智能用電互動終端和系統的製作方法
2024-02-08 21:27:15 4
專利名稱：智能用電互動終端和系統的製作方法
技術領域：
本實用新型總體上涉及智能用電領域，更加具體而言，其涉及ー種能夠遠程控制智能電能表跳閘或合閘的智能用電互動終端和系統。
背景技術：
隨著智能電網建設的發展，智能電錶得以大範圍推廣，智能電能表安裝後，用於維護的設備也逐漸增多，例如，手持終端、紅外遙控器等，但這些維護設備僅為檢修人員使用，用戶沒有權限使用，也無法實時獲得智能電能表詳細信息，而且這些設備功能簡單，沒有互動功能。此外，目前用戶使用的費控智能電能表，在用戶剰餘金額低於報警門限時，會報警提示用戶購電；當用戶剰餘金額低於跳閘門限時，所述電能表自動跳閘。此時，用戶需要購電，才能使用，而再次供電時，供電局主站通過發送遠程合閘指令至所述電能表，只是授予用戶合閘的權限，而電能表並不會立即合閘，需要用戶或檢修人員到現場按下按鍵確認後，電能表才會合閘。然而，現實生活中，費控智能電能表安裝環境相當複雜，相當一部分安裝在不容易維護的高處，例如，屋頂、電線桿上，等。這給用戶購電後合閘操作帶來極大不便。
發明內容鑑於上述技術問題，本實用新型提供ー種智能用電互動終端和系統，能夠獲取智能電能表數據，並可以遠程控制智能電能表跳閘或合閘。根據本實用新型的一種實施方式，本實用新型提供了ー種智能用電互動終端，其包括:人機互動模塊,用於向微控制單元(Micro Control Unit,MCU)控制模塊發送用戶輸入的合閘或跳閘確認信息；MCU控制模塊，用於根據所述合閘或跳閘確認信息生成指示智能電能表進行合閘或跳閘操作的控制指令；正交頻分復用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing, OFDM)晶片，與所述MCU控制模塊通信連接，用於將所生成的指示智能電能表進行合閘或跳閘操作的控制指令發送至所述智能電能表。由此，智能電能表可以根據所述控制指令進行合閘或跳閘操作，而無需用戶或檢修人員手動接觸智能電能表進行合閘或跳閘。此外，所述智能用電互動終端還可以包:存儲器，與所述MCU控制模塊通信連接，用於存儲與用電相關的信息；通用無線分組業務(General Packet Radio Service, GPRS)模塊,與所述MCU控制模塊通信連接，用幹與用電採集系統進行數據交互或者與用戶的其他通信設備進行簡訊通信；[0014]RS485通信模塊和/或紅外通信模塊，與所述MCU控制模塊通信連接，用於數據的抄讀和設置。根據本實用新型的另ー種實施方式，本實用新型提供了ー種智能用電互動終端，其包括:MCU控制模塊，用於對該智能用電互動終端的各個模塊進行控制，並進行數據處理；OFDM晶片，用於在所述MCU控制模塊的控制下讀取智能電能表的數據；存儲器，用於在所述MCU控制模塊的控制下存儲所讀取的數據；人機互動模塊，用於在所述MCU控制模塊的控制下獲取用戶輸入信息(例如，查詢信息、購電信息等)並將該輸入信息發送給所述MCU控制模塊進行處理或者顯示所述讀取的數據。由此，根據需要，用戶可以及時獲取智能電能表的詳細信息，可進行查詢、購電等操作。此外，所述智能用電互動終端還包括:GPRS模塊，用於在所述MCU控制模塊的控制下將所讀取的數據通過簡訊方式發送給用戶的其他通信設備；和/或
RS485通信模塊和/或紅外通信模塊，用於在所述MCU控制模塊的控制下進行數據的抄讀和設置。由上述可知，實施本實用新型具有以下優點:當電錶剰餘金額不足吋，通過智能用電互動終端的GPRS模塊發送提示信息給用戶手機或個人電腦，及時提醒用戶購電。另外，地區環境複雜安裝的智能電能表可以通過本實用新型的智能用電互動終端控制合閘，用戶在家裡購電、查詢等與智能表互動，大大提高了用戶用電的便利，增強了用戶用電體驗。
