專利名稱：無線傳輸式多功能三相電能表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及計(jì)算機(jī)應(yīng)用和無線通信技術(shù)，具體涉及一種無線傳輸式多功能三相電能表。
背景技術(shù)：
以目前電能表的抄表方式，不論是單位還是居民，收繳電費(fèi)的依據(jù)是將各家各戶電能表的用電數(shù)據(jù)抄回，根據(jù)用電量多少核收電費(fèi)。因?yàn)橛秒姂纛^太多(例如北京約有300多萬戶)，抄表就成為了一個(gè)非常繁雜和負(fù)擔(dān)極重的工作，它需要大量的工作人員和交通工具，一旦發(fā)生差錯(cuò)，還會引發(fā)許多矛盾。
目前抄表方式很多，但都存在著一些缺陷和不足之處1、人工抄表傳統(tǒng)抄表方式，工作量大，需要大量的人力、物力，容易發(fā)生差錯(cuò)。
2、紅外抄表雖然不易發(fā)生差錯(cuò)，但是仍然要在現(xiàn)場抄表，需要大量的人力。由于紅外線易受可見光的干擾，且其發(fā)射角度小(約30°)，傳輸距離有限(約5m)，操作時(shí)有“通訊不成功”發(fā)生。
3、脈沖信號直采式集中抄表將每臺表脈沖輸出信號引入數(shù)據(jù)采集器，集中讀數(shù)，可減少部分工作量。缺點(diǎn)是要在每臺表上敷設(shè)信號線，工程量大，投資多，脈沖傳輸距離短(約50m內(nèi))，大大制約了它的發(fā)展。
4、低壓載波集中抄表將每臺表的信息注入低壓電網(wǎng)，以電源線載波傳輸信號，無需敷設(shè)信號線路，但缺點(diǎn)是低壓網(wǎng)絡(luò)參數(shù)變化復(fù)雜，信號衰減特性不易掌握，發(fā)生差錯(cuò)機(jī)率較大。
5、數(shù)據(jù)人工傳送讀表方式是用IC卡做載體，用戶實(shí)行預(yù)付費(fèi)，銀行購電，數(shù)據(jù)由電卡人工傳送，可不用派專人抄表，但缺點(diǎn)是增加了制卡、發(fā)卡及電表的維護(hù)人員和維護(hù)工作量，更為突出的是將抄表工作量轉(zhuǎn)嫁到每家每戶到指定的銀行去買電，若不經(jīng)常查看電表數(shù)據(jù)，有可能用完電量而突然停電，給用戶帶來麻煩。
目前，從技術(shù)方案上尋找一種能夠克服上述缺點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集方式是抄表模式改造的新課題。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述缺點(diǎn)和不足，提供一種使用靈活、無需附加投資、可遠(yuǎn)距離抄表并大大降低維護(hù)工作量的多功能三相電能表。
本實(shí)用新型無線傳輸式多功能三相電能表，輸入取樣于交流母線的三相電能計(jì)量信號，該電能表包括主機(jī)CPU、若干設(shè)有從機(jī)CPU的抄表機(jī)、與所述主機(jī)CPU相連的第一無線收發(fā)電路以及與從機(jī)CPU相連的第二無線收發(fā)電路，所述三相電能計(jì)量信號輸入所述主機(jī)CPU，所述主機(jī)CPU與從機(jī)CPU存儲有計(jì)量有功電量、無功電量和最大需量的操作序列，所述第一無線收發(fā)電路和第二無線收發(fā)電路通過其天線實(shí)施主機(jī)CPU與從機(jī)CPU相互之間的數(shù)據(jù)和控制指令的傳輸。
本實(shí)用新型無線傳輸式多功能三相電能表，其中所述主機(jī)CPU采用型號為P87C58SBAA的單片機(jī)。
本實(shí)用新型無線傳輸式多功能三相電能表，其中所述主機(jī)CPU設(shè)有與其相連的存儲器、顯示器、紅外輸出接口、脈沖輸出接口和RS485網(wǎng)絡(luò)接口。
本實(shí)用新型無線傳輸式多功能三相電能表，其中所述第一無線收發(fā)電路和第二無線收發(fā)電路采用相同的模塊電路，其型號為WS0410，其間的有效傳輸距離為80～100米。
本實(shí)用新型無線傳輸式多功能三相電能表，其中所述天線為環(huán)形天線。
本實(shí)用新型無線傳輸式多功能三相電能表，其中所述主機(jī)CPU存儲有監(jiān)視電能表工作狀態(tài)的操作序列并接有電源監(jiān)視電路。
本實(shí)用新型無線傳輸式多功能三相電能表，其中所述主機(jī)CPU接有用于驅(qū)動(dòng)機(jī)械計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)驅(qū)動(dòng)電路。
