CN201946098U - 无卡载波预付费集抄系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无卡载波预付费集抄系统，属于电力计量仪表领域。本实用新型负荷管理终端中设有载波模块，负荷管理终端中的微处理器与载波模块连接，载波模块与市电电源连接；电表中的微处理器与载波模块连接，载波模块与市电电源连接。本实用新型将GPRS网络和载波通讯相结合，实现远程电表数据抄收。特点：数据多样、实时、准确、完整，能查询统计报表；定时全自动抄录数据；系统中电表具有欠费断电功能及过载后断电的保护功能；用户在统一缴费点/网上完成缴费，每隔一定时间，查询用户缴费记录，通过远程控制将由缴费记录换算得到的加电量写入用户电表中；提高了电力营销的电费收缴效率，增强电力企业资金运作能力，先交钱后用电。

Description

无卡载波预付费集抄系统

技术领域

本实用新型涉及一种无卡载波预付费集抄系统，属于电力计量仪表领域。

背景技术

目前，用电客户缴纳电费时需要去电力部门持IC卡缴纳，电力部门将客户购得的电量再储存IC卡，客户自己再输入到的电表中，这个工作程序给用电客户带来不便，如IC卡丢失问题，不间断的去供电部门既浪费时间又消耗精力，更主要的是还需要供电单位部门配备相应的IC卡读取装置，并且IC卡的维护成本高，工作繁琐，需要花费大量的人力和物力。

现有技术实现预付费，用户必须购买一张IC卡，用此卡记录用电量，在电表中需要读卡模块，只有将IC卡插入电表中，实现预付费功能。这种方式有如下缺陷：

1、用户交电费需携带卡，交费后需要将卡插回电表，用户需自己打开表箱操作存在一定的安全隐患。

2、加大了电表的成本和电表内部的复杂性。

3、由于IC卡是记录电费的依据，用户必须将卡带到供电企业的营业窗口写卡。无法支持现在的网上支付功能。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能够实现远程抄收电量和远程管理预付电量的无卡载波预付费集抄系统。

技术解决方案：

本实用新型的主站计算机通过网络与服务器连接，服务器通过GPRS与负荷管理终端连接，负荷管理终端和电表通过电力线载波通讯连接，负荷管理终端中设有载波模块，负荷管理终端中的微处理器与载波模块连接，载波模块与市电电源连接；电表包括微处理器主芯片、外部存储模块，微处理器主芯片与载波模块连接。

主站计算机是网络内部的计算机，全部与服务器连接。负荷管理终端读取电表的数据并保存。负荷管理终端定时将这些数据传送到服务器，也可由服务器实时读取和控制负荷管理终端和电表。服务器根据数据包的投向在主站计算机和负荷管理终端之间转发数据。

负荷管理终端中的载波模块内设有载波发射端、微处理器主芯片、载波接收端，载波发 射端PSK_OUT与微处理器主芯片上的PSK_OUT端相接，载波接收端SIGIN与微处理器主芯片上的SIGIN端相连接。

电表中的微处理器主芯片的MODE、PRO_SCL、PRO_SDA管脚引出编程端口，其中MODE管脚接上拉电阻，编程端口上的地接口及电源分别与电路中的地和电源连接。