圖1是本實用新型的智能用電互動終端的實施例1的結構框圖；圖2是本實用新型的智能用電互動終端的實施例2的結構框圖；圖3是本實用新型的智能用電互動終端的實施例3的結構框圖；圖4是本實用新型的智能用電互動終端的實施例4的結構框圖；圖5是本實用新型的智能用電互動系統的ー種實施方式的結構框圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的技術方案進行具體說明。實施例1參考圖1，示出了本實用新型的智能用電互動終端的實施例1的結構框圖。在本實施例中，智能用電互動終端100包括:人機互動模塊101，用於向MCU控制模塊102發送用戶輸入的合閘或跳閘確認信息。在本實用新型實施方式中，所述人機互動模塊可以為顯示屏和按鍵，或者，觸控顯示屏等，在本實用新型其他實施方式中，也可以為本領域其他具有數據輸入輸出功能的設備或裝置。MCU控制模塊102，用於根據所述合閘或跳閘確認信息生成指示智能電能表進行合閘或跳閘操作的控制指令。OFDM晶片103，與MCU控制模塊102通信連接，用於將MCU控制模塊102生成的指示智能電能表進行合閘或跳閘操作的控制指令發送至所述智能電能表。由此，智能電能表可以根據所述控制指令進行合閘或跳閘操作，而無需用戶或檢修人員手動接觸智能電能表進行合閘或跳閘。例如，當用戶完成購電後需要合閘時通過本實用新型的智能用電互動終端進行合閘，或者當用戶長時間外出需要，為了安全和省電需要跳閘時，可以通過智能用電互動終端發出跳閘控制指令，指示智能電能表跳閘，而無需用戶或檢修人員到現場進行操作。實施例2參考圖2，示出了本實用新型的智能用電互動終端的實施例2的結構框圖，圖中的虛線框表示該模塊為可選模塊。在實施例2中，類似地，智能用電互動終端200包括MCU控制模塊202、人機互動模塊201和OFDM晶片203，其中，MCU控制模塊202、人機互動模塊201和OFDM晶片203的作用和相互連接、配合或關聯關係與實施例1中MCU控制模塊102、人機互動模塊101和OFDM晶片103相同，請參考上面的描述。此外，本領域技術人員應當理解，MCU控制模塊202具有對該智能用電互動終端200的其他模塊進行控制，並進行數據處理的能力。在本實施例中，智能用電互動終端200還可包括其他模塊，如下:存儲器204，與MCU控制模塊202通信連接，用於存儲與用電相關的信息，例如，參數、日數據、月數據和負荷數據等；GPRS模塊205，與MCU控制模塊202通信連接，用於與用電採集系統進行數據交互或者與用戶的其他通信設備(例如，手機或個人電腦等)進行簡訊通信；此外，本領域技術人員應當理解，GPRS模塊是 實現無線通信的模塊，當然可以採用本領域的其他技術實現，例如，第三代移動通信(3G)模塊、第四代移動通信(LTE)模塊等。RS485通信模塊206，與MCU控制模塊202通信連接，用於數據的抄讀和設置。作為RS485通信模塊206的替代，或者附加地，智能用電互動終端200可以包括紅外通信模塊207用於所述數據的抄讀和設置。通過採用本實用新型實施方式，當電錶剰餘金額不足吋，GPRS模塊205發送提示信息給用戶手機或個人電腦，及時提醒用戶購電。並且，在用戶完成購電後，通過OFDM晶片203直接向智能電能表發送合閘指令，智能電能表收到指令後進行合閘操作，這極大地方便了用戶的操作，尤其是對安裝在複雜環境(例如屋頂、電線桿上等)智能電能表的操作極為有利。儘管上述實施例，已經基本解決技術問題，並取得了積極技術效果，但是，為了使所述智能用電互動終端200的電カ或電能更加優化，各個模塊的數據處理更加精準、同歩，作為ー種選擇，在本實用新型的其他實施方式中，所述智能用電互動終端200還可以包括用於各個模塊的供電管理的電源管理模塊208，進ー步地，包括用於為該智能用電互動終端200提供時鐘信號的時鐘晶片209。實施例3參考圖3，示出了本實用新型的智能用電互動終端的實施例3的結構框圖。