專利名稱：無線多功能電能表的制作方法
技術領域：
技術領城本實用新型涉及一種利用無線移動通信網絡短消息進行雙向數據傳輸的多功能電能表。
電力載波抄表方式主要缺陷一是目前電力糸統(tǒng)的基礎設施并不具備高質量數據傳輸服務功能，通信時常會發(fā)生不可預知的錯誤；二是家用電器產生的電磁波會對電力線載波通信產生嚴重干擾；三是用無線通信電臺形成的通信網，一次性投資很高，并且設備維護量也很大；四是一臺變壓器只能覆蓋一定范圍內的用戶。
本實用新型所述一種無線多功能電能表是由兩片單片機、電能脈沖采集電路、數據存儲器(EEPROM)、負荷開關電路、掉電檢測電路、指示燈電路、數碼顯示電路、時鐘電路、多路電能表選擇電路、紅外線收發(fā)電路、RS--232接口變換電路、接口測試電路、無線射頻模塊組成。所述多路電能表選擇電路、可選擇多個用戶的電能表，使用戶電能表的單片機(2)與集中器的單片機(1)相連，進行數據的相互傳輸。單片機(1)自動檢測單片機(2)傳輸的數據，并且將數據經過軟件的編碼編程，利用無線移動通信網絡短消息(SMS)規(guī)定的標準，建立短消息通信鏈路和數據信息單元幀，串行至RS--232接口變換電路，通過無線射頻模塊發(fā)射出去，經無線移動通信網絡，將短消息數據傳送給用電管理中心。用電管理中心發(fā)送數據時，也將采用短消息(SMS)規(guī)定的標準，建立短消息通信鏈路和數據信息單元幀，通過與計算機相連的具有RS--232接口的無線射頻模塊發(fā)射出去，經無線移動通信網絡短消息中心，傳送到無線多功能電能表的無線射頻模塊，通過RS--232接口變換電路的電平轉換，變?yōu)門TL電平送至單片機(1)進行用戶密碼解碼。密碼正確，則可以根據用電管理中心的控制命令，通過多路電能表選擇電路，選擇某一用戶電能表單片機()，接收單片機(1)的數據，執(zhí)行相應的控制操作命令。相應的操作控制命令有三類一是將命令要求的數據傳回用電管理中心。這些數據包括用戶信息參數、總電量、預付電量、預付剩余電量、多費率參數(尖、峰、平、谷)、用戶斷電狀態(tài)、超負荷狀態(tài)、竊電狀態(tài)。二是將用電管理中心發(fā)送來的新的數據參數或修改后的數據參數存儲到數據存儲器(EEPROM)中。這些數據參數包括用戶信息參數、預付電量、多費率參數(尖、峰、平、谷)。三是根據用電管理中心發(fā)送的控制操作命令，是否切斷用戶供電電源。
本實用新型具有以下優(yōu)點1、該裝置內的無線射頻模塊與單片機之間采用標準的RS--232串行接口，軟件設置命令，無需拔號控制。
2、用戶無線多功能電能表與用電管理中心計算機之間采用無線移動通信網絡短消息來傳輸數據。
3、一個無線多功能電能表可以擴展連接多個用電用戶。
4、該表可以實現真正意義上的預付費、零欠費。
5、用電管理中心能隨時、精確地計算線損。
6、使用無線多功能電能表的用電管理系統(tǒng)，使系統(tǒng)的一次性投資小、成本低、通信費少、無線數據傳輸更加安全可靠。
7、采用自動斷電和用電管理中心遠方控制斷電，將確保用電管理的零欠費指標。
8、用電管理中心將對竊電用戶做黑名單處理。
電能脈沖采集電路將采集到的電能脈沖送到單片機(2)中，將其與時段多費率參數進行程序計算，得到用戶新增用電量、總用電量、預付剩余電量。當程序計算預付剩余電量值小于設定值，相應的電費不足指示燈亮，提示用戶購買電；當程序計算預付剩余電量值為0時，程序將控制負荷開關電路，切斷用戶供電電源，無電費指示燈亮。當程序檢測到負荷值大于設定值后，超負荷指示燈亮，同時切斷用戶電源五分鐘，五分鐘后恢復供電，累計超負荷三次，將完全切斷用戶電源。
掉電檢測是單片機(2)通過定時地(10ms)采樣掉電檢測輸出端，判斷是否作掉電處理(將預付剩余電量、累加的總電量存入EEPROM中)。
數據存儲器(EEPROM)用來存儲用電管理中心發(fā)送來的用戶信息參數、預付電量、多費率參數(尖、峰、平、谷)以及存儲單片機(2)程序計算后的用戶新增用電量、總用電量、預付剩余電量。
