专利名称：无线多功能电能表的制作方法
技术领域：
技术领城本实用新型涉及一种利用无线移动通信网络短消息进行双向数据传输的多功能电能表。
电力载波抄表方式主要缺陷一是目前电力糸统的基础设施并不具备高质量数据传输服务功能，通信时常会发生不可预知的错误；二是家用电器产生的电磁波会对电力线载波通信产生严重干扰；三是用无线通信电台形成的通信网，一次性投资很高，并且设备维护量也很大；四是一台变压器只能覆盖一定范围内的用户。
本实用新型所述一种无线多功能电能表是由两片单片机、电能脉冲采集电路、数据存储器(EEPROM)、负荷开关电路、掉电检测电路、指示灯电路、数码显示电路、时钟电路、多路电能表选择电路、红外线收发电路、RS--232接口变换电路、接口测试电路、无线射频模块组成。所述多路电能表选择电路、可选择多个用户的电能表，使用户电能表的单片机(2)与集中器的单片机(1)相连，进行数据的相互传输。单片机(1)自动检测单片机(2)传输的数据，并且将数据经过软件的编码编程，利用无线移动通信网络短消息(SMS)规定的标准，建立短消息通信链路和数据信息单元帧，串行至RS--232接口变换电路，通过无线射频模块发射出去，经无线移动通信网络，将短消息数据传送给用电管理中心。用电管理中心发送数据时，也将采用短消息(SMS)规定的标准，建立短消息通信链路和数据信息单元帧，通过与计算机相连的具有RS--232接口的无线射频模块发射出去，经无线移动通信网络短消息中心，传送到无线多功能电能表的无线射频模块，通过RS--232接口变换电路的电平转换，变为TTL电平送至单片机(1)进行用户密码解码。密码正确，则可以根据用电管理中心的控制命令，通过多路电能表选择电路，选择某一用户电能表单片机()，接收单片机(1)的数据，执行相应的控制操作命令。相应的操作控制命令有三类一是将命令要求的数据传回用电管理中心。这些数据包括用户信息参数、总电量、预付电量、预付剩余电量、多费率参数(尖、峰、平、谷)、用户断电状态、超负荷状态、窃电状态。二是将用电管理中心发送来的新的数据参数或修改后的数据参数存储到数据存储器(EEPROM)中。这些数据参数包括用户信息参数、预付电量、多费率参数(尖、峰、平、谷)。三是根据用电管理中心发送的控制操作命令，是否切断用户供电电源。
本实用新型具有以下优点1、该装置内的无线射频模块与单片机之间采用标准的RS--232串行接口，软件设置命令，无需拔号控制。
2、用户无线多功能电能表与用电管理中心计算机之间采用无线移动通信网络短消息来传输数据。
3、一个无线多功能电能表可以扩展连接多个用电用户。
4、该表可以实现真正意义上的预付费、零欠费。
5、用电管理中心能随时、精确地计算线损。
6、使用无线多功能电能表的用电管理系统，使系统的一次性投资小、成本低、通信费少、无线数据传输更加安全可靠。
7、采用自动断电和用电管理中心远方控制断电，将确保用电管理的零欠费指标。
8、用电管理中心将对窃电用户做黑名单处理。
电能脉冲采集电路将采集到的电能脉冲送到单片机(2)中，将其与时段多费率参数进行程序计算，得到用户新增用电量、总用电量、预付剩余电量。当程序计算预付剩余电量值小于设定值，相应的电费不足指示灯亮，提示用户购买电；当程序计算预付剩余电量值为0时，程序将控制负荷开关电路，切断用户供电电源，无电费指示灯亮。当程序检测到负荷值大于设定值后，超负荷指示灯亮，同时切断用户电源五分钟，五分钟后恢复供电，累计超负荷三次，将完全切断用户电源。
掉电检测是单片机(2)通过定时地(10ms)采样掉电检测输出端，判断是否作掉电处理(将预付剩余电量、累加的总电量存入EEPROM中)。
数据存储器(EEPROM)用来存储用电管理中心发送来的用户信息参数、预付电量、多费率参数(尖、峰、平、谷)以及存储单片机(2)程序计算后的用户新增用电量、总用电量、预付剩余电量。
