CN105185096A - 一种电能表数据信息采集记录仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电能表数据信息采集记录仪，包括箱体，以及设置在箱体内的采集系统、电能表安装机构和控制面板，其中，所述采集系统包括采集模块、电源模块、红外模块和485模块，所述采集模块、电源模块、红外模块和485模块均通过无线网络与主机进行通讯；本发明所述的换装电能表数据采集记录仪，能实现单、三相各类换装电能表的表体及显示的摄录取证，采集记录换装电能表的外观特征、显示数据、内部电量数据等信息，方便客户查找及供电公司进行核对，避免客户纠纷。
Description
技术领域
本发明涉及一种换装电能表数据采集信息记录仪，属于电能表检测技术领域。
背景技术
为保证电能计量的准确性，做到公平、公正计量，供电公司需按规程规定对电能表进行定期轮换，业扩及故障处理过程中也有电能表要换下。对换下的电能表供电公司在其营销系统中手工录入电量数据，由于换下电能表数量较多，定期要进行回收利用和报废处理，此时若客户对换装回来的电能表存在疑问，一是查找对应电能表较为困难，二是已处理无法查找，三是供电公司营销系统中的电量数据用户并不完全认同，因此对换装下的电能表原始信息要采集存储，增加客户认同度并方便查阅，避免与客户产生纠纷。
有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种电能表数据信息采集记录仪，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的是提供一种电能表数据信息采集记录仪，能实现单相各类电能表的表体及数据信息的摄录取证，采集记录电能表的外观特征、显示数据、电能表内电量数据等信息，能实现采集记录数据与营销系统电能表装拆数据的自动核对、本地存储和采集记录数据网络上传等功能。
为了实现上述目的，本发明的解决方案是：
一种电能表数据信息采集记录仪，包括箱体，以及设置在箱体内的采集系统、电能表安装机构和控制面板，其中，所述采集系统包括采集模块、电源模块、红外模块和485模块，所述采集模块、电源模块、红外模块和485模块均通过无线网络与主机进行通讯；所述电能表安装机构包括活动安装在箱体内的装表板，所述装表板底部设有固定电能表用的装表支架，装表支架上设有连接电能表用的接表柱；所述电源模块通过接表柱为电能表供电，红外模块和485模块分别通过红外或485串口与换装电能表通讯；所述控制面板包括操作按钮、指示灯和输入/输出接口。
作为优选，所述装表板底部通过合页铰接在箱体的侧边，装表板可沿着合页至少转动0~90°，装表板的背面或侧面设有支持杆，可以将装表板固定在任一倾斜角度。
作为优选，所述电源模块包括适配电路、锂电池、逆变控制电路、逆变输出电路和无线通信电路，逆变控制电路通过无线通信电路与主机通讯，220V交流电经过适配电路为锂电池充电，锂电池输出12V直流电，12V直流电一方面经过稳压芯片输出5V稳压直流电，分别为电源模块、红外模块、485模块和采集模块供电，另一方面经过逆变输出电路逆变后输出工频220V/100V/57.7V交流电，为换装电能表供电，电能表安装机构的接表柱与逆变输出电路的输出端口相连，逆变控制电路与逆变输出电路相连，逆变输出电路根据逆变控制电路输出的PWM控制信号和继电器控制信号，实现交流输出和档位的控制。
作为优选，所述逆变控制电路采用型号为STM32F103RCT6的单片机控制，所述无线通信电路采用型号为ESP8266EX的WIFI芯片。
作为优选，所述逆变输出电路包括依次相连的逆变单元、升压变压器和输出电压档位切换继电器，锂电池输出的12V直流电先经过逆变单元逆变为9V交流电，然后经过升压变压器分别升压为220V/100V/57.7V单相交流电，最后根据被测换装电能表的电压要求，通过电压档位切换继电器实现各个档位的自适应切换。
作为优选，所述主机采用平板电脑，主机建有以自己为服务端的局域网，采集模块、电源模块、红外模块和485模块通过WIFI无线通信网络接入到此局域网内，主机负责各个模块的控制和信息采集，并把采集到的信息通过其内部文件管理系统进行存储。
作为优选，所述采集模块采用具有高清摄像头和条码扫描功能的可移动设备（如手机、小型平板电脑等）。
作为优选，为方便采集模块采集数据，所述箱体内进一步设有一可伸缩支架，当换装电能表数据采集记录仪在室外使用时，被取证电能表可能还悬挂在高处，通过可伸缩支架可以将采集模块举起靠近需采集电能表，从而顺利完成数据读取、拍摄和条码扫描。