本實(shí)用新型無線傳輸式多功能三相電能表的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于不僅適用于現(xiàn)場手工、掌機(jī)抄表，特別適用于遠(yuǎn)距離集中抄表，有效傳輸距離可達(dá)80～100米。功能多，可以提供多種輸出的方式，使用靈活，電能表可以單個(gè)使用，也可以實(shí)行網(wǎng)絡(luò)化集中管理。無需附加投資，除電表正常輪換外，無需增加外圍設(shè)備，無需敷設(shè)任何網(wǎng)絡(luò)線路，無施工負(fù)擔(dān)和因布線帶來的困難。抄表無需面對電表，無發(fā)射角度限制，也不受供電網(wǎng)絡(luò)參數(shù)變化影響，不受光照強(qiáng)度影響，能夠穿透非鐵磁性障礙物遠(yuǎn)距離使用，可以大大降低維護(hù)的工作量。
下面結(jié)合實(shí)施例參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說明，以求對本實(shí)用新型的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)得到更深入的理解。


圖1為本實(shí)用新型無線傳輸式多功能三相電能表的方框圖；圖2為本實(shí)用新型無線傳輸式多功能三相電能表的主機(jī)CPU電路圖；圖3為本實(shí)用新型無線傳輸式多功能三相電能表的顯示器和計(jì)數(shù)驅(qū)動(dòng)電路圖；圖4為本實(shí)用新型無線傳輸式多功能三相電能表的無線收發(fā)電路圖。
具體實(shí)施方式
在本實(shí)用新型無線傳輸式多功能三相電能表的實(shí)施中，輸入取樣于交流母線的三相電能計(jì)量信號。參照圖1，電能表包括主機(jī)CPU、若干設(shè)有從機(jī)CPU的抄表機(jī)、與主機(jī)CPU相連的第一無線收發(fā)電路以及與從機(jī)CPU相連的第二無線收發(fā)電路。三相電能計(jì)量信號輸入主機(jī)CPU，主機(jī)CPU與從機(jī)CPU存儲有計(jì)量有功電量、無功電量和最大需量以及監(jiān)視電能表工作狀態(tài)的操作序列，第一無線收發(fā)電路和第二無線收發(fā)電路通過其天線實(shí)施主機(jī)CPU與從機(jī)CPU相互之間的數(shù)據(jù)和控制指令的傳輸。
參照圖2，主機(jī)CPU采用P87C58SBAA芯片。在電能表的主機(jī)CPU電路圖中，從三相交流母線取樣的電能計(jì)量信號由接線端子X8輸入主機(jī)CPU的第43、44、1、2和16腳。主機(jī)CPU的數(shù)據(jù)存儲線第35和13腳與存儲器FM24C04的第6和5腳相連。
參照圖2和圖4，電能表的無線收發(fā)電路以WS0410模塊構(gòu)成。主機(jī)CPU的無線收發(fā)信號線自P87C58SBAA芯片第3、7腳分別經(jīng)三極管T15和二極管V2接入無線收發(fā)模塊WS0410的第1和4腳。與從機(jī)CPU相連的第二無線收發(fā)電路的結(jié)構(gòu)和與主機(jī)CPU相連的第一無線收發(fā)電路是相同的，分別以WS0410模塊構(gòu)成。第一無線收發(fā)電路和第二無線收發(fā)電路分別接有環(huán)形天線。它們之間的有效傳輸距離為80～100米。單片機(jī)通過無線數(shù)字收發(fā)方式傳輸數(shù)據(jù)和控制指令，具有調(diào)制解調(diào)能力、抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高(100dBm)、功耗低，按規(guī)定的通訊協(xié)議設(shè)計(jì)，保證了抄收電表數(shù)字的快速、準(zhǔn)確、可靠。
主機(jī)CPU設(shè)有五路輸出接口除上面所說的無線收發(fā)數(shù)據(jù)通訊口外，還接有數(shù)據(jù)的顯示器接口、紅外輸出接口、脈沖輸出接口和RS485網(wǎng)絡(luò)接口。參照圖2和圖3，顯示器為含漢顯提示符的LCD數(shù)碼管顯示器，由LCD700構(gòu)成。主機(jī)CPU的數(shù)據(jù)存儲線第35和13腳與顯示驅(qū)動(dòng)器PCF8566第2、1腳相連，經(jīng)由顯示驅(qū)動(dòng)器PCF8566與顯示器LCD700對應(yīng)相連。紅外輸出接口、脈沖輸出接口和RS485網(wǎng)絡(luò)接口的與主機(jī)CPU的連接參照圖2和圖4，這里不做贅述。
參照圖2和圖4，主機(jī)CPU存儲有監(jiān)視電能表工作狀態(tài)的操作序列并接有電源監(jiān)視電路。電源監(jiān)視電路由模塊IMP706P、KIA7042AP和三極管T1、T9、T10構(gòu)成。主機(jī)CPU還接有用于驅(qū)動(dòng)機(jī)械計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)驅(qū)動(dòng)電路。計(jì)數(shù)驅(qū)動(dòng)電路由三極管T2、T16～T18構(gòu)成。以上附加電路因?qū)儆诔Ｒ?guī)電路，這里也不再贅述。
