专利名称：基于无线识别技术的三相电能表的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于无线识别技术的三相电能表。
背景技术：
现在普遍使用的电子式电能表抄表方式主要有485通信抄表、红外通信抄表以及载波通信抄表方式，这些抄表方式大大地缩短了人工抄表的耗时，但受限于抄表设备和抄表环境，工作效率低。虽然传统的抄表模式得到了社会广泛的认可和大力的推广，但是，在特殊的环境下工作效率低或者根本无法实现，比如在目前广大的农村，电能表都是被装在表箱高高地·挂接在电线杆上，用485抄表需要加装繁琐的通信线路，几乎无法实现，用红外掌上电脑也同样难以实现。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于无线识别技术的三相电能表，能够通过无线识别技术实现本地或远程费控和集抄功能。一种基于无线识别技术的三相电能表，包括微处理器和电源系统，其特点是所述微处理器与ー射频通信模块电连接从而通过无线网络与远程服务器双向通信或者通过本地非接触式射频系统与射频识别器进行双向通信；所述电源系统采用AC/DC开关电源，该AC/DC开关电源的输入端接市电而输出端接微处理器。其中微处理器还与ー无线识别模块电连接。其中微处理器是基于ARM7内核的32位嵌入式微处理器。其中微处理器还与IXD显示器模块电连接，该IXD显示器模块包括IXD显示屏、IXD控制器，该IXD显示屏与IXD控制器电连接，该IXD控制器通过接ロ电路与微处理器电连接。其中微处理器还与通断开关电连接从而实现远程或本地通断电控制。采用本发明的三相电能表后，配合一无线抄表仪就能很轻松地将用户的用电信息抄收回来，简单又快捷。在安装有多台这种微功率无线集抄远传电能表的场所，电能表之间可以进行无线组网，在中继或者无需中继的情况下将各从站的信息传送给主站，主站再将所收到的信息集中上传至远程用电终端系统，避免了传统组网方式所需的繁琐的通信线路。另外，这种基于无线识别技术的三相电能表可以实现远程费控功能，对用户的用电情况进行实时监测，实时測量电网运行情況，记录用电事件、用电负荷等信息，实现远程计费、远程通断电等功能。
附图I为本发明电能表的应用原理图；附图2为本发明电能表的逻辑原理框图。
具体实施例方式如图1、2所示，一种基于无线识别技术的三相电能表，包括微处理器和电源系统，微处理器是基于ARM7内核的32位嵌入式微处理器，所述微处理器与ー射频通信模块电连接从而通过无线网络与远程服务器双向通信或者通过本地非接触式射频系统与射频识别器进行双向通信，其中微处理器还与ー无线识别模块电连接，微处理器还与IXD显示器模块电连接，该LCD显示器模块包括LCD显示屏、LCD控制器，该LCD显示屏与LCD控制器电连接，该IXD控制器通过接ロ电路与微处理器电连接。微处理器还与通断开关电连接从而实现远程或本地通断电控制。本发明公开了ー种全密封式设计的基于无线识别技术的三相电能表，该电能表主要包括专用高精度电能计量芯片、基于ARM7内核的高速32位高性能嵌入式微处理器、专用系统时钟、电源管理模块、红外通信接ロ、RS485通信接ロ、无线模块通信接ロ、IXD显示器、大容量数据存储系统、跳合闸继电器等几部分电路，电能表上有射频通信模块在线状态LED指示灯，指示电能表与通信网络的连接状态，另外还有远程数据接收、发送LED指示灯，指·示电能表进行数据传输。主站管理系统通过通信网络可以对电能表进行參数设置、预购电量写入、数据抄读等操作，电能表也可以主动上报定制的任务及异常情況，对传输的数据采用了全新的认证、加密、校验等手段，数据传输的安全性高，传输可靠。尤其这种费控模式方便快捷，缴费后立即下传到电能表，效率高且节省人力，真正实现了智能化管理。电能表有三级报警门限设定，其中ー级为赊欠门限，其余ニ级为剩余电量不足的报警门限，当需要报警吋，电能表能够自动进行短信上传报警和声光本地报警，电能表将所发生的报警状况远程传达给自动管理系统，自动管理系统将以短信或拨打电话的形式给用户进行温馨提示，告知用户“某某表剰余电量为XX千瓦吋，小于告警电量XX千瓦时，请尽快购电”，提醒用户及时缴费，三级报警吋，电能表只提示一次报警信息，ニ级报警吋，电能表甸隔一小时提不一次，有效防止了未知情的非恶意欠费造成的意外断电。电能表的欠费额度超过赊欠门限吋，电能表将执行ー级报警，即自动跳闸，当用户续缴电费后才能正常用电。本发明通过电カ营销自动化管理主站实现远程费控、远程报警、远程跳闸、远程合闸、远程监测、远程数据读取等功能。电能表上设计更多的独立串行总线，外置式射频通信模块，使电能表具有更好的扩展性；可根据用户不同通信条件灵活配置成GSM、GPRS、CDMA、CSD、PSTN、ETHERNET等多种方式，具有速度快，工作功耗低，抗干扰性强等优点，从而使得数据传输具有高可靠性，支持天线一体化，内置、外置方式可变。在通信接口上兼容RS485、调制远红外等通信方式，创新而不失传统，给用户更多的选择。