负荷管理终端采用通用主芯片。

外部存储模块中设有保存电表工作参数，工作参数包括：日期时间和常数，用电量，剩余电量，新购电量，继电器工作状态，工作密码数据。

本实用新型将GPRS网络和载波通讯相结合，实现远程电表数据抄收，无需IC卡即可实现预付费。该系统区别于其他同类系统的重要特点有：

●数据多样，涵盖大部分用电参数，数据实时、准确、完整，全图形化数据监控报警，节省大量人力，且便于监控；

●可生成查询统计报表，自动计算高压、低压、台区线损；

●定时全自动抄录数据，提供与收费系统和MIS系统的数据接口；

●能够满足电力系统近年来逐步推行的多时段多费率需求；

●系统中智能电表具有欠费断电功能及过载后断电的保护功能；

●系统中智能电表断电后，所有存储数据能保存10年以上；

●用户在统一缴费点/网上等方式完成缴费后，系统每隔一定时间，查询用户缴费记录，通过远程控制将由缴费记录换算得到的加电量写入用户电表中；

●系统无需IC卡或其他中间介质就能够实现远程抄收电量和远程管理预付电量；

●提高了电力营销的电费收缴效率，增强电力企业资金运作能力，先交钱后用电，为供电企业的有效管理创造了可能。

简言之，该系统具有智能化程度高，预付费管理安全可靠，远程监控方便等优点。

附图说明

图1为本实用新型系统整体网络连接图；

图2为本实用新型用户交费自动加电流程图；

图3集抄定时查询用户缴费流程图；

图4系统向用户电表加电流程图；

图5为本实用新型电表工作原理框图；

图6为本实用新型电表主控芯片电路连接图；

图7为本实用新型电表继电器部分电路连接图；

图8为本实用新型电表电源处理模块电路连接图；

图9为本实用新型电表外部存储模块电路连接图；

图10为本实用新型电表编程接口电路连接图；

图11为本实用新型电表指示灯部分电路连接图；

图12为本实用新型电表LCD显示部分电路连接图；

图13为本实用新型电表载波模块电路连接图；

图14为本实用新型电表计量模块电路连接图；

图15为本实用新型电表红外通讯部分电路连接图；

图16为本实用新型电表主程序流程框图；

图17为本实用新型电表初始化模块流程框图；

图18为本实用新型电表掉电处理模块流程框图；

图19为本实用新型电表中断脉冲检测模块流程框图；

图20为本实用新型电表中断无功脉冲检测模块流程框图；

图21为本实用新型电表载波通讯模块流程框图；

图22为本实用新型电表红外通讯模块流程框图；

图23为本实用新型电表继电器状态模块流程框图。

具体实施方式

实施例1

参照图1：主站计算机1通过网络与服务器2连接，服务器2通过GPRS与负荷管理终端3连接，负荷管理终端3和电表4通过电力线载波通讯连接，负荷管理终端3、电表4的数目根据需要设置。负荷管理终端3中设有载波模块，负荷管理终端3采用通用主芯片，负荷管理终端3中的微处理器与载波模块连接，载波模块与市电电源连接，载波模块的载波发射端PSK_OUT与微处理器载波主芯片上的PSK_OUT端相接，载波接收端SIGIN与微处理器载波主芯片上的SIGIN端相连接；电表包括：微处理器主芯片、电能计量模块、电源处理模块、继电器、LCD显示屏、红外通讯模块、时钟模块、电池、外部存储模块、脉冲输出装置，外部存储模块中设有保存电表工作参数，工作参数包括：日期时间和常数，用电量，剩余电量， 新购电量，继电器工作状态，工作密码数据，微处理器主芯片与载波模块连接，电表中的载波模块与市电电源连接，电表的微处理器主芯片的MODE、PRO_SCL、PRO_SDA管脚引出编程端口，其中MODE管脚接上拉电阻，编程端口上的地接口及电源分别与电路中的地和电源连接。

本系统采用的协议为《电能量信息采集与监控平台系统数据传输规约V3.0(2009.5版)》。终端以字节串存储和传送信息，各类信息的组织方式就是通讯规约。此系统全面支持国网和内蒙古电力集团的3.0版规约。同时加强了规约的可扩展性，适应不同行政区域的使用。

系统运行过程：

参见图1、图2、图3。负荷管理终端3中设有有数据存储区，存储相关参数，抄录电表的数据等。负荷管理终端3在集抄系统中处于核心位置，负荷管理终端3在使用前首先设置技术参数；服务器2的IP和端口，通讯参数，定时任务等。利用主站计算机1上的主站软件来控制和读取负荷管理终端3的数据，在本系统中可以有多个主站计算机1，以主站号区分。负荷管理终端3可以控制电表4和读取电表的数据，负荷管理终端3和电表4的使用载波通讯，二者约定了数据的格式，由其内部程序进行收发。负荷管理终端3抄到的电表4数据就保存在其自身的存储器中，等待主站计算机1来查询，或根据定时任务自动传送给主站计算机1。主站计算机1与负荷管理终端3一般物理位置较远，利用GPRS网络与负荷管理终端3通讯，实现下发数据、读取数据、发送控制命令等。主站计算机1通过软件将一些定时任务设置到负荷管理终端3上，即定时抄录各种数据的任务。这样负荷管理终端3就会自动抄录电表4的数据并保存于存储器中，然后主站计算机1将这些数据由负荷管理终端3读回并保存在数据库中。此数据也可直接写入供电企业的营销MIS系统中，为发行电量、电费催缴提供依据。软件系统定时扫描用户的可用电量，当用户的电量快用完时，会以不同方式通知用户，没费时自动断电。用户缴费后系统将该用户的电表可用电量自动增加。从而实现了无卡预付费功能。

