无卡载波预付费电能表制造技术

本实用新型专利技术涉及一种无卡载波预付费电能表，属于电表领域。本实用新型专利技术微处理器主芯片与载波模块连接，载波模块与市电电源连接。本实用新型专利技术由于在微处理器主芯片上连接了载波模块，所以电表能够借助电力线进行载波信息交换，完成电量集抄和预收电费管理的电力载波集抄预付费智能电能表。特点是：无需ＩＣ卡或其他中间介质就能够实现远程抄收电量和远程管理预付电量；具有欠费断电功能及过载后断电的保护功能；能够满足电力系统近年来逐步推行的多时段多费率需求；断电后，所有存储数据能保存１０年以上。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种无卡载波预付费电能表，属于电表领域。
技术介绍
随着高新技术尤其是电子信息技术的快速发展，电子式、多功能、高精度、多费率、 自动抄表等产品的优势突显，且已经逐步成为电能表发展的主流，在未来几年里，这种趋势 将更加明显。为了解决机械式电表抄表、收费和管理中的弊端，出现了很多自动收费电表和智 能卡预付费电表，如中国专利(专利号96212768.X)公开了 一种“智能卡预付费电表装 置”，该装置由单片机系统、IC卡、计量信号检测器、显示器和断电器组成，该装置的单片机 的PO 口与ROM连接，P2 口作为高位地址和数据线分别接地址锁存器和ROM，地址锁存器与 ROM连接，RESET端接复位电路。IC卡的串行电可擦除只读存储器的读写控制端接Pl 口的 低4位，插于IC卡座插槽。该装置采用IC卡完成预付费功能，由于IC卡自身易丢失，且预 付费操作需要用户持IC卡完成，进一步得，还需要供电单位准备IC卡相应的读取装置，等 等一系列的IC卡维护工作也很繁琐。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能够实现远程抄收电量和远程管理预付电量的 无卡载波预付费电能表。技术解决方案本技术包括微处理器主芯片、IXD显示模块、红外通讯模块、外部存储模块、 时钟电池模块、脉冲输出装置、继电器控制模块、电源处理模块、电能计量模块，微处理器主 芯片与载波模块连接，载波模块与市电电源连接。载波模块的载波发射端PSK_0UT与微处理器主芯片上的PSK_0UT端相接，载波接 收端SIGIN与微处理器主芯片上的SIGIN端相连接。微处理器主芯片的MODE、PR0_SCL、PR0_SDA管脚引出编程端口，其中MODE管脚接 上拉电阻，编程端口上的地接口及电源分别与电路中的地接口和电源连接。外部存储模块中设有保存电表工作参数和运行数据，工作参数包括日期时间、电 表地址、电表常数、告警电量、冻结时间、工作密码数据，运行数据包括当前总电量、剩余电 量、新购电量、继电器工作状态、昨日冻结总电量、上月冻结总电量。本技术由于在微处理器主芯片上连接了载波模块，所以电表能够借助电力线 进行载波信息交换，完成电量集抄和预收电费管理的电力载波集抄预付费智能电能表。该技术产品区别于其他同类产品的重要特点有 无需IC卡或其他中间介质就能够实现远程抄收电量和远程管理预付电量； 具有欠费断电功能及过载后断电的保护功能； 能够满足电力系统近年来逐步推行的多时段多费率需求； 断电后，所有存储数据能保存10年以上；简言之，该产品具有智能化程度高，预付费管理安全可靠，远程监控方便等优点。附图说明图1为本技术工作原理框图；图2为本技术主控芯片电路连接图；图3为本技术继电器部分电路连接图；图4为本技术电源处理模块电路连接图；图5为本技术外部存储模块电路连接图；图6为本技术编程接口电路连接图；图7为本技术指示灯部分电路连接图；图8为本技术IXD显示部分电路连接图；图9为本技术为载波模块电路连接图；图10为本技术计量模块电路连接图；图11为本技术红外通讯部分电路连接图；图12为本技术主程序流程框图；图13为本技术初始化模块流程框图；图14为本技术掉电处理模块流程框图；图15为本技术中断脉冲检测模块流程框图；图16为本技术中断无功脉冲检测模块流程框图；图17为本技术载波通讯模块流程框图；图18为本技术红外通讯模块流程框图；图19为本技术继电器状态模块流程框图。