電卡在預(yù)付費(fèi)電路中進(jìn)行電費(fèi)信息加載； 步驟C，用電信息處理，經(jīng)步驟A和步驟B后，MCU單片機(jī)對這些包含有用電量使用信息、預(yù)付電費(fèi)信息進(jìn)行諸如解碼、深度分析等加載處理，并整合電量使用信息數(shù)據(jù)和預(yù)付費(fèi)情況信息為指令編碼的形式； 步驟D:智能電信息采集，經(jīng)步驟C，指令編碼將通過通信接口電路傳輸?shù)街悄懿杉娐?，智能采集電路將用戶的用電量、電費(fèi)、瞬時(shí)功率、欠費(fèi)情況、電網(wǎng)負(fù)荷等信息全部準(zhǔn)確的記錄下來；步驟E，經(jīng)步驟D后，后臺中心處理，智能采集電路所收集的信息將通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換機(jī)進(jìn)行程控處理后發(fā)往后臺數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)中，電業(yè)局?jǐn)?shù)據(jù)處理中心的一系列主機(jī)服務(wù)器所組成的后臺數(shù)據(jù)收 集系統(tǒng)對用戶用電信息的整合、統(tǒng)計(jì)和結(jié)算處理。
【文檔編號】G08C17/02GK103996273SQ201410200194
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】江波, 黃勇勇 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)四川省電力公司宜賓供電公司