单片机(2)通过接收用电管理中心的控制命令，读取、修改时间参数，定义多费率时间段，经单片机(1)传输给单片机(2)存储到EEPROM中。
当需要手工抄表时，可通过红外线收/发电路与单片机(1)、单片机(2)进行数据收、发。数码显示电路将显示来自单片机(1)、单片机(2)的数据和参数。接口测试电路用来检测单片机(1)、单片机(2)时钟参数、晶体振荡频率。
单片机(1)接收单片机(2)传输的数据，将这些数据经过软件的编码编程，利用无线移动通信网络短消息(SMS)规定的标准，建立短消息通信链路和数据信息单元帧，串行至RS--232接口变换电路，通过无线射频模块发射出去，经无线移动通信网络，将短消息数据传送给用电管理中心。用电管理中心发送数据时，也将采用短消息(SMS)规定的标准，建立短消息通信链路和数据信息单元帧，通过与计算机相连的具有RS--232接口的无线射频模块发射出去，经无线移动通信网络短消息中心，传送到无线多功能电能表的无线射频模块，通过RS--232接口变换电路的电平转换，变为TTL电平送至单片机(1)进行用户密码解码。密码正确，则可以根据用电管理中心的控制命令，通过多路电能表选择电路，选择某一用户电能表单片机(2)接收单片机(1)的数据，执行相应的控制操作命令。相应的操作控制命令有三类一是将命令要求的数据传回用电管理中心。这些数据包括用户信息参数、总电量、预付电量、预付剩余电量、多费率参数(尖、峰、平、谷)、用户断电状态、超负荷状态、窃电状态。二是将用电管理中心发送来的新的数据参数或修改后的数据参数存储到数据存储器(EEPROM)中。这些数据参数包括用户信息参数、预付电量、多费率参数(尖、峰、平、谷)。三是根据用电管理中心发送的控制操作命令，是否切断用户供电电源。
权利要求1.一种无线多功能电能表，其特征在于它由两片单片机、电能脉冲采集电路、数据存储器(EEPROM)、负荷开关电路、掉电检测电路、指示灯电路、数码显示电路、时钟电路、多路电能表选择电路、红外线收发电路、RS--232接口变换电路、接口测试电路、无线射频模块组成。单片机利用短消息规定的标准格式，经过软件编程编码，将数据串行至RS--232接口变换电路，通过无线射频模块将数据信息发送到用电管理中心。还可接收用电管理中心的地址密码和操作控制命令，实现用户用电电能表的预付费、多费率调整(尖、峰、平、谷)、用电数据采集监测、防窃电、超负荷控制、线损计算及远程断电控制。
2.如权利要求1所述的线多功能电能表，其特征在于用户无线多功能电能表与用电管理中心计算机之间采用无线移动通信网络短消息来传输数据。
3.如权利要求1所述的线多功能电能表，其特征在于一个无线多功能电能表可以扩展连接多个用电用户。
专利摘要本实用新型涉及一种利用无线移动通信网络短消息进行双向数据传输的多功能电能表。它由两片单片机、电能脉冲采集电路、数据存储器(EEPROM)、负荷开关电路、掉电检测电路、指示灯电路、数码显示电路、时钟电路、多路电能表选择电路、红外线收发电路、RS－232接口变换电路、接口测试电路、无线射频模块组成。单片机利用短消息规定的标准格式，经过软件编程编码，将数据串行至RS－232接口变换电路，通过无线射频模块将数据信息发送到用电管理中心。还可接收用电管理中心的地址密码和操作控制命令，实现用户用电电能表的预付费、多费率调整(尖、峰、平、谷)、用电数据采集监测、防窃电、超负荷控制、线损计算及远程断电控制。
文档编号G08C17/02GK2535868SQ0224052
公开日2003年2月12日 申请日期2002年6月14日 优先权日2002年6月14日
发明者王东升 申请人:王东升