专利名称：远程预付费负控管理公变终端的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种远程预付费负控管理公变终端，用于供电电表远程预付费。
背景技术：
随着高新技术尤其是电子信息技术的快速发展，电子式、多功能、高精度、多费率、 自动抄表等产品的优势突显，且已经逐步成为电能表发展的主流，预付费也逐渐成为低压 电力用户实现购电的主要方式。目前实现载波预付费的设备主要是单/复费率协议智能载波抄表集中器(简称集 中器)，集中器是远程载波抄表系统的重要组成部分之一。集中器作为整个远程载波抄表系 统的中心环节、核心组成部分，连接着上位中央管理计算机(或PDA手持抄表器)和下位多 个电表或抄表模块。它主要负责采集并存贮辖管的电能表数据，以及上、下行通道的管理。 所述的上位机通过信号与集中器连接，集中器通过信号与电表连接，实现预付费，工作过程 为上位机将加电指令(包括读电表数据、加电操作、验证)通过GPRS远程传输给集中器， 其中集中器接收到指令之后，对数据帧进行协议处理，然后将处理后的数据帧发送给电表， 进行相应的操作，每完成一个步骤都要将结果沿相同的路径返回，上述工作都完成之后，且 加电校验是正确的，那么此次电表加电成功，集中器预付费过程完成。简单的说，集中器仅 在预付费过程中起到协议转换的作用。预付费过程如图1所示。由以上过程我们可以看出，集中器实现的预付费过程存在一个重要的缺点是集中 器预付费过程的时间比较长，原因是上位机与集中器之间通信采用的是无线，加一次电，除 去必要的与电表的通讯外，需要经过多次无线传输，而无线传输的特点是速度慢、带宽小、 容易受到外界干扰。无线传输过程数据不稳定，长时间的数据不稳定传输，对加电效果造成 一定的影响。发明内容本实用新型的目的在于提供一种远程预付费过程中信号传输过程短，减少外界干 扰，无线传输过程中数据稳定的远程预付费负控管理公变终端。技术解决方案本实用新型包括远程预付费上位机，无卡载波预付费电表，远程预付费上位机与 无卡载波预付费电表之间设有终端，远程预付费上位机的信号通过终端将信号传输到无卡 载波预付费电表，进行加电，远程预付费上位机产生的加电信号通过无线传输给终端，终端 进行信号解析后传输到无卡载波预付费电表，其中终端包括主控模块、LCD显示模块、远 程通讯模块、现场抄表模块、IO控制模块、载波通信模块、采样模块；主控模块包括存储部 分、时钟部分、用电现场检测部分、报警部分、定时器响应控制部分、任务定时上报部分、事 件记录部分、协议解析部分组成。本实用新型对上位机进行操作，生成由电表购电要素组成的电表购电指令，通过 GPRS通讯方式，传输给终端的远程通讯模块，远程通讯模块将无线信号转换成字符流之后3通过串口通讯的方式传送给主控模块的协议解析部分，第一块电表的加电数据解析完成之 后，经过载波通信模块，将数据传送给，无卡载波预付费电表中载波通信模块，载波芯片接 收到加电数据帧后，地电表进行加电。依次完成五块电表的加电，终端再将加电结果返回给 上位机。在协议解析后执行加电过程的软件程序依照家电参数的不同被分为两种。第一种 程序流程选用总购电量作为防重复购电的参数，程序流程如下所示1)上位机发送加电指令给终端；2)终端检查加电的电表块数是否满足要求，原因是电表块数不能大于五块，大于 五块加电失败，跳至步骤14)；3)终端检查所加电电表是否属于无卡载波预付费电表，是则继续进行下一步，否 则加电失败，跳至步骤14)；4)判断终端中记录的电表序号对应的电表通讯地址是否与指令中相同若相同， 那么继续；否则加电失败，跳至步骤14)；5)记录指令中本电表序号、通讯地址、本次购电量和总购电量；6)读取电表当前总电量、剩余电量、新购电量若未收到电表回复，则本电表本次 加电失败，跳到步骤14)；否则若电表回复异常，即不支持本操作，则本电表本次加电失败， 