專利名稱：一種基于無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)的預(yù)付費(fèi)用電控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是控制管理系統(tǒng)，具體的是基于無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電力系統(tǒng) 中使用的一種數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化用電預(yù)收費(fèi)用的控制和管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，農(nóng)村用電和供電經(jīng)營(yíng)部門計(jì)量采用的電能表主要有三類 一類是傳統(tǒng) 的轉(zhuǎn)盤式機(jī)械電能表，是目前使用最普遍的一種，弊端是精度不高且難以實(shí)現(xiàn) 數(shù)字化功能，是面臨淘汰的一種電能表。第二類是電子式電能表，是目前使用 較先進(jìn)的一種電能表，其特點(diǎn)是采用了專用集成電路，提高了計(jì)量精度和可靠 性，但由于沒(méi)有CPU，無(wú)法實(shí)現(xiàn)顯示和預(yù)收費(fèi)等其他功能。第三類是預(yù)收費(fèi)電 子電能表，是目前最先進(jìn)和功能最強(qiáng)的一類，具有計(jì)量精度高、預(yù)收費(fèi)和數(shù)字 顯示功能。主要有IC卡式的和紅外通訊式的。但I(xiàn)C卡式的預(yù)收費(fèi)電子電能表 存在一些弊病首先是必須接觸式通訊，其次是電表不能完全封閉和IC容易損
壞，更主要的是不適合北方冬季的嚴(yán)寒天氣。
從抄表角度而言，雖然是多年研究的問(wèn)題，但是主要集中在485總線或者是
電力線載波技術(shù)，這類產(chǎn)品對(duì)于居住相對(duì)集中的用戶十分有效，所以在我國(guó)的 城鎮(zhèn)地區(qū)有著較好的應(yīng)用，但是對(duì)于農(nóng)電這樣一個(gè)龐大的市場(chǎng)卻沒(méi)有根本解決 辦法。形成這種局面的客觀原因主要有兩個(gè)方面， 一方面農(nóng)村供電用戶居住分 散-,另外一個(gè)方面是農(nóng)村供電用戶經(jīng)濟(jì)承受能力有限，就這兩個(gè)方面大大地限
制了農(nóng)電用電管理現(xiàn)代化的進(jìn)程。對(duì)于有線抄表產(chǎn)品譬如485總線類，由于居 住距離分散所以安裝布線十分復(fù)雜而且成本很高，適用于小區(qū)集中安裝。對(duì)于 電力線載波產(chǎn)品由于成本較高而且由于我國(guó)農(nóng)電電網(wǎng)電量品質(zhì)問(wèn)題還有變壓器 帶來(lái)的帶寬問(wèn)題都制約了這類產(chǎn)品的發(fā)展。最近還興起了直接用短信抄表的產(chǎn) 品，但是對(duì)于一個(gè)普通農(nóng)電用戶增加200元以上成本顯然推廣起來(lái)不現(xiàn)實(shí)。
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，用電經(jīng)營(yíng)和管理的發(fā)展趨勢(shì)必然是向數(shù)字化、 智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，傳統(tǒng)的電能表和用電管理方式必將遭到摒棄。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)目前農(nóng)村用電和供電經(jīng)營(yíng)部門對(duì)電費(fèi)收取存在諸多不 適的問(wèn)題，而提供極為適用于農(nóng)村，可實(shí)現(xiàn)多費(fèi)率預(yù)付費(fèi)控制和遠(yuǎn)程集抄管理 的一種基于無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)的預(yù)付費(fèi)用電控制系統(tǒng)。
解決上述問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是-