解决了目前电力营销部门在电费催缴上的程序繁琐问题。本专利技术从系统上实现了先交费后用电，电费用完自动断电的功能，而且用户无需增加别的费用，供电企业也不会增加成本，有效的提升了供电企业的信息化管理水平。

系统向用户电表加电过程：

参照图4。加电操作是无卡预付费系统的重要内容，重点是保证其可靠性和安全性，本 系统采用二次确认的方法。

在电表中保存了最后一次的加电次序和加电量，加电的下发数据包中有加电次序，加电数据包中的加电次序应比电表中保存的加电次序大1，加电包才有效。加电成功后加电的信息要保存在数据库中，作为此电表的加电记录，供下次加电时参照和操作记录的检查。

数据库中有一个meter表，存放电表的数据，部分字段：

……

[RemainPwr][float]NULL，

[RemainMy][decimal](24，4)NULL，

[Pay_Num][int]NOT NULL，

……

其中Pay_Num就是这个电表当前的加电次序。

系统中建立一个记录用户缴费购电的情况，(如果供电企业已有收费的MIS系统，本系统还可以加入域MIS数据的接口模块，用于获得缴费记录)。用户交费购电的记录存入此表，作为给用户电表加电的依据。

表名：PayMoney_Rec

主要字段：

[M_id][int]NOT NULL，

[RTU_ID][int]NULL，

[User_ID][nvarchar](20)NULL，

[Meter_id][nvarchar](12)NULL，

[Card_Id][nvarchar](12)NULL，

[PayDate][smalldatetime]NULL，

[PayPower][float]NULL，

[PayMoney][decimal](24，4)NULL，

[WritePower][float]NULL，

[WriteMoney][decimal](24，4)NULL，

[LastRemainPwr][float]NULL，

[LastRemainMny][decimal](24，4)NULL，

[PayFlag][bit]NOT NULL，

[RunPayFlag][bit]NOT NULL，

其中PayFlag表示是否以为这条收费记录加载电量。系统会定时查询这个表，得到用户已缴费但还未给加电的记录，并取得加电的相关信息后，开始加电操作。

载波预付费电表的工作过程：

本实用新型采用单相电表时，电表4包括微处理器主芯片5、LCD显示模块6、红外通讯模块7、外部存储模块8、时钟电池模块9、脉冲输出装置10、继电器控制模块11、电源处理模块12、电能计量模块13，微处理器主芯片5与载波模块14连接，载波模块14与市电电源连接；载波模块14的载波发射端PSK_OUT与微处理器主芯片5上的PSK_OUT端相接，载波接收端SIGIN与微处理器主芯片5上的SIGIN端相连接；微处理器主芯片5的MODE、PRO_SCL、PRO_SDA管脚引出编程端口，其中MODE管脚接上拉电阻，编程端口上的地接口及电源分别与电路中的地接口和电源连接。

参照图5：电表4采用PL3106系列微处理器主芯片5，并以PL3106系列微处理器主芯片5为中心；LCD显示模块6完成时间、用电量、剩余电量、新购电量等的循环显示；红外通讯模块7完成对外部存储模块8中保存信息与PDA(掌上电脑)通讯；外部存储模块8中设有保存电表工作参数和运行数据，工作参数包括：日期时间、电表地址、电表常数、告警电量、冻结时间、工作密码数据，运行数据包括：当前总电量、剩余电量、新购电量、继电器工作状态、昨日冻结总电量、上月冻结总电量；时钟电池模块9保障电表的断电情况下持续计量电表的时间；脉冲输出装置10完成电表用电时脉冲的输出；由继电器控制模块11管理电表的通、断电状态；电源处理模块12完成内部电源的转换供给；电能计量模块13对供电线路上的数据计算；载波模块14完成外部存储模块8中保存信息的通讯。

