CN101656432A - 电子式无线电载波通信电能表 - Google Patents

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付卫国
栗瑞芳
杨国军
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Ningxia LGG Instrument Co Ltd
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Ningxia LGG Instrument Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种电能表，尤其是电子式无线电载波通信电能表，包括微处理器，其特点是，还包括一带有天线的无线电载波通信模块，该无线电载波通信模块与微处理器电连接从而实现双向无线通信，该微处理器还与一继电器的控制端电连接，该继电器的触点安装在用户线路中从而根据微处理器的指令控制用户通、断电。本发明将无线电技术应用到电能表中，能够通过无线电载波通讯功能，实时监测用户的用电情况，通过主站定制任务的监测和实时召测，可以分析用电情况及运行参数。

Description

电子式无线电载波通信电能表
技术领域
本发明涉及一种电能表，尤其是电子式无线电载波通信电能表。
背景技术
随着生活水平不断提高，人们对生活环境提出了更高的要求，家居智能化得到了高速的发展。作为智能化产业链中的一环——智能抄表系统也同时得到了蓬勃发展。供电部门对城市电网、农村电网、“一户一表”工程改造的推进，采用智能化的自动抄表系统可以杜绝人工抄表产生的误抄、漏抄、估抄等人为错误；大大减少了人工劳动，提高工作效率，减轻劳动强度，减员增效，降低了管理费用，提高了自动化程度；从数据采集到收费单的打印都自动完成；避免了人工抄表时间跨度大，无法抄录同一时间的数据，方便计算损耗；可以随时掌握各种表计的运行情况，便于电量的统计、计算和运行分析；安装方便，成本低廉，便于维护，准确知道故障发生的表具更换容易，售后服务工作量少。
因此如何实现智能化自动抄表就称为一个需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电子式无线电载波通信电能表，其具有无线电载波通信接口，可实现远程监控电能表的用电情况，还能够对用电异常的电能表实行远程控制，以及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：
一种电子式无线电载波通信电能表，包括微处理器，其特别之处在于：还包括一带有天线的无线电载波通信模块，该无线电载波通信模块与微处理器电连接从而实现双向无线通信，该微处理器还与一继电器的控制端电连接，该继电器的触点安装在用户线路中从而根据微处理器的指令控制用户通、断电。
其中微处理器还与一红外通信模块电连接。
进一步的，其中微处理器是单片机。
本发明将无线电技术应用到电能表中，能够通过无线电载波通讯功能，实时监测用户的用电情况，通过主站定制任务的监测和实时召测，可以分析用电情况及运行参数；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；操作简单、功能齐全，电能表集成了无线电通信模块，不需要敷设专用的通信线路，直接利用国家免费开放的无线频段作为传输通道，无需申请专用频点。
附图说明
附图1为本发明的结构原理框图；
附图2为本发明的应用拓扑图；
附图3为本发明的控制流程图；
附图4为本发明的控制流程图；
附图5为本发明的控制流程图。
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、计度器、存储器、电源管理模块、继电器、红外接收发射管、无线电载波通信模块、天线等集成在一块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。
本发明利用无线电载波通信传输数据，实现远程控制功能。传输的数据采用了逻辑加密的算法，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。
比如要进行数据交换，主站先将通信数据加密后发给无线通讯模块上，无线模块通过曼切斯特码的格式广播发送，电能表上的无线电模块将收到的数据利用曼切斯特码进行解密后判断操作内容，若为通讯操作，则将数据组织好后返回。对于继电器的跳闸合闸采用同样的流程进行控制，同时电能表采用了告警等功能，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，微处理器采用单片机并通过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；二是单片机与无线电载波通信模块之间利用无线电进行数据传输，无线电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无线电载波通信模块，无线电通信模块将数据发送给相应的主站；三是单片机将接收的无线电通信模块的数据进行分析判断，将主站所需要的数据从RAM或存储器中取出传送给无线电通信模块，并将主站下达的跳合闸等指令通过继电器进行执行。
本发明中无线电载波通信模块可采用德州仪器生产的CC1100，与外围设计的信号放大接收发送电路配合组成了无线电载波通信功能，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、无线电模块、红外通讯模块等芯片进行数据传输等功能管理。
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、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况，对传输的数据采用了全新的数据加密格式和数据校验等手段，数据传输的安全性高，传输可靠。
本发明的主要特点如下：
a)无线电载波通信技术：无线电载波通信采用了伪随机码的调制扩频通信技术，跳频(Frequency Hopping)、跳时(Time Hopping)、宽带线性调频(Chip Modulation)等方式。BFSK(二进制频率变换调制)调制半双工通信，支持DL/T645-1997应用层协议，中心频率433MHz，采用无线数字载波通信技术，抗干扰能力强。
b)远程控制功能：由于电能表具有无线载波通信接口，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：电表的无线电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、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参见图2。

Claims (3)

1、一种电子式无线电载波通信电能表，包括微处理器，其特征在于：还包括一带有天线的无线电载波通信模块，该无线电载波通信模块与微处理器电连接从而实现双向无线通信，该微处理器还与一继电器的控制端电连接，该继电器的触点安装在用户线路中从而根据微处理器的指令控制用户通、断电。
2、如权利要求1所述的电子式无线电载波通信电能表，其特征在于：其中微处理器还与一红外通信模块电连接。
3、如权利要求1或2所述的电子式无线电载波通信电能表，其特征在于：其中微处理器是单片机。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102419385A (zh) * 2010-09-27 2012-04-18 宁夏隆基宁光仪表有限公司 无线集抄远传费控电能表
CN103389411A (zh) * 2013-07-24 2013-11-13 江苏斯菲尔电气股份有限公司 多功能电能表及其电能数据恢复方法
CN104079535A (zh) * 2013-03-27 2014-10-01 国家电网公司 发送电网通信数据的方法、装置及电网通信系统
CN114156140A (zh) * 2021-12-03 2022-03-08 国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司 电力载波通讯智能断路器

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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Open date: 20100224