作为优选，所述红外模块包括第一单片机，以及与第一单片机相连的红外接收器、红外发射器和第一WIFI通信电路，第一单片机通过第一WIFI通信电路和主机通信，当主机需要读取电能表数据时，先通过WIFI发送读取电能表的命令，第一单片机接到命令后通过红外发射器发给被测换装电能表，当被测换装电能表接到命令后，回发主机需要的数据，第一单片机通过红外接收器接收数据，然后通过WIFI上传给主机。
作为优选，所述485模块包括第二单片机，以及与第二单片机相连的RS485通信电路和第二WIFI通信电路，第二单片机通过第二WIFI通信电路和主机通信，当主机需要读取电能表数据时，主机通过WIFI发送读取电能表的命令，第二单片机接到命令后通过RS485通信电路发给被测换装电能表，当被测换装电能表接到命令后，回发主机需要的数据，第二单片机通过RS485通信电路接收数据，然后将接收数据通过WIFI上传给主机。
本发明所述的换装电能表数据信息采集记录仪，通过电源模块为换装电能表提供3种不同档位的工频220V/100V/57.7V交流电，可以适用于多种规格的电能表；通过采集模块得到换装电能表的外观特征、显示数据等视频/照片信息，简洁快速；此外，还可以通过红外模块和485模块2种不同的方式读取换装电能表内部数据记录，从而方便客户查找及供电公司进行核对，避免客户纠纷。各个模块整合在同一个箱体内，方便携带，通过内置的操作面板实现各项操作，操作简单方便。
以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述。
附图说明
图1为本实施例的换装电能表数据采集记录仪俯视图；
图2为本实施例的换装电能表数据采集记录仪侧视图；
图3为本实施例的换装电能表数据采集记录仪控制框图；
图4为本实施例的逆变输出电路原理图。
具体实施方式
如图1-2所示，一种换装电能表数据信息采集记录仪，包括箱体1，以及设置在箱体1内的采集系统2、电能表安装机构3和控制面板4，其中，所述电能表安装机构3包括活动安装在箱体1内的装表板31，装表板31用于安装被测换装电能表6，所述装表板31底部设有装表支架32，装表支架32上设有连接换装电能表6用的接表柱33；所述控制面板4包括操作按钮41、指示灯42和输入/输出接口43。
在本实施例中，所述装表板31底部通过合页34铰接在箱体1的侧边，装表板31可沿着合页至少转动0~90°，便于换装电能表6的检测，装表板31的背面或侧面设有支持杆35，可以将装表板31固定在任一倾斜角度，为方便装表板31的提取，装表板31的顶部设有把手36。
如图3所示，所述采集系统2包括电源模块21、红外模块22、485模块23和采集模块24，所述电源模块21、红外模块22、485模块23和采集模块24均通过无线网络与主机5通讯。
所述电源模块21包括适配电路211、锂电池212、逆变控制电路214、逆变输出电路213和无线通信电路215，逆变控制电路213通过无线通信电路215与主机5通信，220V交流电经过适配电路211为锂电池212充电，锂电池212输出12V直流电，12V直流电一方面经过型号为7805的稳压芯片后输出5V稳压直流电，分别为电源模块21、红外模块22、485模块23和采集模块24供电，另一方面经过逆变输出电路213逆变后输出单相工频220V/100V/57.7V交流电为换装电能表6供电，电能表安装机构3的接表柱33与逆变输出电路213的输出端口相连，逆变控制电路214与逆变输出电路213相连，逆变输出电路213根据逆变控制电路214输出的SPWM控制信号和继电器控制信号，实现交流输出和档位的控制。所述逆变控制电路214采用型号为STM32F103RCT6的单片机控制，所述无线通信电路215采用型号为ESP8266EX的WIFI芯片。
在本实施例中，如图4所示，所述逆变输出电路213包括依次相连的逆变单元、升压变压器L2和输出电压档位切换继电器JDQ1B，锂电池212输出的12V直流电经过逆变单元逆变为9V交流电，然后经过升压变压器L2分别升压为220V/100V/57.7V单相交流电，最后根据被测换装电能表6的电压要求，通过电压档位切换继电器JDQ1B实现各个档位切换。
所述主机5采用平板电脑，建立一个以平板电脑作为服务端的局域网，其他各模块通过WIFI无线通信网络接入到此局域网内，主机5负责对各个模块的控制和信息采集，并把采集到其内部的信息通过文件管理系统进行存储。
所述采集模块24采用具有高清摄像头和条码扫描功能的移动设备（如手机、小型平板电脑等）。本实施例的采集模块24采用具有高清摄像头和条码扫描功能的手机，放置在控制面板4的凹槽内。为方便采集模块24采集数据，本实施例的箱体内进一步设有一可伸缩支架241，当换装电能表数据采集记录仪在室外使用时，被取证电能表可能还悬挂在高处，通过可伸缩支架241可以将采集模块24举起靠近被取证电能表6，从而顺利完成数据拍摄和条码扫描。
