[发明专利]一种智能电能表及公用事业仪表抄表系统

权利要求书

1.一种公用事业仪表抄表系统，它包括智能电能表(1)、水表(2)、气表(3)、热表(4)和终端系统(5)，所述智能电能表(1)接设于电网电力线与电网用户负载之间，智能电能表(1)与水表(2)、气表(3)以及热表(4)是通过M-BUS总线加以通讯连接，所述智能电能表(1)通过无线网络与终端系统(5)之间进行通讯，其中所述水表(2)、气表(3)和热表(4)中装设有用于接收和应答数据信息的应答单元(21；31；41)，所述智能电能表(1)通过M-BUS总线向水表(2)、气表(3)和热表(4)获取公用商品耗用量数据信息，以作为一个数据采集设备，其中在智能电能表(1)与水表(2)、气表(3)或热表(4)之间增加一个加密设备，防止系统外部设备通过非正常手段来获取数据；

所述智能电能表包括：信号采集单元(10)，用于接入电网电力线，进一步获取其电流和电压信号并转换成电力数字信号值；信号处理单元(11)，用于接收这些电力数字信号值并进行计算和数据处理；通讯端(12)，用于接收通讯请求或发送数据；控制单元(13)，用于控制对所述智能电能表的外部数据信息获取和发送数据，所述控制单元(13)通过若干个接口(131)与信号处理单元(11)和通讯端(12)加以连接，所述信号处理单元(11)又控制所述的控制单元(13)获取外部M-BUS总线的数据信息，或向外部M-BUS总线上的设备终端发送数据命令，在智能电能表正常工作时，信号处理单元(11)发送数据采集命令CHECK_M至控制单元(13)，或通讯接口类命令SMS_PROMPT，以控制控制单元(13)对外部M-BUS总线上的设备终端进行数据采集，以此使本智能电能表作为一个数据采集设备；控制单元(13)发送数据处理命令STAT_M至信号处理单元(11)，以使智能电能表作为一个数据集中器设备，实现对能耗数据的分拣和处理，控制控制单元(13)对一个有效通讯区域内的智能电能表进行电量数据进行采集；

其特征在于其通讯方法包括步骤：

1)智能电能表(1)发送初始化操作帧给气表(3)，应答单元(21；31；41)接收到这些操作帧时，回复单字节帧E5H，同时初始化气表(3)的通讯状态，准备开始通讯；

2)当所述M-BUS总线上的设备初始化完成之后，应答单元(21；31；41)将气表(3)当前的数据信息传送给智能电能表(1)，电表采用请求方式，当气表(3)一旦接收到此请求帧时进行回复，回复内容固定12字节头内容+当前温度补偿的用气量+当前温度未补偿的用气量+气表(3)阀门状态；

3)当气表(3)接收到如上操作帧，则通过应答单元(21；31；41)进行回复，同时需要将DATA区的数据设置为气表(3)设备的地址，之后智能电能表(1)将使用此地址与气表(3)进行通讯；

4)气表(3)的阀门通过智能电能表(1)的控制单元(13)进行远程控制，一个终端系统(5)通过发送信息的方式控制智能电能表(1)，所述智能电能表(1)再将此信息发送至气表(3)，以进行远程控制。

2.如权利要求1所述的公用事业仪表抄表系统，其特征在于进一步包括步骤：智能电能表(1)在系统时间改变之后进行时间校准，气表(3)接收到智能电能表(1)的新时钟信息后，若时间差超出60s，则需要置位时钟错误标志，并将智能电能表(1)的时间作为新的时间。

3.如权利要求1所述的公用事业仪表抄表系统，其特征在于进一步包括步骤：当气表(3)被智能电能表(1)进行复位后，则之前分配的地址清零，加密的密钥清零，恢复为初始状态，此时智能电能表(1)发送控制帧，气表(3)回复正确接收的信息。

4.如权利要求1所述的公用事业仪表抄表系统，其特征在于：所述智能电能表(1)通过其通讯端(12)与终端系统(5)之间以WLAN、WIFI、3G或ADSL无线方式加以连接。

5.如权利要求1所述的公用事业仪表抄表系统，其特征在于：分别在信号处理单元(11)和控制单元(13)上设置UART接口，用于两者之间的数据信息的互相发送和接收，在信号处理单元(11)的一个FLASH单元或RAM中设定数据采集模组和接口类，在控制单元(13)的FLASH或RAM中设定数据处理模组和接口类。