在本實施例中，ー種智能用電互動終端300包括:MCU控制模塊302，用於對該智能用電互動終端的各個模塊進行控制，並進行數據處理；OFDM晶片303，與MCU控制模塊302通信連接，用於在MCU控制模塊302的控制下讀取智能電能表的數據；存儲器304，與MCU控制模塊302通信連接，用於存儲所讀取的數據；人機互動模塊301，與MCU控制模塊302通信連接，用於獲取用戶輸入信息並將所述輸入信息發送給MCU控制模塊302進行處理或者顯示所述讀取的數據。其中，人機互動模塊301的例子包括:顯示屏和按鍵、觸控顯示屏、語音識別裝置等。通過採用本實施例的智能用電互動終端300，MCU控制模塊302控制整個裝置的功能實現，通過OFDM晶片302讀取智能電能表的數據，進ー步處理後保存到存儲器304。並且可以通過人機互動模塊301現場查看電能表數據看，顯示運行狀態等。還可以通過人機互動模塊301錄入其他輸入信息，輸入信息類別包括實時數據、參數信息、控制信息、用電信息及購電信息等。實施例4參考圖4，示出了本實用新型的智能用電互動終端的實施例4的結構框圖。所述框圖中虛線表示該模塊為可選模塊。在本實施例中，智能用電互動終端400包括MCU控制模塊402、人機互動模塊401、OFDM晶片403、存儲器404，其中，MCU控制模塊402、人機互動模塊401、0FDM晶片403、存儲器404的作用和相互連接、配合或關聯關係與實施例3中的MCU控制模塊302、人機互動模塊301、OFDM晶片303、存儲器304相同，請參考上面的描述。除了類似於實施例3外，MCU控制模塊402、人機互動模塊401和OFDM晶片403的作用和相互連接、配合或關聯關係還可以與實施例1中MCU控制模塊102、人機互動模塊101和OFDM晶片103相同，請參考上面的描述。此外，如圖4所示，智能用電互動終端400進ー步包括與MCU控制模塊402通信連接並且用於將所讀取的數據通過簡訊方式發送給用戶的其他通信設備的GPRS模塊405，或者，進ー步地，可以包括與MCU控制模塊402通信連接並且用於數據的抄讀和設置的RS485通信模塊406和/或紅外通信模塊407。由此，用戶可以通過載波通信方式(即OFDM通信方式)、紅外方式、RS485通信方式讀取MCU處理的數據，也可通過個人電腦或手機經過GPRS網絡查詢終端內數據，大大增加了用戶與智能用電終端及智能電能表的交互。同樣地，儘管上述實施例，已經基本解決技術問題，並取得了積極技術效果，但是，為了使智能用電互動終端400的電カ或電能更加優化，各個模塊的數據處理更加精準、同步，在本實用新型的其他實施方式中，所述智能用電互動終端400還可以包括用於該智能用電互動終端的各個模塊的供電管理的電源管理模塊408，進ー步地，包括用於為該智能用電互動終端提供時鐘信號的時鐘晶片409。需要說明的是，本領域技術人員應當理解，實施例1-2和實施例3-4可以採用本領域的公知技術進行合併、整合或者集成，例如，OFDM晶片可以配置成既用於將MCU控制模塊根據所述合閘或跳閘確認信息生成的指示智能電能表進行合閘或跳閘操作的控制指令發送至所述智能電能表，也用於在所述MCU控制模塊的控制下讀取智能電能表的數據；存儲器設置成既可以用於存儲與用電相關的信息(例如，參數、日數據、月數據和負荷數據等)也可以存儲從智能電能表讀取的數據；人機互動模塊既可以輸入信息，也可以將用電數據顯示給用戶，等等。換句話說，根據本實用新型的實施方式，可以提供ー種既可以從智能電能表讀取詳細信息也可以向智能電能表發送跳閘或合閘指令的智能用電互動終端。此外，本實用新型還提供了ー種智能用電互動系統，其至少包括具有OFDM晶片的智能電能表和上述實施例或實施方式中任意一個實施例或實施方式所述的智能用電互動終端。如圖5所示，示出了智能用電互動系統的ー種實施方式的結構框圖，所述系統包括智能電能表600和智能電能互動終端500。其中，智能電能表600位於室外，例如房頂、電線桿、高牆上等，當然也可以位於室內；智能電能互動終端500位於室內，其中在智能電能表600和智能電能互動終端500中分別設置有用於電カ線載波數據通信的OFDM晶片603、OFDM晶片503，由此，二者可以通過OFDM電カ載波通信。