[实用新型]自适应切换双模载波三相智能电能表

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自适应切换双模载波三相智能电能表，尤其是基 于PRIME调制与无线通信的自适应切换双模载波三相智能电能表。

背景技术

随着智能电网的建设，对智能电能表的要求除了能对电能进行准确的 计量外，还需要其能将用电信息与管理后台进行实时的准确的双向传输。 但是由于低压电力网结构的复杂性、线路高频信号衰减严重,特别是电网 各种干扰的随机性和无规律性,加上电力网络的分布电容、分布电感、负 载性质、负载阻抗值、噪声等都是动态变化不是恒定的，这些因素给电能 信息的采集带来了很大的干扰。

当前的载波通信主要是低压窄带载波，由于窄带载波通讯的频率很 低，对电网抗干扰能力差，波动不稳定，导致电能信息采集数据质量下降， 采集数据不全等问题，而且其已经成为窄带载波的瓶颈。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自适应切换双模载波三相智能电能表， 能够将PRIME电力线载波和无线组网通信两条通讯方式相结合从而互为 备用通信信道，实现窄带载波和宽带载波两种模式的自适应互换，提高了 电表数据传输的可靠性与稳定性。

一种自适应切换双模载波三相智能电能表，其特别之处在于：包括 MCU模块，该MCU模块分别与双模载波模块、电源模块、LCD显示模 块、时钟模块、电能计量模块、红外通信模块、数据存储模块和ESAM安 全认证模块连接。

其中双模载波模块包括PRIME电力载波模块、无线组网通信模块和 调制解调模块，该无线组网通信模块和调制解调器分别通过PRIME电力 载波模块与MCU模块相连接。

本实用新型的电能表采用窄带OFDM的PRIME技术调制载波通讯为 主，以无线通讯为辅助的双模通讯方式，两种通讯方式互为备用通信信道， 充分结合载波通讯与无线通讯各自的优点，实现窄带载波和宽带载波两种 模式的自适应互换，提高电表数据传输的可靠性与稳定性，解决了单靠窄 带载波通信速度低、抗干扰能力差的问题，提高载波通讯的成功率；通过 以载波为主无线为桥来组建网络，降低了对使用环境的要求，使得整个网 络的灵活性，可靠性得到了提升。

附图说明

附图1为本实用新型的逻辑原理示意图；

附图2为本实用新型中双模载波模块的工作流程图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型是一种自适应切换双模载波三相智能电能表， 包括MCU模块，该MCU模块分别与双模载波模块、电源模块、LCD显 示模块、时钟模块、电能计量模块、红外通信模块、数据存储模块和ESAM 安全认证模块连接。

其中双模载波模块包括PRIME电力载波模块、无线组网通信模块、 调制解调模块，该无线组网通信模块和调制解调器通过PRIME电力载波 模块与MCU模块(主CPU)相连接。

本实用新型是一种基于PRIME调制与无线通信的自适应切换双模载 波三相智能电能表，其主要包括MCU(微控制器)模块，双模载波模块， 电源模块，LCD显示模块，时钟模块，电能计量模块，红外通信模块，数 据存储模块，ESAM安全认证模块，其中以MCU模块为核心，如图1所 示其它各模块与之相连接。

其中双模载波模块包括PRIME电力载波模块和无线组网通信模块， 这是该双模载波自适应切换三相智能电能表的核心模块。功能如下：

(1)该三相智能电能表载波采用以窄带正交频分调制解调的PRIME 技术调制载波通讯为主，以无线通讯为辅助的双模通讯方式。三相智能电 能表通过载波模块抄录电能表的信息，若载波模式抄录数据失败，载波通 讯模块即启动补抄机制，当补抄数据也失败的情况下，双模载波模块即会 自动启动无线通信方式，通过无线通信方式采集电能表信息，如图2所示 流程，从而完成电力载波通讯和无线通讯之间的自适应切换。

(2)双模载波模块具有无线组网通信的功能，使通信网络与用电环境 无关，网络内单一节点出现故障不会引起其他节点正常通信故障，网络稳 定可靠。其无线自组网硬件系统采用ATSAM4SP32A控制器通过I2C总线 和TICC1101无线组网模块相连接，采用LEACH组网算法完成路由组网。