智慧电能终端及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种智慧电能终端及其控制方法，涉及电力设备技术领域。该智慧电能终端解决了现有智能电表和集中充值终端显示界面难读，没有电量统计图表，电费充值不方便，不能直接有效提示用户电费余额不足的问题，该智慧电能终端与220V电力线相连接，以220V电力线为通信介质，通过载波通信方式与智能电表通信，包括电源通信模块和用户终端模块，并采用模块分离式设计。通过电费充值功能，定时查询用电数据和电费余额功能、用户实时查询当前用电情况和过去用电情况功能，实现了用户电费在家充值，电费余额不足声光报警提示，通过实时用电情况即时展示和历史用电情况图表化展示方式，帮助用户实现节电目的。

Intelligent electric energy terminal and control method thereof

The invention discloses a intelligent electric energy terminal and a control method thereof. The wisdom of power terminal solves the existing smart meter and centralized charging terminal display interface is difficult to read, no electricity statistical charts, electricity recharge is not convenient, can effectively prompt the user directly to electricity balance problems, connected the wisdom of power terminal and 220V power line, 220V power line as the communication medium, through the carrier communication with the smart meter communication, including power communication module and user terminal module, and the module separation design. The recharge function, timing of electricity and electricity balance data query function, the user real-time query the current electricity situation and function in the past, the users of electricity in the home electricity recharge, the balance of the sound and light alarm, through real-time electricity instant display and historical electricity chart showing the way, to help users achieve the purpose of power saving.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力设备
，具体涉及一种电能终端及其控制方法。
技术介绍
当前智能电表已经进入千家万户成为普遍安装的计量装置。智能电表本身功能强大，能很好的满足用户日常功能需求。但由于安装位置的限制，以及受安全预防及防窃电等一系列客观因素影响，使其从设计之初就不是针对普通用户，存在工业设计界面难读、电费充值不方便、不能直接有效的提示用户电费余额不足等诸多问题，使得智能电表的作用在普通用户方面没能真正发挥。
技术实现思路