單片機(2)通過接收用電管理中心的控制命令，讀取、修改時間參數，定義多費率時間段，經單片機(1)傳輸給單片機(2)存儲到EEPROM中。
當需要手工抄表時，可通過紅外線收/發(fā)電路與單片機(1)、單片機(2)進行數據收、發(fā)。數碼顯示電路將顯示來自單片機(1)、單片機(2)的數據和參數。接口測試電路用來檢測單片機(1)、單片機(2)時鐘參數、晶體振蕩頻率。
單片機(1)接收單片機(2)傳輸的數據，將這些數據經過軟件的編碼編程，利用無線移動通信網絡短消息(SMS)規(guī)定的標準，建立短消息通信鏈路和數據信息單元幀，串行至RS--232接口變換電路，通過無線射頻模塊發(fā)射出去，經無線移動通信網絡，將短消息數據傳送給用電管理中心。用電管理中心發(fā)送數據時，也將采用短消息(SMS)規(guī)定的標準，建立短消息通信鏈路和數據信息單元幀，通過與計算機相連的具有RS--232接口的無線射頻模塊發(fā)射出去，經無線移動通信網絡短消息中心，傳送到無線多功能電能表的無線射頻模塊，通過RS--232接口變換電路的電平轉換，變?yōu)門TL電平送至單片機(1)進行用戶密碼解碼。密碼正確，則可以根據用電管理中心的控制命令，通過多路電能表選擇電路，選擇某一用戶電能表單片機(2)接收單片機(1)的數據，執(zhí)行相應的控制操作命令。相應的操作控制命令有三類一是將命令要求的數據傳回用電管理中心。這些數據包括用戶信息參數、總電量、預付電量、預付剩余電量、多費率參數(尖、峰、平、谷)、用戶斷電狀態(tài)、超負荷狀態(tài)、竊電狀態(tài)。二是將用電管理中心發(fā)送來的新的數據參數或修改后的數據參數存儲到數據存儲器(EEPROM)中。這些數據參數包括用戶信息參數、預付電量、多費率參數(尖、峰、平、谷)。三是根據用電管理中心發(fā)送的控制操作命令，是否切斷用戶供電電源。
權利要求1.一種無線多功能電能表，其特征在于它由兩片單片機、電能脈沖采集電路、數據存儲器(EEPROM)、負荷開關電路、掉電檢測電路、指示燈電路、數碼顯示電路、時鐘電路、多路電能表選擇電路、紅外線收發(fā)電路、RS--232接口變換電路、接口測試電路、無線射頻模塊組成。單片機利用短消息規(guī)定的標準格式，經過軟件編程編碼，將數據串行至RS--232接口變換電路，通過無線射頻模塊將數據信息發(fā)送到用電管理中心。還可接收用電管理中心的地址密碼和操作控制命令，實現用戶用電電能表的預付費、多費率調整(尖、峰、平、谷)、用電數據采集監(jiān)測、防竊電、超負荷控制、線損計算及遠程斷電控制。
2.如權利要求1所述的線多功能電能表，其特征在于用戶無線多功能電能表與用電管理中心計算機之間采用無線移動通信網絡短消息來傳輸數據。
3.如權利要求1所述的線多功能電能表，其特征在于一個無線多功能電能表可以擴展連接多個用電用戶。
專利摘要本實用新型涉及一種利用無線移動通信網絡短消息進行雙向數據傳輸的多功能電能表。它由兩片單片機、電能脈沖采集電路、數據存儲器(EEPROM)、負荷開關電路、掉電檢測電路、指示燈電路、數碼顯示電路、時鐘電路、多路電能表選擇電路、紅外線收發(fā)電路、RS－232接口變換電路、接口測試電路、無線射頻模塊組成。單片機利用短消息規(guī)定的標準格式，經過軟件編程編碼，將數據串行至RS－232接口變換電路，通過無線射頻模塊將數據信息發(fā)送到用電管理中心。還可接收用電管理中心的地址密碼和操作控制命令，實現用戶用電電能表的預付費、多費率調整(尖、峰、平、谷)、用電數據采集監(jiān)測、防竊電、超負荷控制、線損計算及遠程斷電控制。
文檔編號G08C17/02GK2535868SQ0224052
公開日2003年2月12日 申請日期2002年6月14日 優(yōu)先權日2002年6月14日
發(fā)明者王東升 申請人:王東升