CN101482994A - 电子式语音报警载波通信电能表 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电能表，尤其是电子式语音报警载波通信电能表，包括微处理器，其特点是，还包括一电力载波通信模块，该电力载波通信模块分别与用户线和微处理器电连接从而实现基于电力线的双向通信。本发明一是通过CPU卡实现先买电后用电的科学管理模式，解决了人工抄表及收费的工作量大、收费难等问题；二是能够通过电力线载波通讯功能，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参数；三是便于统计线损，能够实时抄回用户的用电量，以便准确的统计线损；四是操作简单、功能齐全，在用户购电和电能表余量报警时进行真人语音提示等功能。

Description

电子式语音报警载波通信电能表

技术领域

本发明涉及一种电能表，尤其是电子式语音报警载波通信电能表。

背景技术

随着电力市场改革的推进，电能作为一种商品已全面走向市场化，商业化运营对电能的管理及收缴费的准确性和安全性提出了更高的要求，而电能表作为电能计量的专用仪表，其质量问题和智能管理及安全保密性日益受到重视。不但需要准确的计量和可靠的运行，而且需要更多的是将电表运行的状态以及用电信息实时准确无误的反馈回用电管理中心，并且能更智能化、人性化的提前通知用户用电情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种电子式语音报警载波通信电能表，其具有电力线载波通信接口，可实时远程监控电能表的用电情况，能够针对用电异常的电能表可实行远程控制，还能及时获取用户用电信息。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种电子式语音报警载波通信预付费电能表，包括微处理器，其特别之处在于，还包括一电力载波通信模块，该电力载波通信模块分别与用户线路和微处理器电连接从而实现基于电力线的双向通信。

还包括一与所述微处理器电连接的ESAM模块和IC卡接口。

进一步的，还包括一与所述微处理器电连接的真人语音播放模块。

本发明的有益效果一是通过CPU卡实现先买电后用电的科学管理模式，解决了人工抄表及收费的工作量大、收费难等问题，杜绝了恶意欠费行为的发生；二是能够通过电力线载波通讯功能，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参数；三是便于统计线损，能够实时抄回用户的用电量，以便准确的统计线损；四是操作简单、功能齐全，电能表集成了真人语音播放模块，在用户购电和电能表余量报警时进行真人语音提示等功能。

附图说明

附图1为本发明的逻辑原理框图；

附图2为本发明的应用原理图。

具体实施方式

下面结合附图来对本发明作进一步详细的说明：

本发明由单相计量芯片、单片机、功率指示灯、数据传输指示灯、LCD显示器、存储器、电源管理模块、继电器、红外接收发射管、真人语音播放模块等集成在一块PCB板上。整个PCB板装在一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。

本发明利用载波通信传输数据，实现预付费和远程控制功能。传输的数据采用了认证和加密的算法，数据安全性高。传输的过程为发送端将需要发送的数据加密后进行发送，接收端将收到的数据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。

比如要进行购电，主站先将购电数据加密后写到CPU卡上，电能表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。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真人语音提示、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。

本发明的工作原理是：

一是电能计量芯片采集电网实时参数，单片机通过SPI接口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RAM区域和存储器内；二是单片机与载波通信模块之间利用电力线进行数据传输，载波通信模块收到数据通然后传给单片机，反之，单片机将要发送的数据传给载波通信模块，通信模块将数据发送给主站；三是单片机将接收的通信模块的数据进行分析判断，将主站需要的数据从RAM或存储器中取出传送给通信模块，并将主站下达的跳合闸等指令进行立即执行。

本发明中电力载波通信模块可采用福星晓程的PL3105，与外围设计的调制解调接收发送电路配合组成了电力线载波通信功能，微处理器采用16位的单片机，主要根据计量参数记录表的所有事件、负责与外部存储器、ESAM模块和CPU卡及LCD驱动DF3566等芯片进行数据传输，以及软时钟、月总结等功能管理。

语音模块的功能是现场采用高音量扬声器，插卡时播放真人提示及告警语音，真人语音催缴费用。

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参数设置、预购电量写入、数据抄读等操作，电能表在插卡时通过语音模块提示本次购电电量、剩余电量、总购电量等信息提示，电能表也可以主动上报定制的任务及异常情况，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。电能表有三级报警门限设定，其中一级为赊欠门限，其余二级为剩余电量不足欠的报警门限，当需要告警时，电能表能够自动进行语音告警，提醒用户及时缴费，电能表的欠费额度超过赊欠门限时，电能表将自动跳闸，当用户续缴电费后电能表正常使用。

本发明的主要特点如下：

a)电力载波通信技术：电力线载波通信(PLC)采用了直序列扩频通信技术，BFSK(二进制频率变换调制)调制半双工通信，数据链路层支持中继深度可达7级，DL/T645-1997应用层协议支持4级中继深度，中心频率120KHz，通信带宽15KHz通信速率500bps，采用数字载波通信技术，抗干扰能力强。具有记忆与感知电网结构的智能，对抄读结果自行分析，自我路由，自动提升中继级别，不断优化网络结构。

b)远程控制功能：由于电能表具有电力线载波通信接口，可时实远程监控电能表的用电情况，针对用电异常的电能表可实行远程控制，切断供电。

c)自动化集中管理：电表的载波通信接口配合集中器和完善的后台管理系统，组成自动化集中管理，采用计算机管理，数据准确方便，更能时实监控电表用电情况，能及时准确的获得用电管理、收费管理、用电线损统计、分析及电力安全运行等各方面的信息。集中抄表网络拓扑结构见说明书附图中的图2：

d)真人语音播放功能：电能表配有真人语音播放模块，当用户在购电后插卡时，电能表将播放真人语音提示本次购电量、剩余电量、总购电量的语音提示，使用户不用特别去看表上LCD显示的具体内容，就可以知道本次购电是否成功以及本次购电量、剩余电量、总购电量。

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术。

Claims (3)

1、一种电子式语音报警载波通信预付费电能表，包括微处理器，其特征在于：还包括一电力载波通信模块，该电力载波通信模块分别与用户线路和微处理器电连接从而实现基于电力线的双向通信。

2、如权利要求1所述的电子式语音报警载波通信预付费电能表，其特征在于：还包括一与所述微处理器电连接的ESAM模块和IC卡接口。

3、如权利要求1或2所述的电子式语音报警载波通信电能表，其特征在于：还包括一与所述微处理器电连接的真人语音播放模块。