一種基于無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)的預(yù)付費(fèi)用電控制系統(tǒng)，包括遙控器、多個(gè)無(wú)線預(yù) 付費(fèi)的電子電能表、售電機(jī)、無(wú)線多跳集中器、上位機(jī)；所述遙控器通過(guò)紅外 線與電子電能表或售電機(jī)相傳導(dǎo)；售電機(jī)的箱體上的接口通過(guò)數(shù)據(jù)線與上位機(jī) 的通訊接口相連接，上位機(jī)的串行接口通過(guò)GPRS模塊連接，此GPRS模塊與 無(wú)線多跳集中器相傳導(dǎo)，無(wú)線多跳集中器通過(guò)無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)分別與帶有NRF905 無(wú)線通訊模塊的多個(gè)無(wú)線預(yù)付費(fèi)的電子電能表相傳導(dǎo)；
上述遙控器包括裝在殼體內(nèi)的電路控制板；如圖3所示，電路控制板上裝 設(shè)有紅外線發(fā)送接收芯片和8958A處理器芯片；紅外線發(fā)送接收芯片的對(duì)應(yīng)輸 出端與紅色LED發(fā)光二極管的兩端相連接，紅外線發(fā)送接收芯片的輸入端通過(guò) 導(dǎo)線與8958A處理器芯片的輸出端相連接，8958A處理器芯片的輸入端與遙控 器上的數(shù)字功能按鍵相連接。
上述無(wú)線預(yù)付費(fèi)的電子電能表如圖2所示，包括裝在外殼內(nèi)的無(wú)線通訊模 塊、電能采集模塊、紅外線發(fā)送接收芯片、8958A處理器芯片和繼電器；紅外 線發(fā)送接收芯片的輸出端通過(guò)導(dǎo)線與8958A處理器芯片對(duì)應(yīng)的輸入端相連接， 電能采集模塊的輸入端分別與用戶的電流、電壓回路相連接，電能采集模塊的 輸出端與8958A處理器芯片的對(duì)應(yīng)輸入端相連接，8958A處理器芯片的相應(yīng)的 輸入端通過(guò)SPI接口與無(wú)線通訊模塊的輸出端相連接，8958A處理器芯片的輸出 端與繼電器線圈兩端相連接；
上述售電機(jī)如圖5所示，包括裝在箱體里的紅外光電耦合器、MAX232接 口、紅外線發(fā)送接收芯片和8958A處理器芯片；所述紅外線發(fā)送接收芯片的輸 入端與紅外光電耦合器的輸出端相連接，紅外線發(fā)送接收芯片的輸出端通過(guò)導(dǎo) 線與8958A處理器芯片對(duì)應(yīng)的輸入端相連接，8958A處理器芯片的輸出端通過(guò) MAX232接口與上位機(jī)的串行接口相連接進(jìn)行通訊；
上述無(wú)線多跳集中器包括GPRS模塊、C8051F020處理器芯片和無(wú)線通訊模
塊；所述GPRS模塊的通訊端與C8051F020處理器芯片對(duì)應(yīng)的通訊端相連接， C8051F020處理器芯片另外的SPI 口與無(wú)線通訊模塊的通訊端相連接；
上述上位機(jī)采用市售的成品微機(jī)，在其嵌入式CPU芯片對(duì)應(yīng)的輸出端口連 接有GPRS模塊,即GPRS模塊直接與上位機(jī)相連接，在其嵌入式CPU芯片裝 設(shè)有管理軟件線損分析和統(tǒng)計(jì)、電量使用報(bào)表、用電異常分析、電網(wǎng)質(zhì)量監(jiān) 控等程序。
本發(fā)明的工作原理及操作程序-
無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)是從目前的學(xué)術(shù)前沿?zé)o線網(wǎng)絡(luò)傳感器技術(shù)引用過(guò)來(lái)，通過(guò)增 加無(wú)線通訊模塊來(lái)實(shí)施的。本發(fā)明的無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示， 是由基于紅外線通訊技術(shù)的售電機(jī)、遙控器、用電中心管理的上位機(jī)、GPRS模 塊、無(wú)線多跳集中器、無(wú)線通訊模塊和無(wú)線預(yù)付費(fèi)的電子電能表構(gòu)成。
