专利名称：无线集抄远传费控电能表的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子式费控电能表，尤其是无线集抄远传费控电能表。
背景技术：
现在普遍使用的电子式电能表抄表方式主要有485通信、红外通信以及载波通信等抄表方式，这些抄表方式大大地缩短了人工抄表的耗时，但受限于抄表设备和抄表环境， 工作效率低。虽然传统的抄表模式得到了社会广泛的认可和大力的推广，但是，在特殊的环境下工作效率低而且很难实现，比如在目前广大的农村，电能表都是被装在表箱高高地挂接在电线杆上，用RS485抄表需要加装繁琐的通信线路，几乎无法实现，用红外掌上电脑也是望尘莫及；在城市的小区如果用RS485抄表还需要另外布线，而且抄表距离有限，不易普遍采用；如果用载波方式抄表，抄表实时性不好，而且抄表成功率也达不到要求，满足不了用电统计的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够通过无线方式实现远程和集中抄表功能的无线集抄远传费控电能表。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种无线集抄远传费控电能表，包括微处理器，其特别之处在于，还包括一与该微处理器连接的无线通信模块从而可通过无线网络与远程服务器双向通信。其中无线网络是GSM、GPRS或CDMA网络。其中微处理器为基于ARM7内核的32位嵌入式微处理器。其中微处理器还与IXD显示器模块连接。本发明与现有技术相比，一是抄表方便，供电部门无需到用户用电现场进行繁琐的抄表，只需进行远程无线集抄；二是能够实时监测用户的用电情况和电网的运行情况，通过主站定制任务的监测和实时召测，可以分析用电情况和电网的运行参数；三是可以很方便的实现远程费控功能，用户只需到用电管理部门进行缴费就可用电，供电部门可以对用户用电进行远程控制；四是操作简单、功能齐全，电能表有两个查询按键，可以方便的查询电表内的数据，电能表集成了电能计量、事件记录、报警等功能；五是组网简单，避免了繁琐的网络线路的敷设，每一台电能表都是一个终端机，在区域内形成无线局域网，将采集到的数据通过GPRS、CDMA等方式传输给管理主站。
附图1为本发明用于集中抄表的原理框图；附图2为本发明电能表的结构原理框图；附图3为本发明电能表的软件处理流程图。
具体实施例方式下面结合附图来对本发明做进一步详细的说明本发明公开了一种全密封式设计的三相无线微功率集抄远传费控电能表，该电能表主要包括专用高精度电能计量芯片、基于ARM7内核的高速32位高性能嵌入式微处理器、 专用系统时钟、电源管理模块、红外通信接口、RS485通信接口、无线模块通信接口、GPRS模块、LCD显示器、大容量数据存储系统、跳合间继电器等几部分电路，电能表上有通信模块在线状态LED指示灯，指示电能表与通信网络的连接状态，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。主站管理系统的远程服务器可以通过无线网络对电能表进行参数设置、预购电量写入、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认证、加密、校验等手段，数据传输的安全性高，传输可靠。尤其这种费控模式方便快捷，缴费后立即下传到电能表，效率高且节省人力，真正实现了智能化管理。电能表有三级报警门限设定，其中一级为赊欠门限，其余二级为剩余电量不足的报警门限，当需要报警时，电能表能够自动进行短信上传报警和声光本地报警，电能表将所发生的报警状况远程传达给自动管理系统，自动管理系统将以短信或拨打电话的形式给用户进行温馨提示，告知用户“某某表剩余电量为XX千瓦时，小于告警电量XX千瓦时，请尽快购电”，提醒用户及时缴费，三级报警时，电能表只提示一次报警信息，二级报警时，电能表每隔一小时提示一次，有效防止了未知情的非恶意欠费造成的意外断电。电能表的欠费额度超过赊欠门限时，电能表将执行一级报警，即自动跳闸，当用户续缴电费后才能正常用
Hz^ O本发明通过电力营销自动化管理主站的远程服务器实现远程费控、远程报警、远程跳间、远程合间、远程监测、远程数据读取等功能。电能表上设计更多的独立串行总线，外置式通信模块，使电能表具有更好的扩展性；可根据用户不同通信条件灵活配置成GSM、GPRS、CDMA、CSD, PSTN、ETHERNET等多种方式，具有速度快，工作功耗低，抗干扰性强等优点，从而使得数据传输具有高可靠性，支持天线一体化，内置、外置方式可变。在通信接口上兼容RS485、调制远红外等通信方式，创新而不失传统，给用户更多的选择。本发明利用远程无线通信网络传输数据，实现远程费控和远程传输功能。传输的数据采用了认证和加密的算法，数据安全性高。传输的数据采用密文发送。发送端向接收端索要一个随机数，将需要发送的数据，使用这个随机数和密钥通过一定算法加密后发送， 接收端将收到的数据使用同一个随机数和密钥通过一定算法解密后，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。比如要进行远程购电，主站(远程服务器) 先向电能表索要一个随机数，然后将购电数据加密后发送给电能表，电能表使用同一个随机数将收到的数据解密后判断操作内容，若为购电操作，则将本次购电数据写入电能表，并返回操作成功确认。若操作不成功则返回购电异常信息，主站根据情况将再次下发购电指令。对于继电器的跳闸合闸采用同样的流程进行控制，同时电能表采用了现场语音告警、 短信告警、电话催缴告警等功能，能够及时提醒用户缴费，为用户和供电管理部门提供了方便。
本发明的工作原理如下一是电能计量芯片采集电网实时参数，微处理器通过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EEPROM和FLASH内；二是微处理器与无线通信模块之间采用UART (通用异步收发器)进行数据传输，无线通信模块收到数据后，通过UART传给微处理器，反之，微处理器将要发送的数据通过UART传给无线通信模块， 无线通信模块将数据发送给远程服务器；三是微处理器将接收的无线通信模块的数据进行分析判断，将主站需要的数据从EEPROM或FLASH中取出传送给无线通信模块，并将主站通过远程服务器下达的购电、跳合间等指令进行立即执行。
权利要求
1.一种无线集抄远传费控电能表，包括微处理器，其特征在于还包括一与该微处理器连接的无线通信模块从而可通过无线网络与远程服务器双向通信。
2.如权利要求1所述的无线集抄远传费控电能表，其特征在于其中无线网络是GSM、 GPRS或CDMA网络。
3.如权利要求1或2所述的无线集抄远传费控电能表，其特征在于其中微处理器为基于ARM7内核的32位嵌入式微处理器。
4.如权利要求1所述的无线集抄远传费控电能表，其特征在于其中微处理器还与LCD 显示器模块连接。
全文摘要
本发明涉及电子式费控电能表，尤其是无线集抄远传费控电能表，包括微处理器，其特点是，还包括一与该微处理器连接的无线通信模块从而可通过无线网络与远程服务器双向通信。本发明与现有技术相比，一是抄表方便，供电部门无需到用户用电现场进行繁琐的抄表，只需进行远程无线集抄；二是能够实时监测用户的用电情况和电网的运行情况，通过主站定制任务的监测和实时召测，可以分析用电情况和电网的运行参数。
文档编号G01R11/02GK102419385SQ201010288648
公开日2012年4月18日 申请日期2010年9月27日 优先权日2010年9月27日
发明者常兴智, 罗长荣, 马恩赐 申请人:宁夏隆基宁光仪表有限公司