基于RFID的单相电子式预付费电能表的设计作者：欧阳宏志 管金云 李可生 刘 华来源：《现代电子技术》2010年第07期 摘 要伏秒特性的绘制方法和含义:为了适应电能表高精度、低功耗、智能化的发展趋势,将射频识别技术应用到电子式预付费电能管理系统。介绍了系统的结构和工作流程,给出了主要电路模块的原理图,包括电能计量部分、射频接口部分等,并从低功耗和抗干扰等方面进行了可靠性设计。射频识别技术是未来电能表的一种重要的发展方向。 关键词:电能表; 射频识别; ADE7755; 可靠性
中图分类号:TM933 文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2010)07-0145-03
Design of Single-phase Electronic Prepayment Watt-hour Meter Based on RFID
OUYANG Hong-zhi, GUAN Jin-yun, LI Ke-sheng, LIU Hua
(College of Electrical Engineering, University of South China, Hengyang 421001, China)
Abstract: To adapt to the developing trend of Watt-hour meters in high accuracy, low power consumption and intelligence, the electronic prepayment energy management system is designed based on RFID. The structure of the system is introduced,and the schematic diagrams of the main ciscuits are given, including the sections of energy metrology and radio frequency interface, etc.The reliability of the system is also considered in the aspects of low-power consumption and anti-interfe-rence. The RFID technology is a kind of important direction of future Watt-hour meters.
随着国民经济的发展,人均用电量的大幅度增加,推动了“一户一表,抄表到户”的这一制度。传统的感应式电能表测量精度有限,会带来较大误差,抄表方式落后,偷窃电现象严重,现今已经被淘汰;接触式IC卡预付费电能表[1]抗干扰能力弱,容易被解密,易污染和磨损,寿命短。为了解决预付费IC卡电能表的不足,设计了基于RFID(射频识别)技术的电子式电能表。通过电能测量集成电路对电压电流的取样信号进行处理,nhdt-471并输出与有功功率成正比的频率信
号抗裂网片
;微处理器通过对脉冲计数来计算所消耗的电量。用户将射频卡片靠近电能表,这时MCU通过射频芯片读取卡的金额,将其存储到E2PROM,同时此卡清零。电能表将通过声音和LCD显示来提醒用户充值。 1 系统构成与工作流程
1.1 系统构成
基于RFID[2]的预付费单相电能表系统解决方案不仅从购电、用电交易本身考虑,且从整个电力市场管理通用性上考虑。本系统总体设计如图1所示。预付费系统由两部分组成:基于RFID的单相预付费电能表和用电管理软件。电能表是整个预付费系统中的终端设备,它通过射频卡与售电管理点进行数据交互。
图1 系统总体框图
1.2 工作流程
预付费电能表[3]工作分两大部分:电能表与上位机管理软件的信息交互和用户电能的
计量。按照“一户一表,一表一卡”的原则,用户安装一个新的电能表的同时,会获得一张射频卡。首先用户需要到售电点开户,从而在管理系统中建立用户档案,以后所有与该表相关的信息均保存至此。开户完成后,电能表与射频卡建立了链接,购电、测试、设置等管理操作均被允许。为保证信息安全,通信中的购电信息和管理信息均由售电管理上位机软件加密, 测量空间以密文数串的形式进行传递,电表在接收到这些数据时,将进行相应的解密工作。同时,电能表将用户的用电量、余额、部分消费记录及状态等非加密信息通过射频卡返回给售电管理部门。电能表中储存有前12个月的购电/消费历史记录、当前日期/时刻、事件记录等,用户可通过按键查询全部获得,这些信息对管理部门也是同等重要,管理员可通过近红外光电装置与电能表通信获得,同时可对电能表进行日期、时刻等设置。丸药制作卷纸架