跳到步骤14)；否则继续；7)判断是否已加电若电表的总购电量等于记录中总购电量，且电表的新购电量 等于记录中本次购电量，那么加电失败，跳到步骤14)，否则继续；8)判断记录中总购电量计算是否正确若电表的总购电量+记录中本次购电量< 记录中本次总购电量，那么加电失败，跳到步骤14)；否则若电表的总购电量+记录中本次 购电量 > 记录中本次总购电量，那么加电失败，跳到步骤14)，否则继续；9)发送对电表预购本次购电量的数据帧，收到回复后，重复此操作一次10)判断电表加电回复若电表未确认加电正常，那么加电失败，跳到步骤14)，否 则继续；11)再次读取电表的新购电量12)判断加电结果若电表记录新购电量=记录中本次购电量，且次数累加1，那 么加电成功；否则加电失，败跳到步骤14)；13)加载下一块电表相关记录，重新从步骤幻开始；14)全部加电完成后，根据加电成功与否，对逐个电表回复成功或失败；用总购电量作为防重复购电的参数，有以下几个优点 总购电量作为电表的外在参数，上位机使用此参数时容易理解； 在基本相同的完成时间内，总购电量作为防重复购电的参数，从软件流程图可 以发现，加电前检查的项目比较多，得出的判断更准确，尤其是“重复加电”的判断更加充 分。第二种是选用购电次数作为防重复购电的参数，程序流程如下描述所示1)上位发送加载电量指令，包含内容本次加电电表数目，加电电表序号和通讯 地址，本次电量、总购电量；2)终端对本次加电电表数目检查若多于5块，跳至步骤4)，否则进行步骤3)的操作。3)判断电表的类型是否无卡载波预付费电表若是，那么继续；否则加电失败，跳 到步骤14)4)判断终端中记录的电表序号对应的电表通讯地址是否与指令中相同若相同， 那么继续；否则加电失败，跳到步骤14)；5)记录指令中本电表序号、通讯地址、本次购电量和购电次数6)读取电表新购电量和购电次数若未收到电表回复，则本电表本次加电失败， 跳到步骤14)；否则若电表回复异常，即不支持本操作，则本电表本次加电失败，跳到步骤 14)；否则继续；7)判断是否已加电若电表的总购电量等于记录中总购电量，且电表的新购电量 等于记录中本次购电量，那么加电失败，跳到14 ；否则继续；8)判断加电次数是否正确若上次加电次数+1 =本次总购次数，那么加电失败， 跳到步骤14)，否则继续；9.发送对电表预购本次购电量的数据帧，收到回复后，重复此操作一次；10)判断电表加电回复若电表未确认加电正常，那么加电失败，跳到步骤14)；否 则继续；11)再次读取电表的新购电量；12)判断加电结果若电表记录新购电量=记录中本次购电量，那么加电成功；否 则加电失败13)加载下一块电表相关记录，重新从步骤幻开始；14)全部加电完成后，根据加电成功与否，对逐个电表回复成功或失败。说明电表总购电量=当前总表底+剩余电量。用购电次数作为防重复购电的参数，主要的优点是 购电次数是与电表直接通讯时，作为防重复购电参数，对电表来说，直接明了。 购电次数作为防重复购电的参数，从软件流程图可以发现，购电时检查流程更简洁。本实用新型的上位机与终端之间通过一次无线传输即可，上位机发送的一条加电 指令当中包括三个操作过程，与此同时也预付费终端也具备了自身的一些特点 对无卡载波电表实现预付费，实现无人干预的付费操作； 基于本公司多年实践经验，率先总结提出针对无卡预付费电表实现预付费的合 理标准操作接口； 对上位系统的电表购电接口优化仅提供电表的序号、通讯地址、本次购电量和 总购电量，即可完成电表购电操作； 操作回复异常判断详细多达9种的异常类型，便于上位系统对错误及时正确 得做出相应操作。 对电表的购电时间大大缩短，安全性、稳定性也有所加强。
图1本实用新型的预付费硬件框图；[0053]图2为本实用新型总购电量作为防重复购电的参数软件流程图；图3为本实用新型购电次数作为防重复购电的参数软件流程图；图4为本现有技术预付费框图；图5为本实用新型预付费框图。