本专利技术的目的是在不影响现有智能电表设备和电能系统正常使用的前提下，提供一种智慧电能终端及其控制方法，该智慧电能终端能在用户家中任意位置安置，通过与220V电力线相连接，以220V电力线为通信介质，通过载波通信方式与智能电表通信，解决用户难以实时查询家庭用电情况，电费充值不方便和电费余额不足时不能得到有效提醒的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智慧电能终端，安置于室内，与220V电力线相连接，包括电源通信模块和用户终端模块，电源通信模块和用户终端模块采用分离式设计；电源通信模块包括电源电路和载波通信电路；用户终端模块包括微处理器，与微处理器相连接的IC卡接口电路、指令输入电路、显示屏电路、存储器电路以及ESAM加密认证模块电路；电源电路的输入端与220V电力线相连接，输出端分别与载波通信电路和用户终端模块相连接，负责提供载波通信电路和用户终端模块的电源；载波通信电路分别与220V电力线和用户终端模块相连接，负责用户终端模块和智能电表之间的通信。这里，电源通信模块里的电源电路和载波通信电路都需要与220V电力线相连接，如果按照通常方式采用电源通信模块和用户终端模块一体化设计，会造成强电信号和弱电信号在一起相互干扰的问题。本专利技术采用电源通信模块和用户终端模块分离式设计，不但解决了强电信号和弱电信号在一起的信号干扰问题，还解决了模块的散热问题，提高了智慧电能终端的安全性。更优地，电源通信模块还包括电源通信接口电路；所述电源通信接口电路包括电源通信接口A；所述用户终端模块还包括与电源通信接口A相对应的电源通信接口A′；电源电路输出到用户终端模块的电源和载波通信电路与用户终端模块交互的通信信号都进入电源通信接口电路，经处理后通过电源通信接口A和电源通信接口A′进行交互，电源通信接口A和电源通信接口A′通过数据线相连接。这里，如果将电源电路的电源接口和载波通信电路的通信接口分别与用户终端模块相连接，会造成线路繁琐，使用不便的问题。本专利技术设计的电源通信接口电路，将电源电路输出的电源和载波通信电路交互的通信信号经电源通信接口电路处理后通过电源通信接口A传输到用户终端模块的电源通信接口A′，既减少了用户终端模块的接口数量，还提高了外接接口的美观性。更优地，电源电路包括AC-DC单元和DC-DC单元。更优地，用户终端模块还包括与微处理器相连接的LED灯电路、蜂鸣器电路以及温湿度传感器电路。更优地，用户终端模块包括采用独立电池供电的时钟电路。这里，采用独立电池供电的时钟电路计时，而不采取载波通信方式去获取智能电表的时间，避免了对载波通信信道产生过多的干扰，解决了载波通信干扰较多的问题。更优地，载波通信电路采用载波通道芯片TCC081C。本专利技术还提供了一种根据上述智慧电能终端的控制方法，包括以下步骤：（1）系统运行；（2）判断是否有卡插入，若是则进入下一步；（3）读取卡中表号，判断是否为该终端所绑表号，若是则进入下一步，若否则流程结束并输出提示信息；（4）卡ESAM认证，认证通过则进入下一步，认证失败则流程结束并输出提示信息；（5）检测卡中余额，若有余额则进入下一步，若无余额则流程结束并输出提示信息；（6）侦听通信线路状态，若无通信冲突则进入下一步，若有通信冲突则延时再次侦听；（7）检测与智能电表通信状态，若通信正常则进入下一步，若通信异常则流程结束并输出提示信息；（8）与智能电表远程ESAM认证，若认证通过则进入下一步，若认证失败则流程结束并输出提示信息；（9）电费充值，若充值成功则进入下一步，若充值失败则流程结束并输出提示信息；（10）返写卡信息；（11）流程结束并输出提示信息。本专利技术还提供了一种根据上述智慧电能终端的控制方法，包括以下步骤：（1）系统运行；（2）判断是否定时查询时间到，若是则进入下一步；（3）微处理器发送数据读取指令；（4）侦听通信线路状态，若无通信冲突则进入下一步，若有通信冲突则延时再次侦听；（5）读取智能电表数据；（6）数据校验；（7）数据存储；（8）电费余额检测，若余额低于阈值则进入下一步，若余额大于或等于阈值则流程结束；（9）发出报警信号；（10）流程结束。本专利技术还提供了一种根据上述智慧电能终端的控制方法，包括以下步骤：（1）系统运行；（2）判断用户是否按键查询实时数据，若是则进入下一步；（3）微处理器发送数据读取指令；（4）侦听通信线路状态，若无通信冲突则进入下一步，若有通信冲突则延时再次侦听；（5）读取智能电表数据；（6）数据检验；（7）输出数据；（8）流程结束。本专利技术还提供了一种根据上述智慧电能终端的控制方法，包括以下步骤：（1）系统运行；（2）判断用户是否按键查询过去数据，若是则进入下一步；（3）微处理器发送数据读取指令；（4）读取存储器数据；（5）数据处理；（6）输出数据；（7）流程结束。