参照图6：这里使用PL3106系列作微处理器主芯片5，按照该芯片管脚由小到大分模块依次进行简单描述：

●PULSE为电表用电的脉冲输出信号，经过R14和C14的保护电路，控制电表面板上的脉冲指示灯；

●S0～S23与COM1～COM4分别为LCD屏的横向和纵向数据通路，另外，LCDP经过D7与C12的保护电路，与电源相连，完成LCD显示模块6的驱动；

●RLO与RLC连接继电器控制模块11；

●PSK_OUT是载波模块14的发射端，对应的，接收端连在微处理器主芯片5的SIGIN管脚；

●XT1I和XT1O连接YI、C6和C8给出9.6MHZ的振荡，以保证完成载波通讯；XT2I和XT2O连接XT1、C4和C5给出32.768KHz实时钟振荡；

●P1.4是TIMER1计数脉冲输入端；

●SDA24、SCL24、WP24三个管脚分别连接外部存储模块8的串口数据、串口时钟输入和写保护管脚，完成与外部存储模块8的通讯，详见外部存储模块8；

●P3.0和P3.1控制红外通讯模块7，详见红外通讯模块7；

●MODE、PRO_SCL、PRO_SDA为微处理器主芯片5的内部编程端子，详见编程部分；

●VBAT，经过C7和R10组成的保护电路后，连接出厂时焊接的一次性电池BT2，S12为测量点，完成测量后S12的两点短接；

●FLTi与FLTo时一对混频信号端子，其中FLTo为滤波信号输入，当混频信号经过带通滤波后由此管脚进入内部限幅放大器，FLTi为混频信号输出端，内部混频器输出的信号由此管脚输出进入外部陶瓷滤波器BC1；其中R3为FLTI管脚的上拉电阻；

●CMPI为内部电压比较器调整输入端，由电源经R28分压，C11、R29组成的滤波，R5分压后输入；

●VREF为内置电压基准源输入端，即参考电压，连接C9完成保护功能。

参照图7：继电器控制模块11的控制芯片选用的是XC2023，该芯片主要是主要用于JMK-94F磁保持继电器专用的集成电路。微处理器主芯片5控制RLO、RLC管脚作继电器控制芯片的输入，XC2023给出相应的输出OUT_A和OUT_B，经过R4与R15组成低通滤波器后，连接继电器，完成对继电器的控制。其中，RLO与RLC信号需要连接上拉电阻，以保证工作时提供额定电压；VCC管脚连接退耦电路，起到保护的作用。

参照图8：L-220V(电源输入火线)、N-220V(电源输入零线)经过RV1的隔离、R26的分压后，经过耦合器分成两路：分别经过L1、L6的滤波后，进入由D1、D3、D4、D5组成的桥式整流电路，经由C24再次滤波，进入IC1三端稳压后，最后通过C27滤波，至此完成电源的电压转换。

参照图9：外部存储模块8主要使用AT24LC04N芯片，芯片的SDA、SCL和WP分别与微处理器主芯片5的对应控制管脚相连，同样连接10K的上拉电阻，保证处于输入态时保持高电 平；芯片的VCC连接10Ω限流电阻和0.1μf旁路电容，加以保护；芯片的A0～A2管脚未使用，与VSS相连，即接地。

参照图10：这里部分是微处理器主芯片5的编程端口。将微处理器主芯片5的MODE、PRO_SCL、PRO_SDA管脚引出，其中MODE管脚需要接4.7K的上拉电阻，保证处于输入态时保持高电平。另外，编程端口还需要微处理器主芯片5的编程器提供地和高电压，来完成微处理器主芯片5编程。

参照图11：电表均有三个指示灯，分别是脉冲指示灯和编程指示灯，其中编程指示灯保留在编程端口附近，未显示在电表面板上。同样，这里的三个信号PULSE、PRO_SCL和PRO_SDA分别与微处理器主芯片5相应管脚相连，同时均连接1K上拉电阻，保证处于输入态时保持高电平。