其中，智能用電互動終端500具有上述實施例或實施方式中任意一個實施例或實施方式所述的功能和結構。例如，智能用電互動終端500包括:顯示與按鍵模塊501，主要是用於人機互動，例如，獲取用戶輸入信息並將所述輸入信息發送給MCU控制模塊502進行處理或者顯示讀取的數據，或者向MCU控制模塊502發送用戶輸入的合閘或跳閘確認信息，等；MCU控制模塊502，其為智能用電互動終端500的核心處理器，用於控制各個模塊、數據的處理等功能；OFDM晶片503，用於電カ線載波數據通信，例如，將MCU控制模塊502根據合閘或跳閘確認信息生成的指示智能電能表進行合閘或跳閘操作的控制指令發送至所述智能電能表600或者在MCU控制模塊502的控制下讀取智能電能表600的數據；存儲器504，主要存儲參數、日數據、月數據和負荷數據等，如上所述，這些數據可以通過顯示與按鍵模塊501顯示給用戶。電源管理模塊508，用於整個智能用電互動終端各個模塊的供電管理，例如，電能分配、負載均衡等；GPRS模塊505，用幹與用電採集系統進行數據交互或用戶簡訊溝通功能，例如，與用電採集系統進行數據交互或者與用戶的其他通信設備進行簡訊通信，等；RS485通信模塊506和紅外通信模塊507，主要用於數據的抄讀、設置等功能。在運行過程中，MCU控制模塊502控制整個功能的實現，通過置於智能電能表600和智能用電互動終端500中OFDM晶片503的配合讀取智能電能表600的數據，讀取的數據經過MCU處理後保存到存儲器504。用戶可以通過載波通信方式、紅外方式、RS485通信方式讀取MCU處理的數據，也可以通過顯示與按鍵模塊501現場查看電能表數據，也可通過個人電腦或手機經過GPRS網絡查詢終端內數據。智能互動終端500可以定時採集智能電能表600的用電信息，當剰餘金額不足時，可以通過GPRS模塊505發送提示信息給用戶手機或個人電腦，及時提醒用戶購電。用戶可以在戶內對智能電能表進行確認合閘，不需要戶外繁瑣的操作。智能電能表600接收供電遠程合閘指令，將信息以OFDM方式，發送給智能互動終端的OFDM晶片503，智能互動終端500接收到合閘信息，發出報警(可以通過指示燈指示，或者通過顯示屏顯示)，提示用戶手動合閘。用戶接收到報警提示信息後，判斷戶內用電設備是否可以安全送電，當滿足安全送電條件後，通過顯不與按鍵模塊501輸入合閘確認信息,MCU控制模塊502根據該合閘確認信息生成對應的控制指令，並將該控制指令通過OFDM晶片503發送到智能電能表600。室外的智能電能表600接收該控制指令，進行數據回傳確認，並進行合閘送電。另外，本實用新型智能用電互動終端還可以具有以下查詢、顯示功能。通過本實用新型在室內隨時獲取電能表信息。智能用電互動終端接收用戶的按鍵輸入信息，判斷信息類別，其中信息類別包括實時數據、參數信息、控制信息、用電信息及購電信息等。智能用電互動終端通過OFDM載波模塊發起對戶外電能表的信息指令；戶外電能表接收指令，進行數據回傳；智能用電互動終端接收到信息後，顯示運行狀態。由上述可知，當電錶剩餘金額不足時，本實用新型通過智能用電互動終端的GPRS模塊發送提示信息給用戶手機或個人電腦，及時提醒用戶購電。另外，地區環境複雜安裝的電錶可以通過本實用新型的智能用電互動終端控制合閘，用戶在家裡購電、查詢等與智能電能表互動，大大提高了用戶用電的便利，增強了用戶用電體驗。此外，本領域技術人員應當理解，智能互動終端除了通過智能電能表接收供電遠程合閘指令並將信息以OFDM方式發送給智能互動終端的OFDM模塊來接收到合閘信息之夕卜，還可以通過其他方式獲取合閘信息，例如，通過GPRS模塊接收遠程合閘指令，或者直接手動激活，等。本領域技術人員應當理解，本實用新型中涉及的各個模塊並不必然是指軟體、程序模塊，其通常可以由晶片、晶片、集成電路裝置等硬體實現。例如，MCU控制模塊可以由MCU晶片實現，GPRS模塊可以由GPRS晶片實現，RS485通信模塊可以由RS485接ロ實現，等。以上結合具體實施方式