本發(fā)明中用戶的無(wú)線預(yù)付費(fèi)的電子電能表均裝設(shè)有無(wú)線通訊模塊，其結(jié)構(gòu) 示意圖如圖2所示，無(wú)線通訊模塊采用了SM8958A處理器芯片；無(wú)線通訊部分 采用了 NRF905無(wú)線通訊芯片，它和處理器間通過(guò)SPI通訊進(jìn)行編程配置及數(shù)據(jù) 信息的傳輸。NRF905無(wú)線通訊芯片，由一個(gè)完全集成的頻率調(diào)制器， 一個(gè)帶解 調(diào)器的接收器， 一個(gè)功率放大器， 一個(gè)晶體振蕩器和一個(gè)調(diào)節(jié)器組成，硬件編 碼解碼，ShockBurst工作模式自動(dòng)產(chǎn)生前導(dǎo)碼和CRC，很容易通過(guò)SPI接口進(jìn) 行編程配置。無(wú)線通訊模塊還有一個(gè)控制輸出部分，根據(jù)系統(tǒng)功能要求來(lái)控制 繼電器的吸合來(lái)達(dá)到通斷電路的目的，即未預(yù)付費(fèi)燈及其它用電器不會(huì)燃亮。 雖然單個(gè)電表通訊距離有限，僅僅為一公里，但是每一個(gè)無(wú)線預(yù)付費(fèi)的電子電 能表都具有路由的功能，能夠轉(zhuǎn)發(fā)通訊協(xié)議包，這樣一來(lái)在每一個(gè)村僅僅設(shè)置 一個(gè)具有GPRS通訊和433MHZ無(wú)線通訊的無(wú)線多跳集中模塊即可，不同位置 的電表通過(guò)電表之間多跳路由就可以轉(zhuǎn)發(fā)到無(wú)線多跳集中模塊上，最終將用電 數(shù)據(jù)傳輸?shù)接秒姽芾碇行幕驅(qū)⒖刂浦噶钚畔鬏斀o用戶電子電能表。
裝設(shè)有通用用電管理軟件的中心管理上位機(jī)通過(guò)串行接口與售電機(jī)通訊， 將預(yù)售電量寫入售電機(jī)；售電機(jī)通過(guò)無(wú)線紅外通訊將預(yù)存電量寫入遙控器的存 儲(chǔ)器內(nèi)；NRF905無(wú)線通訊模塊通過(guò)433MHZ的無(wú)線通訊傳輸將控制中心的指令 以及將區(qū)域內(nèi)的所有用戶的用電信息匯總給無(wú)線多跳集中器，無(wú)線多跳集中器 和GPRS模塊通過(guò)成熟的GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，而GPRS模塊與中心管理上位
機(jī)通過(guò)串行接口連接，最終將用戶用電信息匯總傳輸給用電中心管理上位機(jī)或 將中心管理上位機(jī)的命令傳輸出去，如設(shè)置增加預(yù)付費(fèi)功能、保密防竊功能、 抄表數(shù)據(jù)回傳、更改費(fèi)率或時(shí)段設(shè)置......等功能。
一個(gè)村落或者一個(gè)區(qū)域通過(guò)無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)的傳輸將用戶用電數(shù)據(jù)傳輸給遠(yuǎn) 端控制中心的GPRS模塊，用電中心上位計(jì)算機(jī)通過(guò)串行接口從控制中心的 GPRS模塊讀取用戶用電信息，存儲(chǔ)并且處理?？刂浦行囊部梢酝ㄟ^(guò)串行接口將 控制指令傳輸給控制中心的GPRS?！姥?，GPRS模塊通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)將指令傳輸 給指定區(qū)域的無(wú)線多跳集中器，無(wú)線多跳集中器根據(jù)路由表將指令傳輸給用戶 的電表。用電中心管理上位機(jī)的管理軟件可以根據(jù)用戶的需求提供許多增值服 務(wù)，這些服務(wù)包括線損分析和統(tǒng)計(jì)、電量使用報(bào)表、用電異常分析、電網(wǎng)質(zhì) 量監(jiān)控等等。利用這些增值服務(wù)，電力用戶可以在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中提高服務(wù)質(zhì)量， 減少損失，增加收益。
無(wú)線多跳集中器和GPRS模塊結(jié)構(gòu)圖分別如圖6、 7，采用的GPRS模塊是具 備GSM/GPRS900/1800/00MHz功能的SIM300C，它以小尺寸和低功耗實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、 SMS、數(shù)據(jù)和傳真信息的高速傳輸，它們通過(guò)異步串行接口進(jìn)行編程配置及用 電數(shù)據(jù)信息的傳輸計(jì)算和發(fā)送，與之相配套的SIM300C GPRS模塊也具有很強(qiáng) 大的數(shù)據(jù)通訊功能，加上移動(dòng)的GPRS服務(wù)方便快捷，使得用其傳輸數(shù)據(jù)具有 現(xiàn)實(shí)可能性。