参照图12：LCD显示模块6中LCD显示屏的24个段信号输出管脚(S0～S23)和四个公共端输出管脚(COM1～COM4)分别与微处理器主芯片(5)的相应控制管脚相连。微处理器主芯片5的PL3106C内嵌有LCD驱动电路。S0～S23口均具有复用功能，可以作为普通的双向I/O口，当使能LCD功能时又可以作为显示的输入输出。

参照图13：这里的载波通讯是基于PSK调制方式的，采用直序扩频通讯方式。扩频通讯是指用来传输信息的的信号带宽远大于信息本身带宽的一种通信方式。信息已不再是决定调制信号带宽的一个重要因素，其调制信号的带宽主要由扩频函数来决定。在发送端，频带的展宽是通过编码及调制(扩频)的方法来实现的。在接收端，则是由接收信号和一个与发端扩频序列同步的信号进行相关处理来压缩并恢复原始数据的。扩频后信号带宽与原信息带宽的比称为扩频增益，扩频增益越大则抗干扰能力越强。载波模块14的载波发射中心频率120K，带宽15KHz，载波发射端PSK_OUT接到芯片的PSK_OUT端，载波接收端SIGIN接到芯片的SIGIN端。

图13中上半部分为载波模块14的功率放大电路。这部分电路是用来将微处理器主芯片5产生的载波调制信号进行功率放大后耦合到电力线上。载波功能被使能后，载波信号在PSK_OUT端时，波形为0-5V变化的方波，包含丰富的谐波；上波形经R34和C31滤波，Z1稳压，Q3和Q2组成的射极跟随器放大，D10限幅保护；同样得，下波形经C32和R35滤波，Z2稳压，Q1和Q4放大，D2限幅；至此PSK_OUT端的方波信号被放大。由于放大后的信号，富含谐波，为减少对电网的谐波污染，经过C30和L7组成的滤波整形，经由双向二极管D16 限压保护，再通过耦合线圈T2耦合到低压电力线上。减小C30和增大L7将减小发射电流和改善波形。反之增大发射电流和波形失真情况。由于线圈的带载能力一定，调整C30和L7将影响线圈的发射功率和自身功耗。

图13中下半部分是载波模块14的载波耦合及接收电路。L-220V与N-220V电源线经过L9与CZ组成的滤波整形电路，从低压电力线耦合线圈T2耦合过来，经过双向二极管D16限压保护，R24限流保护，频段为120KHz信号经过L8、C39和C40组成的并联谐振电路，最后经过D12和D13组成的钳位电路吸收低压电力线上的尖峰干扰、限幅后，使SIGIN的电压小于700mv。载波发射功率的大小与VHH电源幅值的高低、电源电流提供能力密切相关，一定范围内提高电源幅值、增大电源功率，可以有效加大发射功率、从而延长通信距离。

参照图14：电能计量模块13使用ADE7755计量芯片，按照该芯片管脚由小到大分模块依次进行简单描述：

●AVDD与DVDD分别为模拟电源和数字的电源，依次接高电平，C43为退耦电容；

● 

为高通滤波器HPF选择，这里与高电平连接，表示电流通道内HPF选通；

●N/C为空管脚，悬空；

●V1P与V1N分别为电流通道的正模拟输入和负模拟输入。与继电器相连的正电流经过L3、R53和C42组成的串联谐振电路完成选频滤波得到正模拟输入V1P；同样得，与继电器相连的负电流经过L2、R52和C41组成的串联谐振电路完成选频滤波得到负模拟输入V1N；

●V2P/V2N分别为电压通道的正模拟输入和负模拟输入。地信号经过C1与R54组成的高通滤波器，输入负电压V2N；220V地线经过L4、R70、R71、R63组成的分压电路，可选分压电阻R58、R57、R50、R49、R61、R60、R59、R51和R55，R62、C2和C3组成的高通滤波器，输入正电压V2P；

●REF(IN/OUT)为基准电压输入/输出引脚，通过退耦电容C35与地连接；

● 

为ADE7755计量芯片的复位管脚，接R66上拉电阻和C36退耦电容。

●AGND和DGND分别为模拟地和数字地，依次接公共地。

●SCF为校验频率选择，与S0、S1一起决定CF的输出频率。这里SCF接地。

●S0和S1共同完成数字/频率转换系数的选择，这里S0接地，S1接高电平，综合SCF的连接，分频系数是219，F1-4是6.8Hz，CF的最高输出频率为16*F1，F2＝21.76Hz

