CN201993840U - 单相远程费控电能表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种单相远程费控电能表，涉及电能计量领域，它包括电源电路、CPU控制单元、计量单元、RS485通讯单元、红外通讯单元和液晶显示单元，所述电源电路分别与CPU控制单元、计量单元和RS485通讯单元相连，CPU控制单元分别与计量单元、RS485通讯单元、红外通讯单元、继电器单元和液晶显示单元相连，它还包括与CPU控制单元相连的嵌入式安全控制模块。本实用新型通过内置嵌入式安全控制模块，提高了数据传输的安全级别，确保数据传输安全可靠，为用电管理部门的管理提供了方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及电能计量领域，特别是涉及一种单相远程费控电能表。
背景技术
单相远程费控电能表是能够进行远程费用预购和实施用电控制的单相电能表，主要用于单相用电用户的分时电能计量，通过固态介质或虚拟介质对电能表进行参数设置、预存电费、信息返写和下发远程控制命令操作，其远程费控功能主要通过载波等虚拟介质和远程售电系统实现。由于单相远程费控电能表具有预付费功能，不仅能够有效解决收费难的问题，还可引导用户优化用电方式，提高电能使用效率，因此特别适合居民住宅小区、机关、厂矿、学校等用户。但是，目前的单相远程费控电能表进行远程通讯时，通讯数据一般采用明文进行传输，安全级别较低，因此存在一定的安全隐患。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种能够提高数据传输安全级别的单相远程费控电能表。
本实用新型提供的单相远程费控电能表，它包括电源电路、CPU控制单元、计量单元、RS485通讯单元、红外通讯单元和液晶显示单元，所述电源电路分别与CPU控制单元、计量单元和RS485通讯单元相连，CPU控制单元分别与计量单元、RS485通讯单元、红外通讯单元、继电器单元和液晶显示单元相连，它还包括与CPU控制单元相连的嵌入式安全控制模块。
在上述技术方案中，它还包括印刷电路板，所述CPU控制单元、计量单元、RS485通讯单元、红外通讯单元和液晶显示单元均集成在所述印刷电路板上。
在上述技术方案中，它还包括外壳，所述印刷电路板封装在所述外壳内部。
在上述技术方案中，所述印刷电路板通过自攻螺丝固定。
在上述技术方案中，它还包括LED指示灯，所述LED指示灯与CPU控制单元相连。
在上述技术方案中，它还包括继电器单元采用磁保继电器。
在上述技术方案中，所述磁保继电器的触点采用永久磁铁。
在上述技术方案中，它还包括数据保存单元，所述数据保存单元与CPU控制单元相连。
本实用新型内置有嵌入式安全控制模块，嵌入式安全控制模块物理上以加解密芯片的形式体现，内置CPU运算处理器和特定的加密算法，负责完成售电系统与电能表数据在传输过程中的信息安全。嵌入式安全控制模块嵌入在设备内，实现安全存储、数据加/解密、双向身份认证、存取权限控制、线路加密传输等安全控制功能。运行管理部门将嵌入式安全控制模块设置完毕后，提供给厂家，厂家将设置后的嵌入式安全控制模块安装在单相远程费控电能表中，单相远程费控电能表中的数据存取以及密钥的安全认证过程，都在用户端(或抄表后台、数据集中器)与单相远程费控电能表中的嵌入式安全控制模块之间进行，与单相远程费控电能表中的微控制器无关，微控制器仍然由厂家负责设计，完成单相远程费控电能表的功能。单相远程费控电能表通过固态介质或虚拟介质对电能表进行参数设置、预存电费、信息返写和下发远程控制命令操作时，必需通过嵌入式安全控制模块或者严格的密码验证等安全认证，以确保数据传输安全可靠。
综上所述，本实用新型通过内置嵌入式安全控制模块，提高了数据传输的安全级别，确保数据传输安全可靠，为用电管理部门的管理提供了方便。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构框图；
图2为本实用新型实施例中远程信息交换的示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细描述：
参见图1所示，本实用新型实施例提供的单相远程费控电能表，它包括电源电路、CPU控制单元、计量单元、RS485通讯单元、红外通讯单元、LED指示灯、继电器单元、ESAM模块(Embedded Secure Access Module，嵌入式安全控制模块)、数据保存单元、液晶显示单元、PCB板(Printed Circuit Board，印刷电路板)和外壳，其中，电源电路分别与CPU控制单元、计量单元和RS485通讯单元相连，CPU控制单元分别与计量单元、RS485通讯单元、红外通讯单元、LED指示灯、继电器单元、ESAM模块、数据保存单元和液晶显示单元相连。CPU控制单元、计量单元、RS485通讯单元、红外通讯单元和液晶显示单元均集成在PCB板上，整个PCB板封装在外壳内部，并通过自攻螺丝固定。
本实用新型实施例提供的单相远程费控电能表，是通过RS485、电力线载波、GPRS(CMDA)等虚拟介质远程实现费控功能的单相电能表，远程信息交换的过程参见图2所示，通过内嵌的ESAM模块与密码机之间的安全认证来确保其信息交换的安全性。
下面详细说明本实用新型实施例的工作原理。
1、ESAM模块
本实用新型实施例的ESAM模块采用DIP(Dual Inline-pin Package，双列直插式封装)封装形式，直接焊接在线路板上。DIP封装形式如采用插接方式安装，需保证插接牢靠。ESAM模块嵌入在设备内，实现安全存储、数据加/解密、双向身份认证、存取权限控制、线路加密传输等安全控制功能。ESAM模块与表计的连接之间还可以增加过压、过流和静电等保护电路，其管脚定义说明参见表1。