本實(shí)用新型可以提供多種輸出的方式，供現(xiàn)場抄讀數(shù)據(jù)、紅外掌機(jī)抄讀數(shù)據(jù)和設(shè)置參數(shù)和遠(yuǎn)方無線抄表。提供的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和電表原碼脈沖等信號適用于數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和脈沖采集方式。因而，本實(shí)用新型無線傳輸式多功能三相電能表適用于現(xiàn)場手工、機(jī)動(dòng)抄表，特別是用于遠(yuǎn)方無線抄表，這是該電表最大的特點(diǎn)之一。
本實(shí)用新型無線傳輸式多功能三相電能表，無序敷設(shè)任何網(wǎng)絡(luò)線路，無施工負(fù)擔(dān)和因布線帶來的困難，除電表正常輪換外，也無需增加外圍設(shè)備，抄表無需面對電表，無發(fā)射角度限制，也不受供電網(wǎng)絡(luò)參數(shù)變化影響，不受光照強(qiáng)度影響，能夠穿透非鐵磁性障礙物遠(yuǎn)距離使用，可以單個(gè)使用，也可以用于網(wǎng)絡(luò)化集中管理。
權(quán)利要求1.一種無線傳輸式多功能三相電能表，輸入取樣于交流母線的三相電能計(jì)量信號，其特征在于該電能表包括主機(jī)CPU、若干設(shè)有從機(jī)CPU的抄表機(jī)、與所述主機(jī)CPU相連的第一無線收發(fā)電路以及與從機(jī)CPU相連的第二無線收發(fā)電路，所述三相電能計(jì)量信號輸入所述主機(jī)CPU，所述主機(jī)CPU與從機(jī)CPU存儲有計(jì)量有功電量、無功電量和最大需量的操作序列，所述第一無線收發(fā)電路和第二無線收發(fā)電路通過其天線實(shí)施主機(jī)CPU與從機(jī)CPU相互之間的數(shù)據(jù)和控制指令的傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能表，其中所述主機(jī)CPU采用型號為P87C58SBAA的單片機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電能表，其中所述主機(jī)CPU設(shè)有與其相連的存儲器、顯示器、紅外輸出接口、脈沖輸出接口和RS485網(wǎng)絡(luò)接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電能表，其中所述第一無線收發(fā)電路和第二無線收發(fā)電路采用相同的模塊電路，其型號為WS0410，其間的有效傳輸距離為80～100米。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電能表，其中所述天線為環(huán)形天線。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電能表，其中所述主機(jī)CPU存儲有監(jiān)視電能表工作狀態(tài)的操作序列并接有電源監(jiān)視電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電能表，其中所述主機(jī)CPU接有用于驅(qū)動(dòng)機(jī)械計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)驅(qū)動(dòng)電路。
專利摘要一種無線傳輸式多功能三相電能表，輸入取樣于交流母線的三相電能計(jì)量信號，該電能表包括主機(jī)CPU、若干設(shè)有從機(jī)CPU的抄表機(jī)、與主機(jī)CPU相連的第一無線收發(fā)電路以及與從機(jī)CPU相連的第二無線收發(fā)電路，三相電能計(jì)量信號輸入主機(jī)CPU，主機(jī)CPU與從機(jī)CPU存儲有計(jì)量有功電量、無功電量和最大需量的操作序列，第一無線收發(fā)電路和第二無線收發(fā)電路通過其天線實(shí)施主機(jī)CPU與從機(jī)CPU相互之間的數(shù)據(jù)和控制指令的傳輸。其優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于無需附加投資，可遠(yuǎn)距離抄表并大大降低維護(hù)工作量，有效傳輸距離可達(dá)80～100米，能夠穿透非鐵磁性障礙物遠(yuǎn)距離使用，使用靈活，便于實(shí)行網(wǎng)絡(luò)化集中管理。
文檔編號G01R22/00GK2763911SQ20042011561
公開日2006年3月8日 申請日期2004年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月16日
發(fā)明者田亮耕, 焦林, 張松, 劉成海 申請人:田亮耕, 焦林, 張松, 劉成海