●CF为频率校验输出，见S0和S1处说明，这里用于电表校验。P+和P-的校表脉冲经过U6耦合器，通过R56和R69形成的保护电路，而后，CF输出频率校验，同样经过R56和R69形成的保护电路，U7耦合器，得到校验脉冲PULSE；

●F1和F2为低频逻辑输出，这里未使用，悬空；

●G0和G1共同完成选择电流通道的增益。这里均接高电平，选择的增益是16，最大差动信号为±30mV。

●CLKIN和CLKOUT分别为时钟输入和时钟输出，连接XTAL1、C37和C38给出3.579545M的振荡时钟；

参照图15：红外通讯模块7。微处理器主芯片5的P3.0和P3.1端口接4.7K的上拉电阻，红外接收管U8具有解调的作用。当微处理器主芯片5的发送端TxD0(P3.1)输出高电平时，一路经过R12分压，Q5信号放大，通过D8发送红外信号，另一路由U8将高电平信号返回给微处理器主芯片(5)；TxD0(P3.1)输出低电平时，经调制过的38K红外信号经接收管解调后发送给微处理器主芯片(5)的接收端RxD0(P3.0)。其中R13完成对D8的保护功能。

参照图16：设备上电后，首先进入初始化模块，对各个控制管脚、参数设置默认值；然后在掉电处理模块中检查设备是否掉电，若掉电，对当前状态、数据等保存；接下来依次进入中断脉冲检测模块和中断无功脉冲检测模块，分别对有功脉冲和无功脉冲检测，并完成相应处理；进入载波通讯模块，检测是否有载波通讯需求，若有，完成指定项目的载波通讯，否则进入下一模块；进入红外通讯模块，同样地，检测是否有红外通讯需求，若有，完成指定项目的红外通讯，否则进入下一模块；进入继电器状态模块，检测是否有对继电器的操作需求，若有完成指定操作，否则从初始化模块开始继续循环检测。综上所述，可以看到，除初始化模块外，其余各个模块在执行时是存在优先次序的。

参照图17：在初始化模块中，依次对看门狗、两个定时器、两个串口、载波通讯参数、红外通信参数、电能计量参数进行设置，为初始值，保障每轮循环检测时设备的状态是比较稳定的，避免了外界或因自身原因造成的设备初时状态意外修改。

参照图18：在掉电处理模块中，首先多次检查掉电标志位是否为1(已掉电)，若已掉电，开中断退出；否则检查载波通讯状态，若为发送态，那么不做掉电保护处理，开中断退出；否则检查其他操作的延时是否结束，若未结束，不做掉电处理，开中断退出；否则关中断， 保存有、无功当前费率脉冲，多次写保护存储芯片；最后掉电保护完成，开中断退出。

参照图19：在中断脉冲检测模块中，首先进行脉冲标志的检测。脉冲标志检测正确后开始中断操作。在中断脉冲检测中首先分别读取当前转数和当前表当前费率脉冲数，以用于脉冲数和转数的比较和处理。在当前脉冲处理中当前脉冲的比较存在两种情况，即脉冲数与转数相等与脉冲数与转数不相等。

(1)当脉冲数与转数相等时，保存当前脉冲，再进行剩余电量的处理和保存。

(2)当转数和脉冲数不相等时又分为两种情况，即脉冲数大于转数和脉冲数小于转数。当脉冲数小于转数时需读取当前费率整数，对当前费率整数进行处理和保存处理后再进行剩余电量的读取、处理和保存。当脉冲数大于转数时则进行当前脉冲处理，在保存当前脉冲后再进行剩余电量的读取、处理和保存。

参照图20：在中断无功脉冲检测模块中，首先进行无功脉冲标志的检测。在检测到无功脉冲信号后进行脉冲缓冲寄存器的检测。无功脉冲标志检测正确后开始中断操作。在中断脉冲检测中首先分别读取当前转数和当前表当前费率脉冲数，以用于脉冲数和转数的比较和处理。在当前脉冲处理中当前脉冲的比较存在两种情况，即脉冲数与转数相等与脉冲数与转数不相等。