對本實用新型進行了說明，這些具體實施方式
僅僅是示例性的，不能以此限定本實用新型之保護範圍，本領域技術人員在不脫離本實用新型實質的前提下可以進行各種修改、變化或替換。因此，依照本實用新型所作的各種等同變化，仍屬於本實用新型所涵蓋的範圍。
權利要求1.ー種智能用電互動終端，其特徵在於，所述智能用電互動終端包括: 用於向MCU控制模塊發送用戶輸入的合閘或跳閘確認信息的人機互動模塊； 用於根據所述合閘或跳閘確認信息生成指示智能電能表進行合閘或跳閘操作的控制指令的MCU控制模塊； 與所述MCU控制模塊通信連接並且用於將所生成的指示智能電能表進行合閘或跳閘操作的控制指令發送至所述智能電能表的OFDM晶片。
2.根據權利要求1所述的智能用電互動終端，其特徵在於，所述智能用電互動終端包: 與所述MCU控制模塊通信連接並且用於存儲與用電相關的信息的存儲器； 與所述MCU控制模塊通信連接並且用於與用電採集系統進行數據交互或者與用戶的其他通信設備進行簡訊通信的GPRS模塊； 與所述MCU控制模塊通信連接並且用於數據的抄讀和設置的RS485通信模塊和/或紅外通信模塊。
3.根據權利要求1或2所述的智能用電互動終端，其特徵在於，所述智能用電互動終端進ー步包括: 用於該智能用電 互動終端的各個模塊的供電管理的電源管理模塊； 用於為該智能用電互動終端提供時鐘信號的時鐘晶片。
4.根據權利要求1所述的智能用電互動終端，其特徵在於，所述人機互動模塊包括: 顯不屏和按鍵； 或者，觸控顯示屏。
5.ー種智能用電互動終端，其特徵在於，所述智能用電互動終端包括: 用於對該智能用電互動終端的各個模塊進行控制並進行數據處理的MCU控制模塊； 用於在所述MCU控制模塊的控制下讀取智能電能表的數據的OFDM晶片； 用於在所述MCU控制模塊控制下存儲所讀取的數據的存儲器； 用於在所述MCU控制模塊控制下顯示所述讀取的數據或者獲取用戶輸入信息並將所述輸入信息發送給所述MCU控制模塊進行處理的人機互動模塊。
6.根據權利要求5所述的智能用電互動終端，其特徵在幹，所述智能用電互動終端還包括: 用於在所述MCU控制模塊下將所讀取的數據通過簡訊方式發送給用戶的另外的通信設備的GPRS模塊。
7.根據權利要求5或6所述的智能用電互動終端，其特徵在於，所述智能用電互動終端還包括: 用於在所述MCU控制模塊控制下進行數據的抄讀和設置的RS485通信模塊和/或紅外通信模塊。
8.根據權利要求7所述的智能用電互動終端，其特徵在幹，所述智能用電互動終端進ー步包括: 用於該智能用電互動終端的各個模塊的供電管理的電源管理模塊； 用於為該智能用電互動終端提供時鐘信號的時鐘晶片。
9.根據權利要求5所述的智能用電互動終端，其特徵在於，所述人機互動模塊包括: 顯不屏和按鍵；或者，觸控顯示屏。
10.ー種智能用電互動系統，其特徵在於，所述系統包括: 具有OFDM晶片的智能電能表；以及如權利要求1至9中任意一項所述的智能用電互動終端。
專利摘要本實用新型公開了一種智能用電互動終端和系統。其中所述系統包括具有OFDM晶片的智能電能表和智能用電互動終端，所述智能用電互動終端包括用於向MCU控制模塊發送用戶輸入的合閘或跳閘確認信息的人機互動模塊；用於根據所述合閘或跳閘確認信息生成指示智能電能表進行合閘或跳閘操作的控制指令的MCU控制模塊；與所述MCU控制模塊通信連接並且用於將所生成的指示智能電能表進行合閘或跳閘操作的控制指令發送至所述智能電能表的OFDM晶片。採用本實用新型的技術方案，能夠遠程控制智能電能表跳閘或合閘，而無需用戶或檢修人員現場對智能電能表進行合閘、跳閘或其他處理。
文檔編號H02J13/00GK202957668SQ20122071750
公開日2013年5月29日 申請日期2012年12月24日 優先權日2012年12月24日
發明者李家才, 謝宏偉, 王化民, 張玉峰, 韓雪松, 周超, 邢磊, 馬宗超, 王加元, 趙玲, 馮保才, 裴俊英, 駱憲光, 徐程 申請人:內蒙古東部電力有限公司