一种电能表通信装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种电能表通信装置，尤其涉及一种利用无线通信技术和载波通信技术的电能表通信装置。本实用新型专利技术包括底座，主控及载波电路板，电磁屏蔽壳，支架，射频通信电路板和壳体。本实用新型专利技术能实现无线通信和载波通信两种通信方式，在电能表遇到电力线故障或电源模块损坏造成断电后，使用本装置仍可以将电能表断电前的电量等信息读取，实现电能表断电后的信息采集，同时也可写入指令，待电能表重新通电后，执行该指令。

【技术实现步骤摘要】
一种电能表通信装置
本技术涉及一种电能表通信装置，特别是涉及一种利用无线通信技术和载波通信技术的电能表通信装置。
技术介绍
随着信息技术和电网技术的发展，传统的电能表向着信息化、智能化不断改进，当前电能表通信主要依赖电力线载波通信和红外通信，一旦电力线故障或电源模块损坏造成断电，存储在电能表中的电量等信息无法读取，此时往往需要等待恢复供电或修复损坏的电源，耗时费力。因此需要一种在电能表断电时，仍能实现电量等信息采集的电能表通信装置。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有的电能表断电之后，电能表内的电量等信息无法读取的问题。为克服现有技术问题，本技术提供一种电能表通信装置，包括底座16，主控及载波电路板12，电磁屏蔽壳2，支架8，射频通信电路板7和壳体1。主控及载波电路板12包括主控电路10，弱电插针13，插针一15，载波电路17，强电插针20，固定孔一11和固定孔二18。所述主控及载波电路板12与底座16相连，所述主控及载波电路板12下部的弱电插针13和强电插针20分别穿过插针保护罩一14和插针保护罩二19。主控电路10分别与射频通信电路板7，弱电插针13，载波电路17和电能表MCU相连，所述主控电路10的主处理芯片为STM32F103C8T6。插针一15分别与主控电路10和射频通信电路板7相连，所述插针一15位于电磁屏蔽壳2的凹槽内。载波电路17分别与主控电路10和强电插针20相连。所述载波电路17中的载波通信芯片为SSC1643，线路驱动芯片为ESPA43。强电插针20与工频电线相连。固定孔一11和固定孔二18位于主控及载波电路板12两端。电磁屏蔽壳2包括电磁屏蔽膜21，工程塑料22，金属层23，固定孔三3和固定孔四9，所述电磁屏蔽膜21在最上层，紧贴在工程塑料22上方；所述金属层23在最下层，紧贴在工程塑料22下方，所述固定孔三3和固定孔四9位于电磁屏蔽壳2两侧。射频通信电路板7包括插针二4，射频芯片5和射频天线6，所述射频通信电路板7通过插针二4和插针一15与主控电路10相连，所述射频通信电路板7和主控电路10的通信方式为I2C总线。插针二4分别与射频芯片5和插针一15相连，所述射频芯片5与射频天线6相连，所述射频芯片5的型号为X-2K。射频天线6与射频芯片5相连，所述射频天线6呈折线分布，远端的直线较粗，频率为920MHz~925MHz。支架8分别与电磁屏蔽壳2和射频通信电路板相连，连接方式为绝缘胶粘贴，所述支架8的材料为工程塑料，中间部分凸起。本技术采用无线通信和载波通信两种通信方式，电能表MCU通过通信接口将电量信息发送给主控电路，主控电路分别将电量信息传给载波电路和射频芯片，载波电路通过工频电线将信息发送出去，射频芯片通过射频天线将信息发送给外部读写器。此外，射频芯片和载波电路也可将外部指令通过主控电路传给电能表MCU。本技术提供的一种电能表通信装置，软件部分工作流程包括以下步骤：步骤一，系统初始化，执行软件自检程序；步骤二，判断是否接收到读/写指令，如果接收到则执行步骤三，如果未接收到则重复步骤二；步骤三，判断指令是否与本台电能表相关，如果相关则执行步骤四，如果不相关则执行步骤二；步骤四，判断指令是否从本台电能表MCU发出，如果指令从本台电能表MCU发出，将指令分别发送到射频芯片和载波电路；如果指令不是从本台电能表MCU发出，将指令发送到本台电能表MCU。本技术的有益效果是，电能表由于线路故障或电源故障造成断电时，均可用本装置作为连接电能表和外部读写器的工具来使用。本技术可将电能表断电之前的最近的电量信息发送到外部读写器，实现电能表断电后的信息采集，同时也可将外部操作指令写入本装置中，待电能表重新通电后，执行该指令。附图说明图1是本技术的主体结构示意图；图2是本技术电磁屏蔽壳的剖面结构；图3是本技术通信连接示意图；图4是本技术软件部分工作流程图。具体实施方式本技术提供一种电能表通信装置，包括底座16，主控及载波电路板12，电磁屏蔽壳2，支架8，射频通信电路板7和壳体1。主控及载波电路板12上有主控电路10，弱电插针13，插针一15，载波电路17，强电插针20，固定孔一11和固定孔二18。所述主控及载波电路板12安放在底座16上，所述主控及载波电路板12下部的弱电插针13和强电插针20分别穿过插针保护罩一14和插针保护罩二19。主控电路10与射频通信电路板7，弱电插针13，载波电路17和电能表MCU相连，作用是分配射频通信与载波通信信号与电能表MCU通信时间，所述主控电路10的主处理芯片为STM32F103C8T6。