具体实施方式
实施例1 本实用新型在远程预付费上位机1与无卡载波预付费电表3之间设有终端2，远程 预付费上位机1的信号通过终端2将信号传输到无卡载波预付费电表3，进行加电，远程预 付费上位机1产生的加电信号通过无线传输给终端2，终端2进行信号解析后传输到无卡 载波预付费电表3 ；其中终端2包括主控模块、IXD显示模块、远程通讯模块、现场抄表模 块、IO控制模块、载波通信模块、采样模块；主控模块包括存储部分、时钟部分、用电现场 检测部分、报警部分、定时器响应控制部分、任务定时上报部分、事件记录部分、协议解析部 分组成。本实用新型对远程预付费上位机1进行操作，生成由无卡载波预付费电表3购电 要素组成的电表购电指令，通过GPRS通讯方式，传输给终端2的远程通讯模块，远程通讯模 块将无线信号转换成字符流之后通过串口通讯的方式传送给主控模块的协议解析部分，第 一块电表的加电数据解析完成之后，经过载波通信模块，将数据传送给无卡载波预付费电 表3中载波通信模块，载波芯片接收到加电数据帧后，对无卡载波预付费电表3进行加电。 依次完成五块电表的加电，终端2再将加电结果返回给远程预付费上位机1。程序流程如下所示1)远程预付费上位机1发送加电指令给终端2 ；2)终端2检查加电的电表块数是否满足要求，原因是电表块数不能大于五块，大 于五块加电失败，跳至步骤14)；3)终端2检查所加电电表是否属于无卡载波预付费电表3，是则继续进行下一步， 否则加电失败，跳至步骤14)；4)判断终端2中记录的电表序号对应的电表通讯地址是否与指令中相同若相 同，那么继续；否则加电失败，跳至步骤14)；5)记录指令中本电表序号、通讯地址、本次购电量和总购电量6)读取电表当前总电量、剩余电量、新购电量若未收到电表回复，则本电表本次 加电失败，跳到步骤14)；否则若电表回复异常，即不支持本操作，则本电表本次加电失败， 跳到步骤14)；否则继续7)判断是否已加电若电表的总购电量等于记录中总购电量，且电表的新购电量 等于记录中本次购电量，那么加电失败，跳到步骤14)，否则继续；8)判断记录中总购电量计算是否正确若电表的总购电量+记录中本次购电量< 记录中本次总购电量，那么加电失败，跳到步骤14)；否则若电表的总购电量+记录中本次 购电量 > 记录中本次总购电量，那么加电失败，跳到步骤14)，否则继续；9)发送对无卡载波预付费电表3预购本次购电量的数据帧，收到回复后，重复此 操作一次[0070]10)判断无卡载波预付费电表3加电回复若无卡载波预付费电表3未确认加电 正常，那么加电失败，跳到步骤14)，否则继续；11)再次读取无卡载波预付费电表3的新购电量12)判断加电结果若无卡载波预付费电表3记录新购电量=记录中本次购电量， 且次数累加1，那么加电成功；否则加电失，败跳到步骤14)；13)加载下一块无卡载波预付费电表3相关记录，重新从步骤幻开始；14)全部加电完成后，根据加电成功与否，对逐个无卡载波预付费电表3回复成功 或失败；以总购电量为参数对一块电表进行加电，加电无卡载波预付费电表3的地址为 63562，加电量为1度电，上位机发送给终端的数据帧为68 85 00 85 00 68 4A 02 15 A2 19 40 05 71 00 00 10 05 01 01 00 62 35 06 00 00 00 00 01 00 00 01 00 51 00 00 01 00 00 DA 16终端2通过GPRS接收到此数据帧后，进入协议解析部分，对数据进行解析。