一种带语音声纹识别的单相费控智能电表制造技术

本发明专利技术公开了一种带语音声纹识别的单相费控智能电表，所述电表包括外壳、显示屏、指示灯、按键、CPU卡槽、接线端子和语音采集装置，所述显示屏位于外壳的上部，显示屏下方位置还设置有一排3个指示灯，所述接线端子位于外壳下方，语音采集装置连接内部的语音声纹识别模块，所述按键包括确认(翻屏)按钮、取消按钮。所述电表的内部结构包括单片机、计量单元、存储单元、电源单元、报警单元、显示屏控制单元、载波通信单元、继电器控制单元、时钟单元、按键输入单元、CPU卡通信单元、安全认证单元和语音声纹识别单元。该智能电表具有功能丰富、智能化程度高等优点。

A single-phase charge control intelligent electricity meter with voice voiceprint recognition

【技术实现步骤摘要】
一种带语音声纹识别的单相费控智能电表
本专利技术涉及电工仪器仪表行业电能计量领域，尤其涉及的是一种带语音声纹识别的单相费控智能电表。
技术介绍
电表作为电能用户用电量的专用计量器具，经历了从感应式电表到全电子式电表的发展，其中全电子式电表在功能上又经历了普通电子式电能表、复费率电能表、预付费电能表、多功能电能表等发展阶段。现有的电能表存在一定的弊端：功能单一，智能程度不高，精度低，数据抄读方式不便捷，数据可靠性不高，使用不方便。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种带语音声纹识别的单相费控智能电表，旨在解决现有功能单一、使用不方便、智能程度不高的问题。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下：一种带语音声纹识别的单相费控智能电表，所述电表包括外壳、显示屏、按键、CPU卡槽、接线端子和语音采集装置，所述显示屏位于外壳的上部，显示屏下方的位置还设置有一排3个指示灯，所述接线端子位于外壳下方，语音采集装置连接内部的语音声纹识别模块，所述按键包括确认(翻屏)按钮、取消按钮。所述电表的内部结构包括单片机、计量单元、存储单元、电源单元、报警单元、显示屏控制单元、载波通信单元、继电器控制单元、时钟单元、按键输入单元、CPU卡通信单元、安全认证单元和语音声纹识别单元，所述计量单元、语音声纹识别单元、电源单元、CPU卡通信单元、时钟单元和按键输入单元的输出端与单片机的输出端单向电连接，所述存储单元、载波通信单元、继电器控制单元和安全认证单元和单片机之间双向电连接。优选的，所述安全认证单元采用嵌入式安全模块，嵌入式安全模块包括内核算法单元，内核算法单元双向电连接有算法协处理器、随机数发生器、RAM存储器和定时器，内核算法单元可采用DES算法或DES算法的中一种，定时器确定记录安全认证单元加密完成的时刻，RAM存储器中存放公共密钥、私人密钥和S盒数据，随机数发生器用于产生单次二级密钥，算法协处理器完成DES算法的计算过程，用于防止非授权人进行操作，从而保障数据传输的安全性。优选的，所述计量单元由计量芯片RN8209C和外围电路组成，计量单元电性连接有电流采样单元和电压采样单元，电流采样单元和电压采样单元的信号输出端与计量单元的信号输入端单向电连接，所述电压采样单元采用分压电阻网络，所述电流采样单元包括铜锰分流器和电流互感器，所述计量单元具有分时计量的功能，可以分时计量尖、峰、平、谷时段的电量。优选的，所述电源单元采用桥式整流和三端稳压器件从交流电获得电路的工作电源，所述电源单元可采用锂电池作为后备电源。优选的，所述报警单元与指示灯和显示屏电连接，报警单元的输出端与指示灯和显示屏的输出端单向电连接。可实现故障报警，报警单元的输入端与单片机和计量单元的输出端单向电连接，故障报警的来源包括单片机和计量芯片，显示方式有指示灯和液晶显示两种，原则是紧急的故障报警用指示灯表示，非紧急且需要描述的用液晶显示。优选的，所述显示屏可采用LCD液晶显示屏，显示屏的输出端与显示屏控制单元的输出端单向电连接，显示屏可显示电量、电压、电流、功率因数等数据，同时可通过载波通信单元实现抄表，日常使用时，对应用户报出用户号。优选的，所述显示屏可采用LCD液晶显示屏，显示屏的输出端与显示屏控制单元的输出端单向电连接，显示屏可显示电量、电压、电流、功率因数等数据，同时可通过载波通信单元实现抄表，日常使用时，对应用户报出用户号。优选的，所述CPU卡槽内可插入CPU卡，所述CPU卡通信单元的输入端与CPU卡槽的输出端单向电连接。优选的，所述载波通信单元利用现有的输配电电力线网络作为传输介质。优选的，所述存储单元可采用EEPROM存储器，可防止电能数据在意外断电后消失，所述时钟单元为具有温度补偿功能的时钟电路，输出频率为1Hz，时钟精度≤0.4s/d。本专利技术所提供的一种带语音声纹识别的单相费控智能电表，具有以下有益的技术效果：1、可实现费控功能和远程抄表，较好地满足电能计量与结算需求。2、采用了安全认证和声纹识别，数据的安全性高。3、LCD液晶显示屏可显示电量、电压、电流、功率因数等数据，同时可通过载波通信单元实现抄表，以较低的成本和简单的施工实现了远程抄表。4、可实现电能质量监测报警和电表工作电源电压过低报警，便于管理，增加了电表运行的可靠性。5、声控读表方式减少了用户查看电量及余额的操作，提高了电表使用的便利性。