弱电插针13与主控电路10相连，作用是连接主控电路10与电能表MCU。插针一15与主控电路10相连，作用是连接主控电路10与射频通信电路板7。所述插针一15位于电磁屏蔽壳2中部的凹槽内。载波电路17分别与主控电路10和强电插针20相连，作用是将电能表的信息耦合到工频电线上，并将工频电线上的指令信息解析并传给主控电路10。所述载波电路17中的载波通信芯片为SSC1643，线路驱动芯片为ESPA43。强电插针20与工频电线相连。固定孔一11和固定孔二18的作用是通过螺丝及电磁屏蔽壳2将主控及载波电路板12固定在底座16上。电磁屏蔽壳2的中部设有凹槽，作用是给插针一15预留出空间，方便其与插针二4相连，所述电磁屏蔽壳2的作用是屏蔽主控及载波电路板12产生的电磁信号，使其不对射频通信电路板7产生干扰，所述电磁屏蔽壳2包括电磁屏蔽膜21，工程塑料22，金属层23，固定孔三3和固定孔四9，所述电磁屏蔽膜21在最上层，紧贴在工程塑料22上；所述金属层23在最下层，紧贴在工程塑料22下方。固定孔三3和固定孔四9位于电磁屏蔽壳2两侧，作用是通过螺丝将电磁屏蔽壳2，主控及载波电路板12和底座16固定在一起。射频通信电路板7包括插针二4，射频芯片5和射频天线6，作用是通过射频信号实现外部数据与电能表内部的数据交换，所述射频通信电路板7通过插针二4和插针一15与主控电路10相连，所述射频通信电路板7和主控电路10的通信方式为I2C总线。插针二4分别与射频芯片5和插针一15相连，作用是实现通信信号与电源线路的连接。射频芯片5分别与插针二4和射频天线6相连，作用是存储最新的电能表信息，处理射频信号的接收与发送，所述射频芯片5的型号为X-2K。射频天线6与射频芯片5相连，所述射频天线6呈折线分布，远端的直线较粗，频率为920MHz~925MHz，作用是收发射频信号。支架8分别与电磁屏蔽壳2和射频通信电路板相连，连接方式为绝缘胶粘贴，所述支架8的材料为工程塑料，中间凸起，作用是使射频电路板7远离电磁屏蔽壳2。作为一个实施例，射频芯片5可以由ImpinjX-8K，NXPSL3S4011_4021替代。作为一个实施例，主控电路10的主处理芯片可以由具有相同功能的芯片替代。图3所示为本技术的一个实施例的通信连接示意图，采用无线通信和载波通信两种通信方式，电能表MCU通过通信接口将电量信息发送给主控电路，主控电路分别将电量信息传给载波电路和射频芯片，载波电路通过工频电线将信息发送出去，射频芯片通过射频天线将信息发送给外部读写器。此外，射频芯片和载波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电能表通信装置，其特征在于，包括底座（16），主控及载波电路板（12），电磁屏蔽壳（2），支架（8），射频通信电路板（7）和壳体（1）；所述主控及载波电路板（12）包括主控电路（10），弱电插针（13），插针一（15），载波电路（17），强电插针（20），固定孔一（11）和固定孔二（18）；所述电磁屏蔽壳（2）包括电磁屏蔽膜（21），工程塑料（22），金属层（23），固定孔三（3）和固定孔四（9）；所述射频通信电路板（7）包括插针二（4），射频芯片（5）和射频天线（6）。

【技术特征摘要】
1.一种电能表通信装置，其特征在于，包括底座（16），主控及载波电路板（12），电磁屏蔽壳（2），支架（8），射频通信电路板（7）和壳体（1）；所述主控及载波电路板（12）包括主控电路（10），弱电插针（13），插针一（15），载波电路（17），强电插针（20），固定孔一（11）和固定孔二（18）；所述电磁屏蔽壳（2）包括电磁屏蔽膜（21），工程塑料（22），金属层（23），固定孔三（3）和固定孔四（9）；所述射频通信电路板（7）包括插针二（4），射频芯片（5）和射频天线（6）。2.根据权利要求1所述的一种电能表通信装置，其特征在于，所述主控及载波电路板（12）与底座（16）相连，所述主控及载波电路板（12）下部的弱电插针（13）和强电插针（20）分别穿过插针保护罩一（14）和插针保护罩二（19），所述固定孔一（11）和固定孔二（18）位于主控及载波电路板（12）两端。3.根据权利要求1所述的一种电能表通信装置，其特征在于，所述主控电路（10）分别与射频通信电路板（7），弱电插针（13），载波电路（17）和电能表MCU相连，所述主控电路（10）的主处理芯片为STM32F103C8T6。4.根据权利要求1所述的一种电能表通信装置，其特征在于，所述插针一（15）分别与主控电路（10）和射频通信电路板（7）相连，所述插针一（15）位于电磁屏蔽壳（2）的凹槽内。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李迪星，徐人恒，曲井致，郭龙弟，陈向群，张秋月，才维松，
申请(专利权)人：哈尔滨电工仪表研究所，黑龙江省电工仪器仪表工程技术研究中心有限公司，国网湖南省电力公司计量中心，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23