(1)当脉冲数与转数相等时，读取无功整数位，在进行整数位的处理和保存后在进行脉冲缓冲处理和脉冲的备份保存。

(2)当转数和脉冲数不相等时又分为两种情况，即脉冲数大于转数和脉冲数小于转数。当脉冲数小于转数时需进行脉冲处理，读取无功整数位，在进行整数位的处理和保存后在进行脉冲缓冲处理和脉冲的备份保存。当脉冲数大于转数时则校验保存当前脉冲，最后进行脉冲缓冲处理和脉冲的备份、保存。

参照图21：在载波通讯模块中，首先，检查载波通讯标志位。载波标志位相等时则进行表号的检查，即检查载波数据帧中的目标地址是否与电表表号一致。6位表号逐位进行检查，有一位不一致时退出电表的载波接收。表号检查正确时，则置载波通讯位，开始载波接收处理。载波接收处理开始后，紧接着判断载波接收控制符。如果条件符合，则进行上行中继和下行中继的操作。

其次，通过对载波接收控制符的判断，如果上位机要进行载波读取电表数据，则进行以下操作：

(1)在载波接收处理过程中，首先判断是否要读取当前总电量，判断肯定时读取总电量，读取的总电量校验通过，则组成肯定应答帧或否定应答帧，应答帧再通过载波收发处理程序完成与上位机载波读取当前总电量的通讯。

(2)如果载波读取当前总电量的判断否定时，则判断是否要读取当前所有电量，判断肯定时读取当前所有电量，读取当前所有电量校验通过，则组成肯定应答帧或否定应答帧，应答帧再通过载波收发处理程序完成与上位机载波读取当前所有电量的通讯。

(3)如果载波读取当前所有电量的判断否定时，则判断是否要读取当前费率电量，判断肯定时读取当前费率电量，读取当前费率电量校验通过，则组成肯定应答帧或否定应答帧，应答帧再通过载波收发处理程序完成与上位机载波读取当前费率电量的通讯。

(4)如果载波读取当前费率电量的判断否定时，则判断是否要读取上月总电量，判断肯定时读取上月总电量，读取上月总电量校验通过，则组成肯定应答帧或否定应答帧，应答帧再通过载波收发处理程序完成与上位机载波读取上月总电量的通讯。

(5)如果载波读取上月总电量的判断否定时，则判断是否要读取上月所有电量，判断肯定时读取上月所有电量，读取上月所有电量校验通过，则组成肯定应答帧或否定应答帧，应答帧再通过载波收发处理程序完成与上位机载波读取上月所有电量的通讯。

(6)如果载波读取上月所有电量的判断否定时，则判断是否要读取上月费率总电量，判断肯定时读取上月费率总电量，读取上月费率总电量校验通过，则组成肯定应答帧或否定应答帧，应答帧再通过载波收发处理程序完成与上位机载波读取上月费率总电量的通讯。

(7)如果载波读取上月费率总电量的判断否定时，则判断是否要读取抄表日期和时间，判断肯定时读取抄表日期和时间，读取抄表日期和时间校验通过，则组成肯定应答帧或否定应答帧，应答帧再通过载波收发处理程序完成与上位机载波读取抄表日期和时间的通讯。

(8)如果载波读取抄表日期和时间的判断否定时，则判断是否要读取继电器状态，判断肯定时读取继电器状态，读取继电器状态校验通过，则组成肯定应答帧或否定应答帧，应答帧再通过载波收发处理程序完成与上位机载波读取继电器状态的通讯。

(9)如果载波读取继电器状态的判断否定时，则判断是否要读取电表常数，判断肯定时读取电表常数，读取电表常数校验通过，则组成肯定应答帧或否定应答帧，应答帧再通过载波收发处理程序完成与上位机载波读取电表常数的通讯。

(10)如果载波读取电表常数的判断否定时，则判断是否要读取自动抄表日期，判断肯 定时读取自动抄表日期，读取自动抄表日期校验通过，则组成肯定应答帧或否定应答帧，应答帧再通过载波收发处理程序完成与上位机载波读取自动抄表日期的通讯。

(11)如果载波读取自动抄表日期的判断否定时，则判断是否要读取购电量，判断肯定时读取购电量，读取购电量校验通过，则组成肯定应答帧或否定应答帧，应答帧再通过载波收发处理程序完成与上位机载波读取购电量的通讯。

