[发明专利]一种零功耗射频读表的电能表

说明书

技术领域

本发明属于电磁测量领域，具体涉及一种智能电能表，尤其涉及一种零功耗射频读表的电能表，其能够在电能表处于不同状态下(包括工作正常，故障，损坏，供电正常，供电失效等环境下)通过非接触的方式读取电能表数据。

背景技术

随着科技的发展，各种智能电能表应用已经普及，抄表系统可以通过有线的或者无线的方式将计量数据采集、分析、处理。

例如中国专利申请第201110399711号公开的一种远程单相费控智能电能表，其包括微处理器、电能表计量单元、电压采样单元、电流采样单元和电源电路；所述电压采样单元和电流采样单元的信号输出端连接电能表计量单元的信号输入端；电能表计量单元的数据输出端连接微处理器的数据输入端；所述微处理器的输出端连接有LCD显示模块、继电器控制输出接口、秒信号输出接口、电能脉冲输出接口；微处理器的控制输入端连接有按键；微处理器还连接有时钟电路、存储器、红外通讯电路和串行通信电路；所述电源电路的电源输入端连接有蓄电池，电源电路的电源输出端分别连接电能表计量单元的电源输入端、微处理器的电源输入端和串行通信电路的电源输入端。本技术方案具有独立的红外和RS485通讯接口，支持远程费控功能。

在远程抄表的电能表系统中，数据作为整个系统最重要的信息，是整个系统服务的对象。在实际使用中，电能表很有可能发生故障，损坏等情况，导致电量数据无法正常读取，给电力局带来的是巨大的损失。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种零功耗射频读表的电能表。在电能表工作正常，故障，损坏，供电正常，供电失效等不同环境下通过无线的方式读取电能表中的数据。

依据本发明的第一方面，提供一种零功耗射频读表的电能表，其包括电能表主控电路、EEPROM模块电路和射频天线，电能表主控电路是电能表的核心部分，包括微处理器模块、计量模块、485通信模块、液晶显示模块、继电器控制模块，电能表主控电路完成计量、通信、显示、控制功能；EEPROM模块电路为电能表提供存储器，微处理器通过I2C总线与EEPROM通信，实现数据的存取功能；射频天线接收外部RF信号，输入到EEPROM模块电路，EEPROM将射频信号转化为读写指令,并从RF系统获取电能，所以不依靠智能电能表的电能也可以正常工作。

依据本发明的第二方面，提供一种零功耗射频读表的电能表，零功耗射频读表的电能表包括主控制器、电能计量模块、通讯模块和存储模块；其中主控制器是电能表的核心，在整个系统起到逻辑运算和控制的作用；计量模块用于采集电流电压信号并计量用户电量；通讯模块用于电能表与上位机的远程通信；存储模块用于存储电量及事件数据。

优选地，主控制器包括CPU及其最小系统电路，由电阻R1和C1串联组成复位电路，电阻R1一端接+5V电源及CPU的VCC端口、电阻R1另一端连接电容C1及CPU的RESET端口；电容C1一端接电阻R1及CPU的RESET端口、另一端接地及CPU的VSS端口。

优选地，电能计量模块包括计量芯片U2、晶振电路、电流和电压采样电路、脉冲灯电路；计量芯片的MMD1、DVDD、MMD0端口均连接计量电源V_Msr端，DGND、AGND端口均连接计量电压GND端；外部火线实际电流的采样电流经继电器的锰铜片后转化为电压信号(参见图2中的I 1+/I 1-端接至继电器)，采样电流经过由电阻R2、R3、R4、R5、电容C2、C3组成的差分阻容滤波电路之后，输入到计量芯片电流采样端口I 1N、I 1P；火线电压经R7电阻分压后输入到计量芯片电压采样端口VP端，VN端串联电阻R8后接地；晶振X2两端连接计量芯片OSCO、OSCI端口，为计量芯片提供时钟源；电阻R6与LED1串联后连接计量芯片的脉冲输出端CF1端，实现电量脉冲的显示；差分阻容滤波电路中，电阻R3一端接I 1+、电阻R3另一端连接电阻R4及地端；电阻R4一端接I 1-、电阻R4另一端连接电阻R3及地端；电阻R2一端接I 1+、电阻R2另一端连接电容C2及计量芯片的I 1N；电阻R5一端接I 1-、电阻R5另一端连接电容C3及计量芯片的I 1P；电容C2一端接电阻R2及计量芯片的I 1N、电容C2的另一端接电容C3及地端；电容C3一端接电阻R5及计量芯片的I 1P、电容C3的另一端接电容C2及地端。