CN208297608U - 一种智能电表室内显示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电力仪表技术领域，特别是涉及一种智能电表室内显示器。包括核心单片机（1）、屏幕模块（2）、蜂鸣告知模块（3）、指示灯模块（4）、按键模块（5）、载波通讯模块（6）和电源模块（7），核心单片机（1）与各模块互相连接，通过载波通讯模块（6）读取智能电表示数，并与主站进行双向通信，接收到的数据存储在核心单片机（1）中的存储模块中，进行处理后在屏幕模块（2）上显示，并通过蜂鸣告知模块（3）和指示灯模块（4）告知用户。用户可以实时获取到电表示数、电费余额、已用电量、已用电费、欠费通知、欠费停电通知以及停电公告等用电信息。本实用新型通过低压电力线载波技术与智能电表通讯，不用额外布置通讯线，可以安装在室内任意有电源位置。

Description

一种智能电表室内显示器

技术领域

本实用新型属于电力仪表技术领域，特别是涉及一种智能电表室内显示器。

背景技术

目前，电力系统用电信息服务主要功能有：电表示数显示、停电信息公告发布、电费余额告知、使用电量告知、当前电费告知以及欠费通知等。电力系统与客户沟通主要有以下几种方式：短信通知、电话查询、网络查询和张贴大字报以及欠费条等。据目前情况而言以上沟通方式均有自己的不足，具体如下：

1.短信通知：首次绑定的真实性、准确性、一致性都无法认证，使用过程中手机号码若发生变化(如买卖房屋、出租房屋等)将造成绑定失真。

2.电话查询：电话查询步骤繁琐，拨通后要按指引数字才能查到想要的内容，一旦操作失误需要从头再来。

3.网络查询：对于没有网络或者不会使用网络的老年人来说，网络查询无法实现。并且，网络只能起到查询功能，并不能起到通知作用。

4.张贴大字报或者欠费条：区域局限性和时效性太差，可能有很多人没有注意而收不到消息。

常规的电能表一般都集中安装在楼道或电井里面，农村基本都安装在电线杆上且位置较高，电表示数较小，显示的数据种类比较单一，且没有主动通知功能。

发明内容

本实用新型的目的在于设计一种智能电表室内显示器，可以放在室内，把从智能电表读取的数据以及主站发送来的数据进行显示，包括电表示数、电费余额、已用电量、已用电费、欠费通知以及停电公告。此设计能够与主站进行双向通信，用户可以查询相关用电信息，电力系统也可主动且免费告知用户用电信息，并可知道用户是否已经收到通知。

本实用新型的优势是以方便用户、提高用户生活质量为基础，提高服务质量，增加用户和电力系统之间的沟通，彻底打通服务用户最后一公里。该实用新型屏幕采用段码屏幕显示，显示内容简洁，按键少，运行环境稳定，可以适用于-20～70 度环境温度，采用多信息轮换显示。按键模块采用核心单片机外部中断实时采集，并采用算法进行误操作判别容忍，快速响应。核心单片机采用STC系列成熟产品，稳定程度高，通过I/O口与各模块连接，硬件上通过光藕隔离掉外部干扰，软件上通过采样值进行校验位校验等技术手段进行稳定性保护。本实用新型作为电力系统的末端设备，利用现有电力载波技术实现载波通信，采用BFSK半双工技术，实现了用户清晰用电，电力部门及时获得反馈信息。采用主体模块与电源、通信模块分开的设计方案，避免了现场安装接线的繁琐，即插即用。

为达到上述目的，本实用新型是通过下述技术方案实现的：

一种智能电表室内显示器，其特征在于包括核心单片机、屏幕模块、蜂鸣告知模块、指示灯模块、按键模块、载波通信模块和电源模块，核心单片机与各模块互相连接，通过载波通信模块读取智能电表示数，并与主站进行双向通信，接收到的数据存储在核心单片机中的存储模块中，进行处理后在屏幕模块上显示，并通过蜂鸣告知模块和指示灯模块告知用户。

所述的智能电表室内显示器，核心单片机、屏幕模块、蜂鸣告知模块、指示灯模块、按键模块组成主体部分，载波通信模块和电源模块组成供电通信部分，两部分分别封装成独立的物理模块，并通过线缆连接。

