CN208954124U - 预付费射频卡与电能表数据交互过程检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种预付费射频卡与电能表数据交互过程检测装置，包括控制器模块、数据通信模块、上位机、射频卡读写器和复位信号产生模块；控制器模块通过数据通信模块与上位机连接并通信；上位机通过通信总线与射频卡读写器连接并进行数据通信，同时上位机通过通信总线连接电能表并进行数据通信；控制器模块通过复位信号产生模块产生复位信号并对电能表进行复位。本实用新型能够对电能表与射频卡在数据交互过程中出现的异常状态进行模拟并检测，而且本实用新型简单可靠，适用性好，成本低廉。
Description
技术领域
本实用新型具体涉及一种预付费射频卡与电能表数据交互过程检测装置。
背景技术
随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可缺少的二次能源计量部件，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。
电能表是电力系统中的重要计量部件，其承担着计量电能和实现费控功能的重要作用。带有射频卡的智能电能表作为一种先进的费控终端，采用先进的非接触卡载体做为电费的载体，是快速信息交互的有效手段。
射频卡智能电能表运行中所处理的数据需要保存在电能表的EEPROM和FLASH中，同时也需要把信息回传到射频卡中，射频卡的数据需要与电能表中的购电信息保持一致。如果电能表与射频卡之间的数据不一致，则会导致客户纠纷、数据错误等严重问题。因此，射频卡与电能表之间的数据同步性是两者之间的重要要求。
从射频卡应用过程进行统计，射频卡在高速读写的过程中容易受到外界高频的干扰而导致复位，而电能表在与射频卡进行读写和数据交互时，如果电能表发生故障或复位等异常情况，也有可能导致电能表与射频卡之间的数据不同步。因此，对电能表与射频卡在读写过程中出现的异常状态进行检测，从而检测电能表与射频卡之间的数据同步性，是电能表和射频卡出厂前所需要完成的重要步骤。
但是，目前针对电能表与射频卡在读写过程中出现的异常状态，基本上没有成熟的检测设备，也没有相关的检测过程和检测要求，因此目前并无法对电能表与射频卡在读写过程中出现的异常状态进行检测，从而对出厂的电能表和射频卡埋下了对应的隐患。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够对电能表与射频卡在数据交互过程中出现的异常状态进行模拟并检测，而且简单可靠的预付费射频卡与电能表数据交互过程检测装置。
本实用新型提供的这种预付费射频卡与电能表数据交互过程检测装置，包括控制器模块、数据通信模块、上位机、射频卡读写器和复位信号产生模块；数据通信模块和复位信号产生模块与控制器模块连接，上位机同时连接数据通信模块和电能表，射频卡读写器连接上位机，复位信号产生模块连接电能表；控制器模块通过数据通信模块与上位机连接并通信；上位机通过通信总线与射频卡读写器连接并进行数据通信，同时上位机通过通信总线连接电能表并进行数据通信；控制器模块通过复位信号产生模块产生复位信号并对电能表进行复位。
所述的数据通信模块包括隔离电路和电平转换电路；隔离电路和电平转换电路串接；控制器模块输出的通信信号通过隔离电路进行电气隔离后，再通过电平转换电路转换为通信电平信号，连接到上位机并与上位机进行通信。
所述的隔离电路为由型号为ADUM5241的隔离芯片构成的隔离电路。
所述的电平转换电路为由型号为MAX232的电源电平转换芯片构成的电路。
所述的复位信号产生模块包括若干路相同的复位信号产生电路；复位信号产生电路包括复位输入上拉电阻、复位隔离光耦和复位输出上拉电阻；控制器模块输出的一路复位信号连接复位隔离光耦的输入一端，复位隔离光耦的输入另一端通过复位输入上拉电阻连接电源正极；复位隔离光耦的输出端一端通过复位输出上拉电阻连接电源正极，复位隔离光耦的输出另一端直接输出最终的复位信号并连接到电能表。
所述的上位机通过通信总线与射频卡读写器连接并进行数据通信，具体为上位机通过CAN总线、RS485总线或无线通信总线与射频卡读写器连接并进行数据通信。
所述的上位机通过通信总线连接电能表并进行数据通信，具体为上位机通过CAN总线、RS485总线或无线通信总线与电能表连接并进行数据通信。