利用當(dāng)今功能完善的GPRS全球無(wú)線通訊網(wǎng)及功能強(qiáng)大的GPRS通訊模塊， 無(wú)線多跳集中器可以實(shí)現(xiàn)用電數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。無(wú)線多跳集中器具有433MHZ 的無(wú)線通訊模塊和GPRS無(wú)線通訊模塊，通過(guò)433MHZ的無(wú)線通訊模塊，無(wú)線 多跳集中器負(fù)責(zé)某個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)的所有用戶的電子電能表的無(wú)線多跳路由管 理，增加或減少通訊節(jié)點(diǎn)以及無(wú)線多跳路由路徑的具體分配管理，并且可以將 控制中心的指令傳輸給各用戶的電子電能表；同時(shí)借助當(dāng)今功能完善的GPRS 全球無(wú)線通訊網(wǎng)及功能強(qiáng)大的GPRS通訊模塊，無(wú)線多跳集中器還負(fù)責(zé)把這個(gè) 區(qū)域內(nèi)多跳網(wǎng)絡(luò)匯總的所有用戶的用電管理信息轉(zhuǎn)發(fā)給控制中心，以便控制中 心了解掌握以及管理用戶的用電情況，由于GPRS已經(jīng)相當(dāng)成熟，穩(wěn)定，與之 相配套的GPRS模塊也具有很強(qiáng)大的數(shù)據(jù)通訊功能，使得用其傳輸數(shù)據(jù)具有現(xiàn) 實(shí)可靠性。
操作步驟
1、 購(gòu)電時(shí)，控制中心計(jì)算機(jī)將電量通過(guò)售電機(jī)將電量寫入遙控器，帶有電
量信息的遙控器上的LED紅燈會(huì)每隔一秒閃爍一次，用戶只要將遙控器對(duì)著自 家的無(wú)線預(yù)付費(fèi)電子電能表按寫入鍵，電量就寫入到自家的電能表中；沒(méi)有電 量的遙控器上的紅燈將會(huì)熄滅；假如用戶忘記攜帶遙控器或者遙控器壞掉，控 制中心可以將電量通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接脩艏覅^(qū)域內(nèi)的無(wú)線 多跳集中器中，無(wú)線多跳集中器根據(jù)路由表將電量寫入用戶家電能表。
2、 進(jìn)行抄表時(shí)，控制中心將抄表命令通過(guò)GPRS模塊傳輸?shù)接脩魠^(qū)域內(nèi)的 無(wú)線多跳集中器，無(wú)線多跳集中器根據(jù)路由表通過(guò)無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)將命令傳輸給 區(qū)域內(nèi)每個(gè)用戶家的無(wú)線預(yù)付費(fèi)電子電能表。假如某用戶家的表?yè)p壞，無(wú)線多 跳集中器會(huì)及時(shí)跟新路由表不影響其他用戶信息的傳輸，同時(shí)無(wú)線多跳集中器 會(huì)將表?yè)p信息通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸給控制中心計(jì)算機(jī)，通知工作人員即使維修 調(diào)整。
3、 當(dāng)用戶家的無(wú)線預(yù)付費(fèi)電子電能表接收到抄表命令后，無(wú)線預(yù)付費(fèi)電子 電能表會(huì)根據(jù)自己的路由表信息將用戶的用電信息傳輸給區(qū)域內(nèi)的無(wú)線多跳集 中器，無(wú)線多跳集中器判斷確認(rèn)區(qū)域內(nèi)的所有用戶是否將信息全部匯總給無(wú)線 多跳集中器，假如全部用戶的信息都傳輸?shù)轿唬瑹o(wú)線多跳集中器通過(guò)GPRS網(wǎng) 絡(luò)將信息傳輸給控制中心計(jì)算機(jī)。假如缺少某些用戶的信息，無(wú)線多跳集中器 會(huì)見(jiàn)現(xiàn)有的信息傳輸給控制中心計(jì)算機(jī)的同時(shí)，把缺失用戶的信息也一并傳輸 給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)實(shí)際情況發(fā)送缺失用電信息用戶的回抄命令。
4、 控制中心計(jì)算機(jī)根據(jù)回傳的用戶信息通過(guò)上位機(jī)分析軟件進(jìn)行線損分析 和統(tǒng)計(jì)、電量使用報(bào)表、用電異常分析、電網(wǎng)質(zhì)量監(jiān)控。