首先 判断所加电表的块数是否满足要求，加电电表块数为一块，满足要求；然后终端根据数据 帧当中所提供的电表地址63562，判断此块电表是否为无卡载波预付费电表3，判断结果是 63562为无卡载波预付费电表3 ；终端2中记录的无卡载波预付费电表3序号对应的无卡载 波预付费电表3通讯地址是否与指令中相同，判断结果是相同的；终端2记录指令中本无卡 载波预付费电表3序号、通讯地址、本次购电量和购电次数；判断记录中总购电量计算是否 正确无卡载波预付费电表3的总购电量+记录中本次购电量=记录中本次总购电量，满足 要求；发送对电表预购本次购电量的数据帧，收到回复后，重复此操作一次；判断无卡载波 预付费电表3加电回复，无卡载波预付费电表3确认加电正常；再次读取无卡载波预付费电 表3的新购电量；判断加电结果若无卡载波预付费电表3记录新购电量=记录中本次购 电量，且次数累加1，那么加电成功；全部加电完成；最后，对上位机回复数据帧为68 5D 00 5D 00 68 AO 02 15 A2 19 40 05 61 00 00 10 05 01 01 00 01 00 01 00 00 01 FF FF 30 16。实施例2 本实用新型包括远程预付费上位机1，无卡载波预付费电表3，其特征在于，远程 预付费上位机1与无卡载波预付费电表3之间设有终端2，远程预付费上位机1的信号通过 终端2将信号传输到无卡载波预付费电表3，进行加电，远程预付费上位机1产生的加电信 号通过无线传输给终端2，终端2进行信号解析后传输到无卡载波预付费电表3 ；其中终 端2包括主控模块、IXD显示模块、远程通讯模块、现场抄表模块、IO控制模块、载波通信 模块、采样模块；主控模块包括存储部分、时钟部分、用电现场检测部分、报警部分、定时 器响应控制部分、任务定时上报部分、事件记录部分、协议解析部分组成。本实用新型对远程预付费上位机1进行操作，生成由无卡载波预付费电表3购电 要素组成的无卡载波预付费电表3购电指令，通过GPRS通讯方式，传输给终端2的远程通 讯模块，远程通讯模块将无线信号转换成字符流之后通过串口通讯的方式传送给主控模块 的协议解析部分，第一块无卡载波预付费电表3的加电数据解析完成之后，经过载波通信 模块，将数据传送给无卡载波预付费电表中载波通信模块，载波芯片接收到加电数据帧后， 对无卡载波预付费电表3电表进行加电。依次完成五块电表的加电，终端2再将加电结果7返回给远程预付费上位机1。程序流程如下所示1)远程预付费上位机1发送加载电量指令，包含内容本次加电电表数目，加电电 表序号和通讯地址，本次电量、总购电量；2)终端2对本次加电电表数目检查若多于5块，跳至步骤14)，否则进行步骤3) 的操作。3)判断电表的类型是否无卡载波预付费电表3 若是，那么继续；否则加电失败， 跳到步骤14)4)判断终端2中记录的无卡载波预付费电表3序号对应的无卡载波预付费电表3 通讯地址是否与指令中相同若相同，那么继续；否则加电失败，跳到步骤14)；5)记录指令中本无卡载波预付费电表3序号、通讯地址、本次购电量和购电次数；6)读取无卡载波预付费电表3新购电量和购电次数若未收到无卡载波预付费电 表3回复，则本无卡载波预付费电表3本次加电失败，跳到步骤14)；否则若无卡载波预付 费电表3回复异常，即不支持本操作，则本无卡载波预付费电表3本次加电失败，跳到步骤 14)；否则继续；7)判断是否已加电若无卡载波预付费电表3的总购电量等于记录中总购电量， 且无卡载波预付费电表3的新购电量等于记录中本次购电量，那么加电失败，跳到14 ；否则 继续；8)判断加电次数是否正确若上次加电次数+1 =本次总购次数，那么加电失败， 跳到步骤14)，否则继续；9.发送对无卡载波预付费电表3预购本次购电量的数据帧，收到回复后，重复此 操作一次；10)判断无卡载波预付费电表3加电回复若无卡载波预付费电表3未确认加电 正常，那么加电失败，跳到步骤14)；否则继续；11)再次读取无卡载波预付费电表3的新购电量；12)判断加电结果若无卡载波预付费电表3记录新购电量=记录中本次购电量， 那么加电成功；否则加电失败13)加载下一块电表相关记录，重新从步骤幻开始；14)全部加电完成后，根据加电成功与否，对逐个电表回复成功或失败。