本实用新型提供的这种预付费射频卡与电能表数据交互过程检测装置，通过可靠的电路设计来模拟射频卡与电能表进行数据交互时电能表重启的过程，同时记录射频卡与电能表进行数据交互前后的数据并进行对比，因此本实用新型能够对电能表与射频卡在数据交互过程中出现的异常状态进行模拟并检测，而且本实用新型简单可靠，适用性好，成本低廉。
附图说明
图1为本实用新型的装置的功能模块图。
图2为本实用新型的装置的数据通信模块、复位信号产生模块和控制器模块的电路原理示意图。
具体实施方式
如图1所示为本实用新型的装置的功能模块图：本实用新型提供的这种预付费射频卡与电能表数据交互过程检测装置，包括控制器模块、数据通信模块、上位机、射频卡读写器和复位信号产生模块；数据通信模块和复位信号产生模块与控制器模块连接，上位机同时连接数据通信模块和电能表，射频卡读写器连接上位机，复位信号产生模块连接电能表；控制器模块通过数据通信模块与上位机连接并通信；上位机通过通信总线与射频卡读写器连接并进行数据通信，同时上位机通过通信总线连接电能表并进行数据通信；控制器模块通过复位信号产生模块产生复位信号并对电能表进行复位。
其中，数据通信模块包括隔离电路和电平转换电路；隔离电路和电平转换电路串接；控制器模块输出的通信信号通过隔离电路进行电气隔离后，再通过电平转换电路转换为通信电平信号，连接到上位机并与上位机进行通信。上位机通过通信总线与射频卡读写器连接并进行数据通信，具体为上位机通过CAN总线、RS485总线或无线通信总线与射频卡读写器连接并进行数据通信。上位机通过通信总线连接电能表并进行数据通信，具体为上位机通过CAN总线、RS485总线或无线通信总线与电能表连接并进行数据通信。
本实用新型的装置的工作过程大致如下：
上位机通过射频卡读写器对射频卡写入第一次测试数据；
射频卡到电能表处进行刷卡操作；
当射频卡在电能表上进行刷卡时(即射频卡与电能表进行数据交互时)，上位机通过数据通信模块与控制器模块通信，使得控制器模块产生复位信号，并通过复位信号产生模块输出复位信号到电能表，使得电能表进行复位；
射频卡到电能表处刷卡结束；
射频卡到射频卡读写器处读取数据，射频卡读写器读取射频卡的第一射频卡数据并上传到上位机；
上位机通过通信总线读取电能表在第一次刷卡结束后的第一次电能表数据；
上位机将测试数据进行修改，重复上述步骤，直至达到事先设定的次数N；
测试完成后，上位机记录了第一～第N次测试数据、第一～第N次射频卡数据和第一～第N次电能表数据；此时，工作人员可以对上位机进行编程，自动对上述记录的数据进行比对、分析和判断，即可实现预付费射频卡与电能表数据交互过程的检测；或者工作人员也可以根据上述记录的数据，自行对预付费射频卡与电能表数据交互过程进行判定和检测。
如图2所示为本实用新型的装置的数据通信模块、复位信号产生模块和控制器模块的电路原理示意图：图中，隔离电路为由型号为ADUM5241的隔离芯片构成的隔离电路；电平转换电路为由型号为MAX232的电源电平转换芯片构成的电路；MCU即为控制器模块。
控制器模块的地线直接连接地信号DGND；控制器模块的通信引脚RX作为数据接收引脚，连接隔离芯片的2脚，控制器模块的通信引脚TX作为数据发送引脚，连接隔离芯片的3脚；隔离芯片的的1脚连接电源信号DVCC，4脚接地，7脚作为2脚对应的隔离引脚直接连接电源电平转换芯片的9脚，6脚作为3脚对应的隔离引脚直接连接电源电平转换芯片的10脚，同时隔离芯片的8脚直接与电源电平转换芯片的16脚共电源信号232VCC，且隔离芯片的5脚直接与电源电平转换芯片的15脚直接共地；而电源电平转换芯片的7脚作为10脚对应的引脚连接上位机的232通信引脚的232TX L信号，而电源电平转换芯片的8脚作为9脚对应的引脚连接上位机的232通信引脚的232RX L信号，同时上位机的232通信引脚的GND引脚也连接地信号(电源电平转换芯片的地信号)。当控制器模块与上位机进行通信时，控制器模块输出的数据首先通过U604进行电气隔离后，再通过芯片U603转换为上位机的232电平信号输出到上位机；同样的，上位机输出的232电平信号的数据通过U603转换为低压信号后，再通过U604进行电气隔离后下发到控制器模块。
此外，控制器模块的两路输出引脚P01和P02输出两路复位信号，通过两路相同的复位信号产生电路输出到电能表；其中，一路复位信号产生电路包括复位输入上拉电阻(R804或R802)、复位隔离光耦(U801或U802)和复位输出上拉电阻(R801或R803)；控制器模块输出的一路复位信号连接复位隔离光耦的输入一端，复位隔离光耦的输入另一端通过复位输入上拉电阻连接电源正极；复位隔离光耦的输出端一端通过复位输出上拉电阻连接电源正极，复位隔离光耦的输出另一端直接输出最终的复位信号(Meter_Reset1或Meter_Reset2)并连接到电能表；之所以输出两路复位信号，是为了对电能表中的计量模块和控制模块分别进行复位。当控制器模块输出一路复位信号P01为低电平时，此时光耦的原边导通，光耦的副边同时导通，此时Meter_Reset1信号被拉高至电源信号(高电平)并输出到电能表。