5、 采用的單片機(jī)是美國(guó)德州Cygnal公司推出C8051F020高性能8位單片 機(jī)，構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
無(wú)線預(yù)付費(fèi)電子電能表基于無(wú)線通訊技術(shù)和紅外遙控的技術(shù)，用戶電子電 能表及售電機(jī)的通訊通過(guò)紅外遙控器進(jìn)行，避免了目前IC卡式電能表接觸式通 訊，易磨損和被人為損壞等缺點(diǎn)，延長(zhǎng)了系統(tǒng)的運(yùn)行壽命，最重要的是可以實(shí) 現(xiàn)配電箱的完全密閉，從技術(shù)實(shí)現(xiàn)上避免了竊電行為的發(fā)生。本發(fā)明首次將無(wú)
線多跳通訊技術(shù)應(yīng)用到用電管理系統(tǒng)中，目的是為配合和適應(yīng)這種發(fā)展趨勢(shì)， 適宜我國(guó)農(nóng)村用電的特點(diǎn)。增強(qiáng)了無(wú)線抄表的適用范圍，避免了諸如電力線載
波、485、 GSM等通訊方式所帶來(lái)的問(wèn)題和缺欠，將軍用非核心技術(shù)應(yīng)用到用電 管理中，在應(yīng)用方面安裝和使用都非常方便。
基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程電能抄表控制管理系統(tǒng)通過(guò)現(xiàn)有GPRS網(wǎng)絡(luò)將工業(yè) 或民用電表采集的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳遞到電力監(jiān)控中心，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力監(jiān)測(cè)設(shè)備 的統(tǒng)一監(jiān)控和分布式管理。GPRS網(wǎng)絡(luò)可為電力系統(tǒng)提供簡(jiǎn)單高效的通訊傳輸手 段。利用GPRS網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電表數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸具有可 充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，縮短建設(shè)周期，降低建設(shè)成本的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明設(shè)計(jì)科學(xué)、合理、富有創(chuàng)意、充分體現(xiàn)出售電的靈活性、方便性、 易操作和運(yùn)行的準(zhǔn)確性等通常售電方式所不具備的優(yōu)點(diǎn)。提高了售電的效率， 實(shí)用性較強(qiáng)，整體結(jié)構(gòu)緊湊、耗材少、壽命長(zhǎng)、成本低廉、性能穩(wěn)定、可靠、 維修方便，本發(fā)明適宜電力部門推廣使用。


圖l為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的無(wú)線預(yù)付費(fèi)電子電能表結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明的遙控器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明的遙控器外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明的售電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本發(fā)明的無(wú)線多跳集中器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為本發(fā)明的GPRS模塊與上位機(jī)連接示意圖。
具體實(shí)施例方式