说明电表总购电量=当前总表底+剩余电量。以加电次数为参数对一块电表进行加电，加电无卡载波预付费电表3的地址为 63562，预付费电量为1度。远程预付费上位机1发送给终端2的数据帧为68 75 00 75 00 68 4A 02 15 A2 19 40 05 71 00 00 10 05 01 01 00 62 35 06 00 00 00 00 01 00 00 01 12 00 00 9A 16终端2在判断所加电表的块数是否满足要求，加电电表块数为一块，满足要求；终 端2根据数据帧当中所提供的电表地址63562，判断此块电表是否为无卡载波预付费电表 3，判断结果是63562为无卡载波预付费电表3 ；终端2中记录的电无卡载波预付费电表3 号对应的无卡载波预付费电表3通讯地址是否与指令中相同，判断结果是相同的；终端2记 录指令中本无卡载波预付费电表3序号、通讯地址、本次购电量和购电次数；读取无卡载波预付费电表3新购电量和购电次数，新购电量为1度，购电次数为一次；终端2判断若无卡 载波预付费电表3的总购电量等于记录中总购电量，且无卡载波预付费电表3的新购电量 等于记录中本次购电量，新购电量为1度，剩余电量50度，总购电量51度，满足要求；终端 2判断加电次数是否正确上次加电次数为1次，本次总购次数为2次，满足要求；终端2发 送对无卡载波预付费电表3预购本次购电量的数据帧，收到回复后，重复此操作一次；终端 2判断无卡载波预付费电表3加电回复；再次读取无卡载波预付费电表3的新购电量；判断 加电结果无卡载波预付费电表3记录新购电量=记录中本次购电量加电成功；全部加电 完成，加点成功，并且对远程预付费上位机1回复数据帧为 68 5D 00 5D 00 68 AO 02 15 A2 19 40 05 61 00 00 10 05 01 01 00 01 00 01 00 00 01 FF FF 30 16。
权利要求1.远程预付费负控管理公变终端，包括远程预付费上位机，无卡载波预付费电表，其 特征在于，远程预付费上位机与无卡载波预付费电表之间设有终端，远程预付费上位机的 信号通过终端将信号传输到无卡载波预付费电表，进行加电，远程预付费上位机产生的加 电信号通过无线传输给终端，终端进行信号解析后传输到无卡载波预付费电表。
2.根据权利要求1所述的远程预付费负控管理公变终端，其特征在于，终端包括主控 模块、LCD显示模块、远程通讯模块、现场抄表模块、IO控制模块、载波通信模块、采样模块。
3.根据权利要求2所述的远程预付费负控管理公变终端，其特征在于，主控模块包括 存储部分、时钟部分、用电现场检测部分、报警部分、定时器响应控制部分、任务定时上报部 分、事件记录部分、协议解析部分。
专利摘要本实用新型涉及一种远程预付费负控管理公变终端，用于供电电表远程预付费。本实用新型远程预付费上位机与无卡载波预付费电表之间设有终端，远程预付费上位机的信号通过终端将信号传输到无卡载波预付费电表，进行加电，远程预付费上位机产生的加电信号通过无线传输给终端，终端进行信号解析后传输到无卡载波预付费电表。本实用新型的上位机与终端之间通过一次无线传输即可，对无卡载波电表实现预付费，实现无人干预的付费操作；对上位系统的电表购电接口优化仅提供电表的序号、通讯地址、本次购电量和总购电量，即可完成电表购电操作；对电表的购电时间大大缩短，安全性、稳定性也有所加强。
文档编号G07F15/06GK201828988SQ201020567000
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月9日 优先权日2010年10月9日
发明者冯震, 刘小俊, 杜天乐, 杜宝龙, 杨勤, 王书鹏, 苏贵英, 赵轶东 申请人:内蒙古正安恒泰电力科技有限公司