Claims (7)
1.一种预付费射频卡与电能表数据交互过程检测装置，其特征在于包括控制器模块、数据通信模块、上位机、射频卡读写器和复位信号产生模块；数据通信模块和复位信号产生模块与控制器模块连接，上位机同时连接数据通信模块和电能表，射频卡读写器连接上位机，复位信号产生模块连接电能表；控制器模块通过数据通信模块与上位机连接并通信；上位机通过通信总线与射频卡读写器连接并进行数据通信，同时上位机通过通信总线连接电能表并进行数据通信；控制器模块通过复位信号产生模块产生复位信号并对电能表进行复位。
2.根据权利要求1所述的预付费射频卡与电能表数据交互过程检测装置，其特征在于所述的数据通信模块包括隔离电路和电平转换电路；隔离电路和电平转换电路串接；控制器模块输出的通信信号通过隔离电路进行电气隔离后，再通过电平转换电路转换为通信电平信号，连接到上位机并与上位机进行通信。
3.根据权利要求2所述的预付费射频卡与电能表数据交互过程检测装置，其特征在于所述的隔离电路为由型号为ADUM5241的隔离芯片构成的隔离电路。
4.根据权利要求2所述的预付费射频卡与电能表数据交互过程检测装置，其特征在于所述的电平转换电路为由型号为MAX232的电源电平转换芯片构成的电路。
5.根据权利要求1所述的预付费射频卡与电能表数据交互过程检测装置，其特征在于所述的复位信号产生模块包括若干路相同的复位信号产生电路；复位信号产生电路包括复位输入上拉电阻、复位隔离光耦和复位输出上拉电阻；控制器模块输出的一路复位信号连接复位隔离光耦的输入一端，复位隔离光耦的输入另一端通过复位输入上拉电阻连接电源正极；复位隔离光耦的输出端一端通过复位输出上拉电阻连接电源正极，复位隔离光耦的输出另一端直接输出最终的复位信号并连接到电能表。
6.根据权利要求1～5之一所述的预付费射频卡与电能表数据交互过程检测装置，其特征在于所述的上位机通过通信总线与射频卡读写器连接并进行数据通信，具体为上位机通过CAN总线、RS485总线或无线通信总线与射频卡读写器连接并进行数据通信。
7.根据权利要求1～5之一所述的预付费射频卡与电能表数据交互过程检测装置，其特征在于所述的上位机通过通信总线连接电能表并进行数据通信，具体为上位机通过CAN总线、RS485总线或无线通信总线与电能表连接并进行数据通信。
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| CN201822082673.2U CN208954124U (zh) | 2018-12-12 | 2018-12-12 | 预付费射频卡与电能表数据交互过程检测装置 |
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| CN201822082673.2U CN208954124U (zh) | 2018-12-12 | 2018-12-12 | 预付费射频卡与电能表数据交互过程检测装置 |
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| CN201822082673.2U Active CN208954124U (zh) | 2018-12-12 | 2018-12-12 | 预付费射频卡与电能表数据交互过程检测装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109344934A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-02-15 | 威胜集团有限公司 | 预付费射频卡与电能表数据交互过程检测装置及检测方法 |
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2018
- 2018-12-12 CN CN201822082673.2U patent/CN208954124U/zh active Active
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