[发明专利]具有WIFI通讯功能的电能表

说明书

技术领域：

本发明涉及一种具有WIFI通讯功能的电能表，具体是指一种利用WIFI(Wireless Fidelity)无线网络进行信息交换的电能表。属于智能电能表和远程自动抄表领域。

背景技术：

随着科技的进步和网络技术的发展，利用各种先进的网络技术进行居民用户水、电、煤气三表的远程抄收和管理已经成为可能。传统的手工抄表技术一方面要耗费巨大的人力物力，带来入户安全等附加问题，另一方面，管理部门无法实时的采集和记录用户用水、电、煤气的各种数据，无法实现系统远程自动化管理。随着电价的改革，供电部门为迅速出账，需要从用户处尽快获取更多的数据信息，如电能需量、分时电量和负荷曲线等，自动抄表为实现上述要求提供了切实可行的技术手段。所以利用各种通讯技术进行远程自动抄表(Automatic Meter Reading，简称AMR)和管理已是大势所趋。在欧美等发达国家，利用RF(Radio Frequency)抄表和利用PLC(Power Line carrierCommunication)进行抄表已比较成熟。但是由于居民居住形式和网络等基础设施等环境的不同，目前它们在我国实际使用并不多见。

国内传统电能表的通信方式一般选择红外抄表、485串口传输等通信方式进行抄表。红外通信距离很近，一般不超过20米；而485通信需要另外铺设电缆，这对已经建好的居民小区等是非常困难的。这些传统通信方式已经满足不了目前远程抄表的需要。目前也有一些论文探讨基于以太网通讯的电能表和基于GPRS通讯的电能表，但是基于以太网的方式需要在楼道和家庭内布线，前期要穿墙打孔，后期要有专门的人员维护线缆接触不良的问题以及进行网络和安全管理，前期建设费用和后期维护费用仍然巨大。基于GPRS的电能表要借用中国移动的通讯网络进行通讯，因而要不停地向中国移动交费，运行费用让一般用户难以承受。

当前，无线通信与互联网是发展最为迅猛的通信系统和信息网络。其中由于WIFI无线宽带通讯不用布线，使用无需申请使用许可的2.4GHz左右的无线频段，被业界公认为是解决“最后100米接入问题”的理想方案；另外采用WIFI方式通讯可在小区内组成局域网，局域网内的通讯是不用交费的。前期不用布线，后期维护也很方便，大大降低建设和维护费用。另外上端可基于FTTH(Fiber To The Home)接入、网线接入、无线接入等多种方式接入互联网，可根据实际情况灵活的选择上层接入方案。因此采用WIFI方式通讯的电能表和远程抄表方案，对解决居民等用户用电数据的远程抄收以及电能负荷等的远程管理和监控将是一个较好的选择。

WIFI是一种适用于办公室和家庭、小高层大楼中使用的中短距离无线技术。该技术基于IEEE 802.11标准，可使用2.4GHz附近的频段，该频段目前尚属无需申请使用许可的无线频段。其目前正在使用的通信标准为IEEE 802.11a、IEEE802.11b和IEEE 802.11g。2006年1月，高速下一代WIFI标准802.11n草案通过。WIFI技术的突出优势在于：

其一，WIFI无线电波的覆盖范围较广。基于蓝牙技术的电波覆盖范围非常小，半径大约只有50英尺左右，约合15米，而且透过承重墙进行数据传输效果不理想；而WIFI的传输范围为室外最大300m，室内有障碍的情况下最大100m，家庭范围内自不用说，就是在整栋小高层的大楼中也可使用。

其二，费用比较低廉。只要在楼道合适位置放置一台具有抄表功能的WIFI抄表终端，此单元的百米以内的带有WIFI通讯模块的电能表即可与之抄表通讯。也就是说，不用耗费资金来进行网络布线接入，从而节省了前期建设大量的成本。同时也能克服后期有线维护困难的问题。同时带有WIFI通讯模块的电能表与WIFI抄表终端在小区内可组成局域网，可节省大量的运行费用。

第三，便于扩充，每个WIFI抄表终端最多可支持100个无线连接。从面向NGN(Next Generation Network)的角度分析，在未来，不用重新布线，抄表终端即可与家中安装有无线网卡的家用电器等联网通讯，除了抄表以外，还可实现IPTV、安防控制、远程医疗、信息家电等功能，从而真正的实现数字家庭。

因此采用WIFI技术进行抄表数据的通讯与采用有线技术相比，可降低建设成本，缩短业务开通时间，加快城市及农村等偏远地区的信息化建设，尤其适用于旧城区改造、新建小区、有线通讯不方便或不发达的地区、广大的农村等地区的抄表通讯。