一種基于無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)的預(yù)付費(fèi)用電控制系統(tǒng)，包括遙控器2、多個(gè)無(wú)線預(yù) 付費(fèi)的電子電能表l、售電機(jī)3、無(wú)線多跳集中器7和上位機(jī)4;如圖1所示， 所述遙控器2通過(guò)紅外線與電子電能表1或售電機(jī)3相傳導(dǎo)；售電機(jī)3的箱體 上的接口通過(guò)數(shù)據(jù)線與上位機(jī)4的通訊接口相連接，上位機(jī)4的串行接口通過(guò) GPRS模塊連接，此GPRS模塊與無(wú)線多跳集中器7相傳導(dǎo)，無(wú)線多跳集中器7 通過(guò)無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)分別與帶有NRF905無(wú)線通訊模塊的多個(gè)無(wú)線預(yù)付費(fèi)的電子 電能表1相傳導(dǎo)；
遙控器2包括裝在殼體5內(nèi)的電路控制板；如圖3所示，電路控制板上裝
設(shè)有紅外線發(fā)送接收芯片17和8958A處理器芯片10;紅外線發(fā)送接收芯片17 的對(duì)應(yīng)輸出端與紅色LED發(fā)光二極管16的兩端相連接，紅外線發(fā)送接收芯片 17的輸入端通過(guò)導(dǎo)線與8958A處理器芯片10的輸出端相連接，8958A處理器 芯片10的輸入端與遙控器2上的數(shù)字功能按鍵18相連接；
無(wú)線預(yù)付費(fèi)的電子電能表1包括裝在外殼內(nèi)的無(wú)線通訊模塊8、電能采集模 塊13、紅外線發(fā)送接收芯片17、 8958A處理器芯片IO和繼電器12;如圖2所 示，所述紅外線發(fā)送接收芯片17的輸出端通過(guò)導(dǎo)線與8958A處理器芯片10對(duì) 應(yīng)的輸入端相連接，電能采集模塊13的輸入端分別與用戶的電流、電壓回路相 連接，電能采集模塊13的輸出端通過(guò)與8958A處理器芯片10對(duì)應(yīng)的輸入端相 連接，8958A處理器芯片10的相應(yīng)的輸入端通過(guò)SPI接口 9與無(wú)線通訊模塊8 的輸出端相連接，8958A處理器芯片10的輸出端與繼電器12的線圈兩端相連 接；
售電機(jī)3如圖5所示，包括裝在箱體里的紅外光電耦合器15、紅外線發(fā)送 接收芯片17和8958A處理器芯片10;所述紅外線發(fā)送接收芯片17的輸入端與 紅外光電耦合器15的輸出端相連接，紅外線發(fā)送接收芯片17的輸出端通過(guò)導(dǎo) 線與8958A處理器芯片10對(duì)應(yīng)的輸入端相連接，8958A處理器芯片10的輸出 端通過(guò)MAX232接口 11與上位機(jī)的串行接口相連接進(jìn)行通訊；
無(wú)線多跳集中器6包括GPRS模塊6、 C8051F020處理器芯片14和無(wú)線通 訊模塊8;如圖6所示，所述GPRS模塊6的通訊端與C8051F020處理器芯片 14對(duì)應(yīng)的通訊端相連接，C8051F020處理器芯片14另外的SPI 口與無(wú)線通訊模 塊8的通訊端相連接；
上位機(jī)4采用市售的成品微機(jī)，在嵌入式CPU芯片對(duì)應(yīng)的輸出端口連接有 GPRS模塊6，即GPRS模塊6直接與上位機(jī)4相連接，在嵌入式CPU芯片裝 設(shè)有通用成型管理軟件線損分析和統(tǒng)計(jì)、電量使用報(bào)表、用電異常分析、電 網(wǎng)質(zhì)量監(jiān)控等程序。
權(quán)利要求
1、一種基于無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)的預(yù)付費(fèi)用電控制系統(tǒng)，包括遙控器(2)、多個(gè)無(wú)線預(yù)付費(fèi)的電子電能表(1)、售電機(jī)(3)、無(wú)線多跳集中器(7)、上位機(jī)(4)；其特征在于1)、所述遙控器(2)通過(guò)紅外線與電子電能表(1)或售電機(jī)(3)相傳導(dǎo)；售電機(jī)(3)的箱體上的接口通過(guò)數(shù)據(jù)線與上位機(jī)(4)的通訊接口相連接，上位機(jī)(4)的串行接口通過(guò)GPRS模塊連接，GPRS模塊與無(wú)線多跳集中器(7)相傳導(dǎo)，無(wú)線多跳集中器(7)通過(guò)無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)分別與帶有NRF905無(wú)線通訊模塊的多個(gè)無(wú)線預(yù)付費