本专利技术的有益效果是：与现有的智能电表和集中充值终端相比，本专利技术提供了一种智慧电能终端，安置于室内，与220V电力线相连接，以220V电力线作为通信介质，通过载波通信方式与智能电表通信；该智慧电能终端包括电源通信模块和用户终端模块，电源通信模块和用户终端模块采用分离式设计，解决了信号干扰问题，提高了智慧电能终端的抗干扰能力，散热能力和安全性；该智慧电能终端通过读取用户插入的电卡，能够将卡中充值金额准确、安全地充入用户自己的智能电表中；通过定时查询机制，能将用户用电情况参数存储备用，还能在电费余额低于阈值时，通过声光报警提醒用户充值，避免因电费不足造成的断电；通过按键查询机制，能够查询实时用电数据，还能查询用户过去24小时、过去7天和过去3个月三种用电参数统计图表，帮助用户了解用电情况从而实现节电目的。附图说明图1是本专利技术的安装连接拓扑结构示意图；图2是本专利技术实施例的电源通信模块硬件连接示意图；图3是本专利技术实施例的用户终端模块硬件连接示意图；图4是本专利技术实施例的电源通信接口电路的电路图；图5是本专利技术实施例电费充值流程图；图6是本专利技术实施例定时查询流程图；图7是本专利技术实施例按键查询实时数据流程图；图8是本专利技术实施例按键查询过去数据流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例：如图1所示，本专利技术的智慧电能终端安置于用户室内任意位置，与220V电力线连接，以220V电力线作为通信介质，通过载波通信方式与智能电表通信。如图2、图3和图4所示，本专利技术的智慧电能终端包括电源通信模块和用户终端模块，电源通信模块和用户终端模块采用分离式设计。电源通信模块包括电源电路、载波通信电路和电源通信接口电路。电源电路与220V电力线相连接，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智慧电能终端，安置于室内，与220V电力线相连接，其特征在于，包括电源通信模块和用户终端模块，所述电源通信模块和用户终端模块采用分离式设计；所述电源通信模块包括电源电路和载波通信电路；所述用户终端模块包括微处理器，与微处理器相连接的IC卡接口电路、指令输入电路、显示屏电路、存储器电路以及ESAM加密认证模块电路；所述电源电路的输入端与220V电力线相连接，输出端分别与载波通信电路和用户终端模块相连接，负责提供载波通信电路和用户终端模块的电源；所述载波通信电路分别与220V电力线和用户终端模块相连接，负责用户终端模块和智能电表之间的通信。

【技术特征摘要】
1.一种智慧电能终端，安置于室内，与220V电力线相连接，其特征在于，包括电源通信模块和用户终端模块，所述电源通信模块和用户终端模块采用分离式设计；所述电源通信模块包括电源电路和载波通信电路；所述用户终端模块包括微处理器，与微处理器相连接的IC卡接口电路、指令输入电路、显示屏电路、存储器电路以及ESAM加密认证模块电路；所述电源电路的输入端与220V电力线相连接，输出端分别与载波通信电路和用户终端模块相连接，负责提供载波通信电路和用户终端模块的电源；所述载波通信电路分别与220V电力线和用户终端模块相连接，负责用户终端模块和智能电表之间的通信。2.根据权利要求1所述的智慧电能终端，其特征在于，所述电源通信模块还包括电源通信接口电路；所述电源通信接口电路包括电源通信接口A；所述用户终端模块还包括与电源通信接口A相对应的电源通信接口A′；所述电源电路输出到用户终端模块的电源和载波通信电路与用户终端模块交互的通信信号都进入电源通信接口电路，经处理后通过电源通信接口A和电源通信接口A′进行交互，电源通信接口A和电源通信接口A′通过数据线相连接。3.根据权利要求1或2所述的智慧电能终端，其特征在于，所述电源电路包括AC-DC单元和DC-DC单元。4.根据权利要求1或2所述的智慧电能终端，其特征在于，所述用户终端模块还包括与微处理器相连接的LED灯电路、蜂鸣器电路以及温湿度传感器电路。5.根据权利要求1或2所述的智慧电能终端，其特征在于，所述用户终端模块还包括采用独立电池供电的时钟电路。6.根据权利要求1或2所述的智慧电能终端，其特征在于，所述载波通信电路采用载波通道芯片TCC081C。7.一种根据权利要求1所述智慧电能终端的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）系统运行；（2）判断是否有卡插入，若是则进入下一步；（3）读取卡中表号，判断是否为该终端所绑表号，若是则进入...

【专利技术属性】
技术研发人员：海波，
申请(专利权)人：四川海博智能科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51