IC卡电能表设计方案

北京福星晓程电子科技股份有限公司基于PL3000的IC卡型复费率电能表设计方案•简称IC卡表•充分满足电力企业的功能需求•为电表厂商大幅度降低生产成本基于PL3000的IC卡型复费率电能表设计方案•复费率方式计量：有效的削峰填谷，同时减少用户的电费支出•IC卡预付费售电：解决了电力部门“抄表难、收费更难”的实际问题，有效解决电费回收问题•IC卡型复费率电能表是居民电能表的方向性产品，预计未来几年国内就有五千万的市场需求前言•电表发生故障后不能直接监测•针对IC卡电能表进行的破坏和窃电不能及时发现•人工巡查方式工作效率低•无法进行负荷预测目前电表存在的问题芯片内部功能框图•复费率计量功能易于实现•预付费缴费：电力企业欢迎PL3000的解决方案•内嵌ESAM安全模块，数据安全•内部时钟、LCD驱动等•预付费设计，使交费、用电状况闭环管理•成本优势明显方案优势78167816接口用户负载PL3000微处理器计量单元、7816接口载波通讯处理秒脉冲4*32段LCD显示零线火线220V电源处理红外通讯继电器控制双通道电流、电压采样PDA编程时钟、电池ESAM模块CPU型IC卡接口保护电路2.IC卡型复费率表设计框图•主要芯片为PL3000、ESAM模块，共两个芯片组成•外围接口元器件：IC卡座、红外收发管、LCD液晶屏、光耦隔离输出•变压器及电源、电池、继电器及阻容IC卡表基本组成•方案以PL3000为核心芯片•功能完善、调试简便•收费设计•成本低，性能/价格比高IC卡表方案特点3.IC卡表各模块单元功能的实现方式•接口示意图3.2ESAM、IC卡7816接口•采用一个7816硬件接口模块•可为IC卡和ESAM分别提供不同的通信主频（软件可配置），能保证芯片最大程度上与不同厂家IC卡通信兼容性•通信线路间切换方便ISO7816接口特点3.3电能计量框图•使用9.6M晶体，全硬件实现可靠性高•支持软件校表•温度补偿进一步提高计量全温下精度•双电流采样防止窃电电能计量特性•内置低功耗实时钟、数字调校•数字调校采用每10秒加减N个低频clock的方式来实现•温度曲线查表保证全温内的精度•1Hz的秒脉冲输出•备用电池供电、功耗不大于3uA3.4实时钟及其数字调校15位累加器＝10？TTF4位计数器是全零？32768Hz+•数字调校后计时精度:〈±0.5s/d•温度补偿后计时精度:〈±0.1s/d×℃实时钟数字调校原理框图•内置LCD驱动电路，支持1/4duty、1/3bias显示模式，最多4×32段•电源由LCDP输入：3V或5V均支持•LCDP接电池可以实现停电显示，功耗小于20uA3.5LCD驱动逻辑电路•IC卡口能防止铁片插入短路、高压破坏•双电压比较器，一路翻转电压2.2V；另一路检测电池欠压，翻转电压2.4V•PCB设计，电压通道、电流通道模拟输入分别平行走线•变压器采用防漏磁屏蔽设计4IC卡表设计要点1•复位电压滞回特性，保证可靠复位IC卡表设计要点2•金额、复费率电价方式的预付费管理方式•或协议电量、月结缴费的预付费管理方式•ESAM模块：3DES加密、高安全级别•IC卡性能：符合GB/T18460-2001《IC卡预付费售电系统》标准要求5.IC卡表的预付费及安全性•符合GB/T17883和GB/T17215，有功精度1级，动态范围1000:1•有功电能计量误差：±1‰•无功电能计量误差：±5‰•适应45Hz-65Hz的电能计量•谐波可以准确计量到21次以上IC卡表计量指标•功耗：静态小于0.5W•时钟误差：优于0.5秒/天，电池备用•时钟校准：红外方式校时、RS485校时IC卡表性能指标•复费率：4费率、8时段•自动冻结：月末冻结，保存12个月数据•事件记录：记录掉电时刻、电表运行状态•循显：自动循显，循显项可以配置IC卡表实现的功能主要包括：•发卡售电系统：银行储蓄网点的联网售电•抄表管理软件：完成注册、调试、抄表、预付费管理稽查等工作•载波集中器：电话、GSM数传、GPRS网络方式上传，载波三相收发，自动搜索、存储中继路径6.复费率载波抄表系统简介网络IC卡型复费率载波电能表售电管理软件银行售电窗口GPRSCDMA网络低压电力线220V载波管理集中器售电及管理数据库抄表管理软件电话载波管理系统接口•实现了电能分时计量、集中抄表和IC卡预付费功能有机的结合远程抄表为人工巡查提供了重点稽查对象•远程授时，确保复费率计量准确•远程送电：通过载波系统，对临时无法买电的用户，暂时以远程方式送电，在系统中标记，待正常后再结算管理系统优势•系统考核，准确计算出台区线损•监测用户购电后电量的使用情况•远程抄表数据分析，防止窃电行为用电管理水平上一个新台阶：实现了电力企业生产设备的自动化管理抄表软件分析功能•技术方案、硬件开发样例，开放管理软件、程序源代码•对系统调试方法进行培训，最大限度、最短时间内满足用户的需求•针对表厂、重点用户：协助或共同开发，产权归用户•现场技术支持：产品开发、现场系统调试遇到的问题提供及时支持或服务7.技术支持方式•原则：公司为智能仪表专用芯片供应商，保证芯片的品质•目的：用户可以设计生产出高性能/价格比产品结语地址：北京福星晓程电子科技股份有限公司邮编：100089Tel:(86)[e-mail]