(fèi)的電子電能表(1)相傳導(dǎo)；2)、上述遙控器(2)包括裝在殼體內(nèi)的電路控制板；電路控制板上裝設(shè)有紅外線發(fā)送接收芯片(17)和8958A處理器芯片(10)；紅外線發(fā)送接收芯片(17)的對(duì)應(yīng)輸出端與紅色LED發(fā)光二極管(16)的兩端相連接，紅外線發(fā)送接收芯片(17)的輸入端通過(guò)導(dǎo)線與8958A處理器芯片(10)的輸出端相連接，8958A處理器芯片(10)的輸入端與遙控器(2)上的數(shù)字功能按鍵(18)相連接；3)、上述無(wú)線預(yù)付費(fèi)的電子電能表(1)包括裝在外殼內(nèi)的無(wú)線通訊模塊(8)、電能采集模塊(13)、紅外線發(fā)送接收芯片(17)、8958A處理器芯片(10)和繼電器(12)；所述紅外線發(fā)送接收芯片(17)的輸出端通過(guò)導(dǎo)線與8958A處理器芯片(10)對(duì)應(yīng)的輸入端相連接，電能采集模塊(13)的輸入端分別與用戶的電流、電壓回路相連接，電能采集模塊(13)的輸出端通過(guò)與8958A處理器芯片(10)對(duì)應(yīng)的輸入端相連接，8958A處理器芯片(10)的相應(yīng)的輸入端通過(guò)SPI接口(9)與無(wú)線通訊模塊(8)的輸出端相連接，8958A處理器芯片(10)的輸出端與繼電器(12)的線圈兩端相連接；4)、上述售電機(jī)(3)包括裝在箱體里的紅外光電耦合器(15)、紅外線發(fā)送接收芯片(17)和8958A處理器芯片(10)；所述紅外線發(fā)送接收芯片(17)的輸入端與紅外光電耦合器(15)的輸出端相連接，紅外線發(fā)送接收芯片(17)的輸出端通過(guò)導(dǎo)線與8958A處理器芯片(10)對(duì)應(yīng)的輸入端相連接，8958A處理器芯片(10)的輸出端通過(guò)MAX232接口(11)與上位機(jī)的串行接口相連接進(jìn)行通訊； 5)、上述無(wú)線多跳集中器(7)包括GPRS模塊(6)、C8051F020處理器芯片(14)和無(wú)線通訊模塊(8)；所述GPRS模塊(6)的通訊端與C8051F020處理器芯片(14)對(duì)應(yīng)的通訊端相連接，C8051F020處理器芯片(14)另外的SPI口與無(wú)線通訊模塊(8)的通訊端相連接；6)、上述上位機(jī)(4)在嵌入式CPU芯片對(duì)應(yīng)的輸出端口連接有GPRS模塊(6)。
全文摘要
一種基于無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)的預(yù)付費(fèi)用電控制系統(tǒng)，包括遙控器、多個(gè)無(wú)線預(yù)付費(fèi)電子電能表、售電機(jī)、無(wú)線多跳集中器和上位機(jī)；遙控器通過(guò)紅外線與無(wú)線預(yù)付費(fèi)電子電能表或售電機(jī)相傳導(dǎo)；售電機(jī)的接口通過(guò)數(shù)據(jù)線與上位機(jī)的通訊接口相連接，上位機(jī)的串行接口通過(guò)GPRS模塊連接，此GPRS模塊與無(wú)線多跳集中器相傳導(dǎo)，無(wú)線多跳集中器通過(guò)無(wú)線電波分別與帶有NRF905無(wú)線通訊模塊的多個(gè)無(wú)線預(yù)付費(fèi)的電子電能表相傳導(dǎo)；本發(fā)明設(shè)計(jì)科學(xué)、富有創(chuàng)意、充分體現(xiàn)出售電的靈活性、方便性、易操作和運(yùn)行的準(zhǔn)確性等通常售電方式所不具備的優(yōu)點(diǎn)。提高了售電的效率，實(shí)用性較強(qiáng)，整體結(jié)構(gòu)緊湊、耗材少、壽命長(zhǎng)、成本低廉、性能穩(wěn)定、可靠、維修方便，本發(fā)明適宜電力部門推廣使用。
文檔編號(hào)G07F15/06GK101364341SQ20081001333
公開(kāi)日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2008年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月23日
發(fā)明者洋 于, 亮 陳 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)理工大學(xué)