(12)如果载波读取购电量的判断否定时，则判断是否要读取剩余电量，判断肯定时读取剩余电量，读取剩余电量校验通过，则组成肯定应答帧或否定应答帧，应答帧再通过载波收发处理程序完成与上位机载波读取剩余电量的通讯。

第三，通过对载波接收控制符的判断，如果上位机要进行载波设置电表数据，则进行以下操作：

(1)在载波接收处理过程中，首先判断是否要设置报警电量，判断肯定时设置报警电量，设置报警电量校验通过，则组成肯定应答帧或否定应答帧，应答帧再通过载波收发处理程序完成上位机载波设置报警电量的任务。

(2)如果载波设置报警电量的判断否定时，则判断是否要设置总电量，判断肯定时设置总电量，设置总电量校验通过，则组成肯定应答帧或否定应答帧，应答帧再通过载波收发处理程序完成上位机载波设置总电量的任务。

(3)如果载波设置总电量的判断否定时，则判断是否要设置继电器，判断肯定时设置继电器，设置继电器校验通过，则组成肯定应答帧或否定应答帧，应答帧再通过载波收发处理程序完成上位机载波设置继电器的任务。

(4)如果载波设置继电器的判断否定时，则判断是否要设置日期时间，判断肯定时设置日期时间，设置日期时间校验通过，则组成肯定应答帧或否定应答帧，应答帧再通过载波收发处理程序完成上位机载波设置日期时间的任务。

电表与上位机的载波通讯结束。

参照图22：在红外通讯模块中，在PDA的配合下，当检测到PDA发出的红外信号时开始进行肯定或否定的红外通讯。红外通讯时需进行电能表表号的验证，表号验证成功后可进行数据读取、数据设置和密码修改三个部分的操作。

(1)数据读取部分包括：读取当前总电量、读取当前所有总电量、读取当前费率电量、读取上月电量、读取上月所有电量、读取上月费率电量、读取上月功率上下限、读取年月日 和时间、读取电表常数、读取继电器状态、读取自动抄表日期以及读取剩余电量和购电次数。

(2)数据设置部分包括：设置功率上限、设置年月日、设置时分秒、设置表号、设置继电器、设置自动抄表日期、电量清零和加预付电量。

(3)密码修改部分可实现电表密码的修改。按照协议中规定的条件进行红外通讯结果的肯定或否定应答。

参照图23：在继电器状态模块中，首先检查继电器操作位，若未对继电器操作，那么退出；否则检查当前是否处于载波通讯状态，若不是，那么为误操作，退出；否则检查继电器是否接通，若继电器接通，那么断开继电器，否则接通继电器；结束继电器操作。

本实用新型采用三相电表时，只需要在涉及到电源部分时，单相电源扩为三相电源，单相载波扩为三相载波即可。工作方式与实施例1相同。

本实用新型用户缴费时：可到前台或网上实施缴费，缴费后系统将新购电量、用户号、电表号、剩余电量、购电次数存入集抄数据库，并且下发至相应的负控终端，负控终端通过载波向对应表号的电表发送指令，修改电表中保存的剩余电量、新购电量及购电次数，至此加电功能完成。

Claims (3)

1.无卡载波预付费集抄系统，主站计算机通过网络与服务器连接，服务器通过GPRS与负荷管理终端连接，负荷管理终端和电表通过电力线载波通讯连接，其特征在于，负荷管理终端中设有载波模块，负荷管理终端中的微处理器与载波模块连接，载波模块与市电电源连接；电表包括微处理器主芯片、外部存储模块，微处理器主芯片与载波模块连接。

2.根据权利要求1所述的无卡载波预付费集抄系统，其特征在于，负荷管理终端载波模块内的载波发射端PSK_OUT与微处理器主芯片上的PSK_OUT端相接，载波接收端SIGIN与载波微处理器主芯片上的SIGIN端相连接。

3.根据权利要求1所述的无卡载波预付费集抄系统，其特征在于，微处理器主芯片的MODE、PRO_SCL、PRO_SDA管脚引出编程端口，其中MODE管脚接上拉电阻，编程端口上的地接口及电源分别与电路中的地和电源连接。 

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