附图说明图1为本专利技术示意图；图2为本专利技术智能系统框图；图3为本专利技术智能识别判断流程图；图4为本专利技术安全认证单元示意图。图中：1外壳、2显示屏、3CPU卡槽、4语音采集装置、5按键、6接线端子、7指示灯、8单片机、9计量单元、10存储单元、11电源单元、12报警单元、13载波通信单元、14继电器控制单元、15CPU卡通信单元、16时钟单元、17按键输入单元、18显示屏控制单元、19安全认证单元、20语音声纹识别单元、9.1电流采样单元、9.2电压采样单、19.1算法协处理器、19.2随机数发生器、19.3RAM存储器、19.4定时器。具体实施方式本专利技术提供一种带语音声纹识别的单相费控智能电表，为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例子对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例子仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1-4为本专利技术的一种带语音声纹识别的单相费控智能电表，电表包括外壳1、显示屏2、CPU卡槽3、语音采集装置4、按键5、接线端子6，显示屏2位于外壳1的上部，显示屏2下方位置还设置有一排指示灯7，接线端子6位于外壳1下方，语音采集装置4连接内部的语音声纹识别模块，按键5包括确认(翻屏)按钮、取消按钮，按键5连接内部的按键输入单元16，指示灯7从左到右包括脉冲指示灯、跳闸指示灯和故障指示灯。电表1的内部结构包括单片机8、计量单元9、存储单元10、电源单元11、报警单元12、显示屏控制单元18、载波通信单元13、继电器控制单元14、时钟单元16、按键输入单元17、CPU卡通信单元15、安全认证单元19和语音声纹识别单元20，计量单元9、语音声纹识别单元20、电源单元11、CPU卡通信单元15、时钟单元16和按键输入单元17的输出端与单片机8的输出端单向电连接，存储单元10、载波通信单元13、继电器控制单元14和安全认证单元19和单片机8之间双向电连接，计量单元9由计量芯片RN8209C和外围电路组成。安全认证单元19采用嵌入式安全模块，嵌入式安全模块包括内核算法单元，内核算法单元双向电连接有算法协处理器19.1、随机数发生器19.2、RAM存储器19.3和定时器19.4，内核算法单元可采用DES算法或3DES算法的中一种，定时器19.4确定记录安全认证单元加密完成的时刻，RAM存储器19.3中存放公共密钥、私人密钥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带语音声纹识别的单相费控智能电表，其特征在于，所述电表包括外壳、显示屏、按键、CPU卡槽、接线端子和语音采集装置，所述显示屏位于外壳的上部，显示屏下方的位置还设置有一排3个指示灯，所述接线端子位于外壳下方，语音采集装置连接内部的语音声纹识别模块，所述按键包括确认(翻屏)按钮、取消按钮；/n所述电表的内部结构包括单片机、计量单元、存储单元、电源单元、报警单元、显示屏控制单元、载波通信单元、继电器控制单元、时钟单元、按键输入单元、CPU卡通信单元、安全认证单元和语音声纹识别单元，所述计量单元、语音声纹识别单元、电源单元、CPU卡通信单元、时钟单元和按键输入单元的输出端与单片机的输出端单向电连接，所述存储单元、载波通信单元、继电器控制单元和安全认证单元和单片机之间双向电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种带语音声纹识别的单相费控智能电表，其特征在于，所述电表包括外壳、显示屏、按键、CPU卡槽、接线端子和语音采集装置，所述显示屏位于外壳的上部，显示屏下方的位置还设置有一排3个指示灯，所述接线端子位于外壳下方，语音采集装置连接内部的语音声纹识别模块，所述按键包括确认(翻屏)按钮、取消按钮；
所述电表的内部结构包括单片机、计量单元、存储单元、电源单元、报警单元、显示屏控制单元、载波通信单元、继电器控制单元、时钟单元、按键输入单元、CPU卡通信单元、安全认证单元和语音声纹识别单元，所述计量单元、语音声纹识别单元、电源单元、CPU卡通信单元、时钟单元和按键输入单元的输出端与单片机的输出端单向电连接，所述存储单元、载波通信单元、继电器控制单元和安全认证单元和单片机之间双向电连接。


2.根据权利要求1所述的一种带语音声纹识别的单相费控智能电表板，其特征在于：所述安全认证单元采用嵌入式安全模块，嵌入式安全模块包括内核算法单元，内核算法单元双向电连接有算法协处理器、随机数发生器、RAM存储器和定时器。


3.根据权利要求1所述的一种带语音声纹识别的单相费控智能电表板，其特征在于：所述计量单元由计量芯片RN8209C和外围电路组成，计量单元电性连接有电流采样单元和电压采样单元，电流采样单元和电压采样单元的信号输出端与计量单元的信号输入端单向电连接，所述电压采样单元采用分压电阻网络，所述电流采样单元包括铜锰分流器和电流互感器。


4....

【专利技术属性】
技术研发人员：秦冬雷，吴滨，施火泉，
申请(专利权)人：无锡市恒通电器有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32