[发明专利]一种能效业务专用芯片及其应用方法

权利要求书

1.一种能效业务专用芯片，其特征在于，所述芯片包括电能计量模块、非电量采集模块、安全模块、PLC通信模块、射频通信模块和芯片内核；所述电能计量模块、非电量采集模块、安全模块、PLC通信模块、射频通信模块和芯片内核通过片内总线相连接；所述电能计量模块、非电量采集模块、安全模块、PLC通信模块、射频通信模块和芯片内核集成在一片芯片上；

所述电能计量模块用于电参数模拟量信号的采集、电能计量以及相关电参数的测量；其包括DSP内核、7路19位2阶ADC及ADC数据Buffer；

所述DSP内核用于计算各相电流有效值、电压有效值、功率因数及频率并提供各相及合相的有功功率、无功功率、视在功率、有功能量及无功能量；

所述7路19位2阶ADC采用双端差分信号输入方式，用于满足三相四线制的电能计量需求；

所述ADC数据Buffer用于同步采样数据，便于分次谐波分析，无需进行预处理。

2.如权利要求1所述的一种能效业务专用芯片，其特征在于，所述非电量采集模块用于模拟量传感器输出信号的采集并对非电参数进行计算测量；其包括逐次逼近型ADC；

所述逐次逼近型ADC包括一个比较器和DA转换器。

3.如权利要求1所述的一种能效业务专用芯片，其特征在于，所述安全模块用于全机制的检查，其包括随机数发生器、公钥算法引擎单元、加密算法单元和辅助电路。

4.如权利要求1所述的一种能效业务专用芯片，其特征在于，所述PLC通信模块采用抗干扰性强的OFDM技术，支持DBPSK、DQPSK、D8PSK调制和前向纠错技术，支持电网的可靠数据通信；其集成物理层、媒体访问控制层、可编程陷波机制和6LoWPAN自适应层，用于在群延时、脉冲干扰环境下，与其它窄带发送器协同工作的途径可靠通信。

5.如权利要求1所述的一种能效业务专用芯片，其特征在于，所述射频通信模块包括接收机和发射机；

所述接收机用于从众多的电波中选出有用信号，将信号变为基带信号；

所述发射机用于基带信号对中频载波的调制，将其上变频至特定的RF频段后有效的发射出去。

6.如权利要求5所述的一种能效业务专用芯片，其特征在于，所述发射机通过调制、上变频、功率放大和滤波进行对基带信号到射频信号的转换。

7.如权利要求1所述的一种能效业务专用芯片，其特征在于，所述芯片内核用于外部控制和响应中断，其包括16位定时器、高速异步收发器、16个可编程I/O端口、通用异步接收/发送器、内嵌电复位电路和内嵌低电压检测及复位电路。

8.如权利要求1所述的一种能效业务专用芯片的应用方法，其特征在于，所述方法包括

(1)包括能效业务专用芯片的能效监测终端通过系统身份认证与密码服务器建立链路；

(2)密码服务器与能效监测终端协商会话密钥；

(3)能效监测终端采集用电设备或系统的电气量数据、非电气量数据及环境参数；

(4)能效监测终端将采集到的电气量数据、非电气量数据及环境参数加密；

(5)加密后数据存储在本地能效监测终端并发送至主站服务器；

(6)主站进行解密后展示及分析。

9.如权利要求8所述的一种能效业务专用芯片的应用方法，其特征在于，所述步骤(2)包括密码服务器与能效监测终端双方产生的会话密钥在一定时间后密钥失效，密钥失效后，可通过会话恢复机制，恢复会话密钥。

10.如权利要求8所述的一种能效业务专用芯片的应用方法，其特征在于，所述步骤(3)包括能效监测终端采集中定时器按一定时间间隔抄收数据。

11.如权利要求8所述的一种能效业务专用芯片的应用方法，其特征在于，所述步骤(4)包括用获取的加密密钥加密相关数据，获得密文；根据不同的加密要求，进行安全性不同的加密方式。