所述的智能电表室内显示器，核心单片机由STC12系列单片机以及最小电路组成，主要作用是进行数据存储、处理以及驱动各模块工作。

所述的智能电表室内显示器，载波通信模块包括载波单片机、信号耦合电路、载波发送电路和载波接收电路，载波单片机通过串口与核心单片机相连，载波发送电路和载波接收电路与载波单片机相连，载波发送电路在载波单片机的控制下通过信号耦合电路发送信号给上端设备，载波接收电路通过信号耦合电路接收上端设备发送的信号给载波单片机进行处理。

所述的智能电表室内显示器，屏幕模块包括液晶段码屏幕和屏幕驱动芯片HT1622，屏幕驱动芯片HT1622与核心单片机通过UART串口相连，核心单片机在接收到主站信息后，通过屏幕驱动芯片控制屏幕轮流显示以下用电信息：电表示数、电费余额、已用电量、已用电费、欠费通知、欠费停电通知以及停电公告。

所述的智能电表室内显示器，电表示数信息是当用户按下对应按键，由核心单片机发起，经由载波通信模块读取智能电表获得并在屏幕上显示；电费余额、使用电量和当前电费信息由主站下发到存储模块，当用户按下对应按键，由核心单片机进行处理并在屏幕上显示；欠费通知、欠费停电通知和停电公告信息是主站主动下发至智能电表显示器的，并在屏幕上优先显示。

所述的智能电表室内显示器，当用户查看欠费通知时，可通过按键模块消除警告，同时系统会向主站发送已读通知，电力系统可以确定用户已经收到该通知。

所述的智能电表室内显示器，核心单片机与智能电表之间以及智能电表与集中器之间通过低压电力线载波技术通讯，不用额外布置通讯线，智能电表室内显示器可以安装在室内任意有电源位置。

所述的智能电表室内显示器，蜂鸣告知模块和指示灯模块连接在核心单片机的I/O口上，核心单片机根据主站传输的信息决定是否对用户进行提醒，提醒形式有三种：指示灯告知、蜂鸣告知以及两者同时告知。

综上所述，本实用新型通过低压电力线载波技术通讯，不用额外布置通讯线，可以安装在室内任意有电源位置，即插即用。每个模块均采用成熟技术，使用简单、功耗低、安全可靠、实时通信。本实用新型可以使用户在室内随时查询到电表示数、电费余额、已用电量、已用电费、欠费通知、欠费停电通知以及停电公告等用电信息，同时电力部门也可以及时获得用户的反馈信息。

前面所述的为本申请的概述，因此必然有简化、概括和细节省略的情况；本领域的技术人员应该认识到，概述部分仅是对本申请的说明，而不应看作是对本申请的任何限定。本说明书中描述的装置和/或方法和/或其他主题的其他方面、特征和优点将会由于本说明书的阐述而变得清晰。概述部分是用来以一种简化的方式导入多个将在以下具体实施方式部分进一步描述的概念。本概述部分既非用于确定所要求保护主题的关键特征或必要特征，也非用来作为确定所要求保护主题的范围的辅助手段。

附图说明

通过下面说明书和所附的权利要求书并与附图结合，就会更加充分地清楚理解本申请的上述和其他特征。应当理解，这些附图仅是对本申请若干实施方式的描述，不应认为是对本申请范围的限定，通过附图，本申请内容将会得到更加明确和详细地说明。

图1是本实用新型的智能电表室内显示器的信息传递示意图。

具体实施方式

在下面的具体实施方式部分中，结合作为说明书一部分的附图进行说明。在附图中，相同/类似的标记通常表示相同/类似的部件，除非说明书中另有说明。具体实施方式、附图和权利要求书中描述的用来举例说明的实施方式不应认为是对本申请的限定。在不偏离本申请表述的主题的精神或范围的情况下，可以采用本申请的其他实施方式，并且可以对本申请做出其他变化。应该很容易理解，可以对本说明书中一般性描述的、附图中图解说明的本申请的各个方面进行各种不同构成的配置、替换、组合，设计，而所有这些改变都显然在预料之中，并构成本申请的一部分。