本发明将微处理器、计量芯片、IXD显示器模块、FLASH存储器、EEPROM存储器、电源管理模块、继电器、RS485通信模块、红外通信模块、功率指示灯、数据传输指示灯等集成在ー块PCB板上，整个PCB板装在ー个阻燃的塑料表壳里，用自攻螺丝固定，罩壳与底壳通过螺丝固定在一起，无线通信采用外置安装方式，安装在电表罩壳侧翻盖下面，无需打开电表的罩壳，即可进行更换和系统升级。每相电压输入端与电源模块相连，电源模块为整个电路提供直流电源。本发明利用远程通信网络传输数据，实现远程费控和远程控制功能。传输的数据采用了认证和加密的算法，数据安全性高。传输的数据采用密文发送。发送端向接收端索要一个随即数，将需要发送的数据，使用这个随机数和密钥通过一定算法加密后发送，接收端将收到的数据使用同一个随机数和密钥通过一定算法解密后，再进行必要的操作，并对发送端发出确认数据通知操作成功或失败。比如要进行远程购电，主站(远程服务器)先向电能表索要一个随机数，然后将购电数据加密后发送给电能表，电能表使用同一个随机数将收到的数据解密后判断操作内容，若为购电操作，则将本次购电数据写入电能表，并返回操作成功确认。若操作不成功则返回购电异常信息，主站根据情况将再次下发购电指令。对于继电器的跳闸合闸采用同样的流程进行控制，同时电能表采用了现场语音告警、短信告警、电话催缴告警等功能，能够及时提醒用户缴费，为用户和供电管理部门提供了方便。本发明的工作原理如下
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ー是电能计量芯片采集电网实时參数，微处理器通过SPI接ロ将计量芯片采集的数据进行分析、运算处理，并将分析处理后的数据保存在EEPROM和FLASH内；ニ是微处理器与射频通信模块之间采用UART(通用异步收发器)进行数据传输，射频通信模块收到数据后，通过UART传给微处理器，反之，微处理器将要发送的数据通过UART传给射频通信模块，射频通信模块将数据发送给主站；三是微处理器将接收的射频通信模块的数据进行分析判断，将主站需要的数据从EEPROM或FLASH中取出传送给射频通信模块，并将主站下达的购电、跳合闸等指令进行立即执行。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技木。本发明与背景技术相比，ー是安全可靠实现“先购电后用电”的预付费模式，用户只要通过供电部门授权发售的射频识别卡，购电后不用接触电能表就能将电量、电费、设置參数等信息传输给电能表，安全可靠，避免了由于接触电能表而意外触电的可能；ニ是抄表方便，供电部门无需到用户用电现场进行繁琐的抄表，只需进行远程无线集抄；三是能够实时监测用户的用电情况和电网的运行情况，通过主站定制任务的监测和实时召测，可以分析用电情况和电网的运行參数；四是可以很方便的实现远程费控功能，用户只需到用电管理部门进行缴费就可用电，供电部门可以对用户用电进行远程控制；五是操作简单、功能齐全，电能表有两个查询按键，可应方便的查询电表内的数据，电能表集成了电能计量、事件记录、报警等功能；六是组网简单，避免了繁琐的网络线的布局布线，每一台电能表都是ー个终端机，在区域内形成无线局域网，集中挂接在GPRS終端机上，进行远程数据传输。
权利要求
1.一种基于无线识别技术的三相电能表，包括微处理器和电源系统，其特征在于所述微处理器与一射频通信模块电连接从而通过无线网络与远程服务器双向通信或者通过本地非接触式射频系统与射频识别器进行双向通信；所述电源系统采用AC/DC开关电源，该AC/DC开关电源的输入端接市电而输出端接微处理器。
2.如权利要求I所述的基于无线识别技术的三相电能表，其特征在于其中微处理器还与一无线识别模块电连接。
3.如权利要求I所述的基于无线识别技术的三相电能表，其特征在于其中微处理器是基于ARM7内核的32位嵌入式微处理器。
4.如权利要求I所述的基于无线识别技术的三相电能表，其特征在于其中微处理器还与IXD显示器模块电连接，该IXD显示器模块包括IXD显示屏、IXD控制器，该IXD显示屏与IXD控制器电连接，该IXD控制器通过接口电路与微处理器电连接。
5.如权利要求I至4中任意一项所述的基于无线识别技术的三相电能表，其特征在于其中微处理器还与通断开关电连接从而实现远程或本地通断电控制。
全文摘要
本发明涉及一种基于无线识别技术的三相电能表，包括微处理器和电源系统，其特点是，所述微处理器与一射频通信模块电连接从而通过无线网络与远程服务器双向通信或者通过本地非接触式射频系统与射频识别器进行双向通信；所述电源系统采用AC/DC开关电源，该AC/DC开关电源的输入端接市电而输出端接微处理器。采用本发明的三相电能表后，配合一无线抄表仪就能很轻松地将用户的用电信息抄收回来，简单又快捷。在安装有多台这种微功率无线集抄远传电能表的场所，电能表之间可以进行无线组网，在中继或者无需中继的情况下将各从站的信息传送给主站，主站再将所收到的信息集中上传至远程用电终端系统，避免了传统组网方式所需的繁琐的通信线路。
文档编号G01R22/06GK102788899SQ20121028222
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月9日 优先权日2012年8月9日
发明者马恩赐 申请人:宁夏隆基宁光仪表有限公司