表1、ESAM模块管脚定义说明
| 管脚编号 | 管脚说明 | 管脚编号 | 管脚说明 |
| 1 | 地(GND) | 5 | 空(NC) |
| 2 | 空(NC) | 6 | 时钟(CLK) |
| 3 | 输入/输出(I/O) | 7 | 复位(RST) |
| 4 | 空(NC) | 8 | 电源电压(VCC) |
2、计量单元
本实用新型实施例中计量单元的主芯片采用RN8209芯片，对输入电能表的零线电流、火线电流、电压进行电能计量，转换成电能脉冲，反向电路亦转成正向电能计量，经光电隔离后，送到CPU控制单元进行计量；同时还把经过运算得到的实时功率和功率因数等电网参数送入CPU控制单元。
3、CPU控制单元
CPU控制单元是电能表的核心，内置有XT晶体时钟振荡电路，频率为4MHz，其内部设置有硬件看门狗，硬件上按要求采用分时复用技术，实现计算和控制，不仅对电量进行计量，把数据通过液晶显示单元显示出来，同时对RS485通讯单元和红外通讯单元发来的通过ESAM认证的命令进行处理，根据命令判断拉闸还是合闸。
4、继电器单元
继电器单元用于控制开关的通断，本实用新型实施例中继电器单元采用磁保继电器，磁保继电器的触点采用永久磁铁，磁保继电器的线圈中流过正向电流时，磁保继电器接通；磁保继电器的线圈中流过反向电流时，磁保继电器断开，这样，在不影响用户正常用电的情况下，解决了用电控制的自动切换问题。
5、数据保存单元
本实用新型实施例中数据保存单元采用Microchip E2ROM24LC256芯片，可擦写1000万次，用于保存电费、电量、编号等数据和状态。
6、液晶显示单元
液晶显示单元由CPU控制单元驱动，显示电能表剩余电量、累计电量、当前功率、通讯状态和电表工作状态等内容。
7、电源电路
本实用新型实施例中电源电路的变压器采用三个2VA/3绕组，一个绕组输出9V/20mA供给计量单元，一个绕组输出9V/20mA供给RS485通信单元，一个绕组输出10.5V/120mA供给CPU控制单元，整流后的电压直接送给继电器单元。
8、电磁兼容性和抗干扰设计
(1)计量单元的电磁兼容性和抗干扰由RN8209芯片和布局决定；
(2)CPU控制单元与计量单元的信号传输要进行光电隔离，隔离电压大于4000V；
(3)电源变压器的隔离电压大于4000V；
(4)PCB板要进行物理上的隔离；
(5)在输入电压线路的火线和零线上增加压敏电阻，目的是阻止雷击和高频脉冲进入CPU控制单元，以免干扰CPU控制单元的正常工作。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
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 (8)
1.一种单相远程费控电能表，它包括电源电路、CPU控制单元、计量单元、RS485通讯单元、红外通讯单元和液晶显示单元，所述电源电路分别与CPU控制单元、计量单元和RS485通讯单元相连，CPU控制单元分别与计量单元、RS485通讯单元、红外通讯单元、继电器单元和液晶显示单元相连，其特征在于：它还包括与CPU控制单元相连的嵌入式安全控制模块。
2.如权利要求1所述的单相远程费控电能表，其特征在于：它还包括印刷电路板，所述CPU控制单元、计量单元、RS485通讯单元、红外通讯单元和液晶显示单元均集成在所述印刷电路板上。
3.如权利要求2所述的单相远程费控电能表，其特征在于：它还包括外壳，所述印刷电路板封装在所述外壳内部。
4.如权利要求3所述的单相远程费控电能表，其特征在于：所述印刷电路板通过自攻螺丝固定。
5.如权利要求1所述的单相远程费控电能表，其特征在于：它还包括LED指示灯，所述LED指示灯与CPU控制单元相连。
6.如权利要求1所述的单相远程费控电能表，其特征在于：它还包括继电器单元采用磁保继电器。
7.如权利要求6所述的单相远程费控电能表，其特征在于：所述磁保继电器的触点采用永久磁铁。
8.如权利要求1所述的单相远程费控电能表，其特征在于：它还包括数据保存单元，所述数据保存单元与CPU控制单元相连。
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|---|---|---|---|---|
| CN102592364A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-07-18 | 中国电力科学研究院 | 一种基于加解密功能的现场服务终端及其应用方法 |
| CN103033656A (zh) * | 2011-10-08 | 2013-04-10 | 江阴长仪集团有限公司 | 一种带嵌入式安全控制模块的智能电能表 |
| CN109884360A (zh) * | 2019-02-20 | 2019-06-14 | 武汉阿迪克电子股份有限公司 | 一种单相gprs/4g远程费控智能电能表 |
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| CN102592364A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-07-18 | 中国电力科学研究院 | 一种基于加解密功能的现场服务终端及其应用方法 |
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