智能电表室内显示器包括核心单片机、屏幕模块、蜂鸣告知模块、指示灯模块、按键模块、载波通信模块和电源模块。核心单片机、屏幕模块、蜂鸣告知模块、指示灯模块、按键模块组成主体部分，载波通信模块和电源模块组成供电通信部分，两部分分别封装成独立的物理模块，并通过线缆连接，整套系统由电源模块进行供电。其中，核心单片机由STC12系列单片机以及最小电路组成，主要作用是进行数据处理以及驱动各模块工作，STC12系列单片机内集成有存储模块，用于接收到数据的存储。载波通信模块包括载波单片机、信号耦合电路、载波发送电路和载波接收电路，载波单片机通过串口与核心单片机相连，载波发送电路和载波接收电路与载波单片机相连，载波发送电路在载波单片机的控制下通过信号耦合电路发送信号给上端设备，载波接收电路通过信号耦合电路接收上端设备发送的信号给载波单片机进行处理。屏幕模块包括液晶段码屏幕和屏幕驱动芯片HT1622，屏幕驱动芯片HT1622与核心单片机通过UART串口相连，核心单片机在接收到主站信息后，通过屏幕驱动芯片控制屏幕轮流显示以下用电信息：电表示数、电费余额、已用电量、已用电费、欠费通知、欠费停电通知以及停电公告。蜂鸣告知模块和指示灯模块连接在核心单片机的I/O口上，核心单片机根据主站传输的信息决定是否对用户进行提醒，提醒形式有三种：指示灯告知、蜂鸣告知以及两者同时告知。

参照图1，主站可以通过GPRS或CDMA与公变采集终端(集中器)进行数据通信。公变采集终端(集中器)的作用是收集主站发来的数据，并发送给智能电表。电表示数信息是当用户按下对应按键，由核心单片机发起，经由载波通信模块读取智能电表获得并在屏幕上显示；电费余额、使用电量和当前电费信息由主站下发到存储模块，当用户按下对应按键，由核心单片机进行处理并在屏幕上显示；欠费通知和停电公告信息是主站主动下发至智能电表显示器的，并在屏幕上优先显示。当用户查看欠费通知时，可通过按键模块消除警告，同时系统会向主站发送已读通知，电力系统可以确定用户已经收到该通知。核心单片机与智能电表之间以及智能电表与集中器之间通过低压电力线载波技术通讯，不用额外布置通讯线，智能电表室内显示器可以安装在室内任意有电源位置，即插即用。

当首次安装绑定用户号成功后，核心单片机向主站发送绑定成功数据。在无上级传输指令和用户按键指令时，智能电表室内显示器每1分钟与智能电表进行一次通信(校正时间)，进行当前时间显示；当用户按下指定按键时，核心单片机控制轮流显示程序，按照预定的显示次序以及预定的时间间隔，依次显示用户用电相关信息；当智能电表室内显示器接到上级传来的指令时，会显示该指令内容，其级别高于当前时间显示(待机状态)，低于用户按键要求显示内容；当上级启用高级别告知时(如欠费通知或停电公告)，蜂鸣告知模块和指示灯模块会进行之前预设好的模式告知，当用户按下已读信息按键后，用户已读信息将送回主站。

综上所述，本实用新型可以实时显示智能电表表示数，并能实时接收用电信息采集系统主站和集中器发送的各类用电信息，包括电表示数、电费余额、已用电量、已用电费、欠费通知、欠费停电通知以及停电公告，用户在室内可以实时查看自家的用电情况，电力部门也可以及时获得用户的反馈信息。本实用新型采用低压电力载波技术与智能电表通讯，使得其可以放在室内任何有220V电源的位置，更加方便用户的使用。

前述已通过框图、流程图和/或实施例子进行了详细描述，阐明了本申请装置和/或方法的不同实施方式。当这些框图、流程图和/或实施例包含一个或多个功能和/或操作时，本领域的技术人员会明白，这些框图、流程图和/或实施例中的各功能和/或操作可以通过各种硬件、软件、固件或实质上它们的任意组合而单独地和/或共同地实施。然而，本领域的技术人员会认识到，本说明书中描述的实施方式的一些方面能够全部或部分地在集成电路中以在一个或多个计算机上运行的一个或多个计算机程序的形式(例如，以在一个或多个计算机系统上运行的一个或多个计算机程序的形式)、以在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序的形式(例如，以在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序的形式)、以固件的形式、或以实质上它们的任意组合的形式等效地实施，并且，根据本说明书中公开的内容，设计用于本申请的电路和/或写用于本申请的软件和/或固件的代码完全是在本领域技术人员的能力范围之内。另外，本领域的技术人员会认识到，无论用来实际进行分发的信号承载介质的类型是什么，本说明书中描述的主题的机制能够以各种形式作为程序产品分发，并且，本说明书中描述的主题的示例性实施方式均适用。例如，信号承载介质包括但不限于下列：可记录型介质，如软盘、硬盘、致密盘(CD)、数字视频光盘数字多功能盘(DVD)、数字磁带、计算机存储器等；传输型介质，如数字和/或模拟通讯介质(例如光缆、波导、有线通讯链路、无线通讯链路等)。