具体实施方式实施例1本技术采用单相电表，单相电表包括微处理器主芯片1、IXD显示模块2、红外 通讯模块3、外部存储模块4、时钟电池模块5、脉冲输出装置6、继电器控制模块7、电源处 理模块8、电能计量模块9，微处理器主芯片1与载波模块10连接，载波模块10与市电电源 连接；载波模块10的载波发射端PSK_0UT与微处理器主芯片1上的PSK_0UT端相接，载波 接收端SIGIN与微处理器主芯片1上的SIGIN端相连接；微处理器主芯片1的MODE、PR0_ SCL、PR0_SDA管脚引出编程端口，其中MODE管脚接上拉电阻，编程端口上的地接口及电源 分别与电路中的地接口和电源连接。参照图1 电表采用PL3106系列微处理器主芯片1，并以PL3106系列微处理器主 芯片1为中心；IXD显示模块2完成时间、用电量、剩余电量、新购电量等的循环显示；红外 通讯模块3完成对外部存储模块4中保存信息与PDA掌上电脑通讯；外部存储模块4中设 有保存电表工作参数和运行数据，工作参数包括日期时间、电表地址、电表常数、告警电 量、冻结时间、工作密码数据，运行数据包括当前总电量、剩余电量、新购电量、继电器工作 状态、昨日冻结总电量、上月冻结总电量；时钟电池模块5保障电表的断电情况下持续计量电表的时间；脉冲输出装置6完成电表用电时脉冲的输出；由继电器控制模块7管理电表 的通、断电状态；电源处理模块8完成内部电源的转换供给；电能计量模块9对供电线路上 的数据计算；载波模块10完成外部存储模块4中保存信息的通讯。 参照图2 这里使用PL3106系列作微处理器主芯片1，按照该芯片管脚由小到大分 模块依次进行简单描述· PULSE为电表用电的脉冲输出信号，经过R14和C14的保护电路，控制电表面板 上的脉冲指示灯；· SO S23与COMl COM4分别为IXD屏的横向和纵向数据通路，另外，IXDP经 过D7与C12的保护电路，与电源相连，完成IXD显示模块2的驱动；· RLO与RLC连接继电器控制模块7的驱动部分；· PSK_0UT是载波模块10发射电路的发射端，对应的接收端连在微处理器主芯片 1的SIGIN管脚；· XTlI和XTlO连接H、C6和C8给出9. 6MHZ的振荡，以保证完成载波通讯；XT2I 和XT20连接XT1、C4和C5给出32. 768KHz实时钟振荡；· Pl. 4是TIMERl计数脉冲输入端；· SDA24、SCL24、WP24三个管脚分别连接外部存储模块4的串口数据、串口时钟输 入和写保护管脚，完成与外部存储模块4的通讯，详见外部存储模块4 ；· P3. 0和P3. 1控制红外通讯模块3，详见红外通讯模3 ；· MODE、PR0_SCL、PR0_SDA为微处理器主芯片1的内部编程端子，详见编程部分；· VBAT,经过C7和RlO组成的保护电路后，连接出厂时焊接的一次性电池BT2， S12为测量点，完成测量后S12的两点短接；· FLTi与FLTo时一对混频信号端子，其中FLTo为滤波信号输入，当混频信号经 过带通滤波后由此管脚进入内部限幅放大器，FLTi为混频信号输出端，内部混频器输出的 信号由此管脚输出进入外部陶瓷滤波器BCl ；其中R3为FLTI管脚的上拉电阻；· CMPI为内部电压比较器调整输入端，由电源经R28分压，C11、R29组成的滤波， R5分压后输入；· VREF为内置电压基准源输入端，即参考电压，连接C9完成保护功能。参照图3 继电器控制模块7的控制芯片选用的是XC2023，该芯片主要是主要用于 JMK-94F磁保持继电器专用的集成电路。微处理器主芯片1控制RL0、RLC管脚作继电器控 制芯片的输入，XC本文档来自技高网...

【技术保护点】
无卡载波预付费电能表，包括：微处理器主芯片（１）、ＬＣＤ显示模块（２）、红外通讯模块（３）、外部存储模块（４）、时钟电池模块（５）、脉冲输出装置（６）、继电器控制模块（７）、电源处理模块（８）、电能计量模块（９），其特征在于：微处理器主芯片（１）与载波模块（１０）连接，载波模块（１０）与市电电源连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜宝龙，杜天乐，冯震，赵轶东，杨勤，
申请(专利权)人：内蒙古正安恒泰电力科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：15[中国|内蒙]