本领域的技术人员会认识到，以本说明书中说明的方式描述装置和/或方法，然后进行工程实践以将所描述的装置和/或方法集成到数据处理系统中，在本领域里是很常见的。也就是说，本说明书中描述的装置和/或方法中的至少一部分，可通过合理数量的实验集成到数据处理系统中。本领域技术人员会认识到，典型的数据处理系统通常包括下列中的一个或多个：系统单元壳体、视频显示设备、诸如易失性和非易失性存储器之类的存储器、诸如微处理器和数字信号处理器之类的处理器、诸如操作系统、驱动程序器、图形用户界面及应用程序之类的计算实体、一个或多个诸如触摸板或触摸屏之类的交互装置、和/或包括反馈回路和控制马达在内的控制系统(如检测位置和/或速度的反馈；用于移动和/或调节部件和/或大小的控制马达)。典型的数据处理系统可以采用任何合适的、能够通过商业方法得到的部件(如数据计算/通讯和/或网络计算/通讯系统中通常会有的那些部件)来实现。

对于本说明书中所用的基本上任何复数和/或单数术语，本领域的技术人员可以将复数解释为单数和/或将单数解释为复数，只要这样做从上下文和/或应用上看是合适的即可。为了清楚起见，在本说明书中可能将各种单数/复数组合明确地表述出来。

本申请中公开了本申请的多个方面和实施方式，本领域的技术人员会明白本申请的其它方面和实施方式。本申请中公开的多个方面和实施方式只是用于举例说明，并非是对本申请的限定，本申请的真正保护范围和精神应当以下面的权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种智能电表室内显示器，其特征在于包括核心单片机、屏幕模块、蜂鸣告知模块、指示灯模块、按键模块、和电源模块，核心单片机与各模块互相连接，通过读取智能电表示数，并与主站进行双向通信，接收到的数据存储在核心单片机中的存储模块中，进行处理后在屏幕模块上显示，并通过蜂鸣告知模块和指示灯模块告知用户。

2.如权利要求1所述的智能电表室内显示器，其特征在于，核心单片机、屏幕模块、蜂鸣告知模块、指示灯模块、按键模块组成主体部分，和电源模块组成供电通信部分，两部分分别封装成独立的物理模块，并通过线缆连接。

3.如权利要求1所述的智能电表室内显示器，其特征在于，核心单片机由STC12系列单片机以及最小电路组成，主要作用是进行数据存储、处理以及驱动各模块工作。

4.如权利要求1所述的智能电表室内显示器，其特征在于，载波通信模块包括载波单片机、信号耦合电路、载波发送电路和载波接收电路，载波单片机通过串口与核心单片机相连，载波发送电路和载波接收电路与载波单片机相连，载波发送电路在载波单片机的控制下通过信号耦合电路发送信号给上端设备，载波接收电路通过信号耦合电路接收上端设备发送的信号给载波单片机进行处理。

5.如权利要求1所述的智能电表室内显示器，其特征在于，屏幕模块包括液晶段码屏幕和屏幕驱动芯片HT1622，屏幕驱动芯片HT1622与核心单片机通过UART串口相连，核心单片机在接收到主站信息后，通过屏幕驱动芯片控制屏幕轮流显示以下用电信息：电表示数、电费余额、已用电量、已用电费、欠费通知、欠费停电通知以及停电公告。

6.如权利要求5所述的智能电表室内显示器，其特征在于，电表示数信息是当用户按下对应按键，由核心单片机发起，经由载波通信模块读取智能电表获得并在屏幕上显示；电费余额、使用电量和当前电费信息由主站下发到存储模块，当用户按下对应按键，由核心单片机进行处理并在屏幕上显示；欠费通知、欠费停电通知和停电公告信息是主站主动下发至智能电表显示器的，并在屏幕上优先显示。

7.如权利要求6所述的智能电表室内显示器，其特征在于，当用户查看欠费通知时，可通过按键模块消除警告，同时系统会向主站发送已读通知，电力系统可以确定用户已经收到该通知。

8.如权利要求1所述的智能电表室内显示器，其特征在于，核心单片机与智能电表之间以及智能电表与集中器之间通过低压电力线载波技术通讯，不用额外布置通讯线，智能电表室内显示器可以安装在室内任意有电源位置。

9.如权利要求1所述的智能电表室内显示器，其特征在于，蜂鸣告知模块和指示灯模块连接在核心单片机的I/O口上，核心单片机根据主站传输的信息决定是否对用户进行提醒，提醒形式有三种：指示灯告知、蜂鸣告知以及两者同时告知。