所述红外模块22包括第一单片机221，以及与第一单片机221相连的红外接收器222、红外发射器223和第一WIFI通信电路224，由第一单片机221通过串口连接第一WIFI通信电路224和主机5通信，当主机5需要读取电能表6数据时，主机5通过WIFI发送读取电能表的命令，第一单片机221接到命令后产出红外载波把主机发来的命令调制后通过红外发射器223发给被换装电能表6，当换装电能表6接到命令后，回发主机需要的数据，第一单片机221通过红外接收器222接收数据通过WIFI上传给主机5。
所述485模块23包括第二单片机231，以及与第二单片机231相连的RS485通信电路232和第二WIFI通信电路233，由第二单片机231通过串口连接第二WIFI通信电路233和主机5通信，当主机5需要读取电能表数6据时，主机5通过WIFI发送读取电能表的命令，第二单片机231接到命令后通过RS485通信电路232发给换装电能表6，当换装电能表6接到命令后，回发主机5需要的数据，第二单片机231通过RS485通信电路232将接收数据通过WIFI上传给主机5。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
Claims (10)
1.一种电能表数据采集信息记录仪，其特征在于：包括箱体，以及设置在箱体内的采集系统、电能表安装机构和控制面板，其中，所述采集系统包括采集模块、电源模块、红外模块和485模块，所述采集模块、电源模块、红外模块和485模块均通过无线网络与主机进行通讯；所述电能表安装机构包括活动安装在箱体内的装表板，所述装表板底部设有固定换装电能表用的装表支架，装表支架上设有连接换装电能表用的接表柱；所述电源模块通过接表柱为换装电能表供电，红外模块和485模块分别通过红外或485串口与换装电能表通讯；所述控制面板包括操作按钮、指示灯和输入/输出接口。
2.如权利要求1所述的一种电能表数据信息采集记录仪，其特征在于：所述装表板底部通过合页铰接在箱体的侧边，装表板可沿着合页至少转动0~90°，装表板的背面或侧面设有支持杆，可将装表板固定在任一倾斜角度。
3.如权利要求1所述的一种电能表数据采集信息记录仪，其特征在于：所述电源模块包括适配电路、锂电池、逆变控制电路、逆变输出电路和无线通信电路，逆变控制电路通过无线通信电路与主机通讯，220V交流电经过适配电路为锂电池充电，锂电池输出12V直流电，12V直流电一方面经过稳压芯片输出5V稳压直流电，分别为电源模块、红外模块、485模块和采集模块供电，另一方面经过逆变输出电路逆变后输出工频220V/100V/57.7V交流电，为换装电能表供电，电能表安装机构的接表柱与逆变输出电路的输出端口相连，逆变控制电路与逆变输出电路相连，逆变输出电路根据逆变控制电路输出的SPWM控制信号和继电器控制信号，实现交流输出和档位的控制。
4.如权利要求3所述的一种电能表数据采集信息记录仪，其特征在于：所述逆变控制电路采用型号为STM32F103RCT6的单片机控制，所述无线通信电路采用型号为ESP8266EX的WIFI芯片。
5.如权利要求3所述的一种电能表数据采集信息记录仪，其特征在于：所述逆变输出电路包括依次相连的逆变单元、升压变压器和输出电压档位切换继电器，锂电池输出的12V直流电先经过逆变单元逆变为9V交流电，然后经过升压变压器分别升压为220V/100V/57.7V单相交流电，最后根据被测换装电能表的电压要求，通过电压档位切换继电器实现各个档位切换。
6.如权利要求1所述的一种电能表数据采集信息记录仪，其特征在于：所述主机采用平板电脑，主机建有以自己为服务端的局域网，采集模块、电源模块、红外模块和485模块通过WIFI无线通信网络接入到此局域网内。
7.如权利要求1所述的一种电能表数据采集信息记录仪，其特征在于：所述采集模块采用具有高清摄像头和条码扫描功能的可移动设备。
8.如权利要求1所述的一种电能表数据采集信息记录仪，其特征在于：所述箱体内进一步设有一用于连接采集模块的可伸缩支架。
9.如权利要求1所述的一种电能表数据信息采集记录仪，其特征在于：所述红外模块包括第一单片机，以及与第一单片机相连的红外接收器、红外发射器和第一WIFI通信电路，第一单片机通过第一WIFI通信电路和主机通信，当主机需要读取电能表数据时，先通过WIFI发送读取电能表的命令，第一单片机接到命令后通过红外发射器发给被测换装电能表，当被测换装电能表接到命令后，回发主机需要的数据，第一单片机通过红外接收器接收数据，然后通过WIFI上传给主机。
10.如权利要求1所述的一种电能表数据采集信息记录仪，其特征在于：所述485模块包括第二单片机，以及与第二单片机相连的RS485通信电路和第二WIFI通信电路，第二单片机通过第二WIFI通信电路和主机通信，当主机需要读取电能表数据时，主机通过WIFI发送读取电能表的命令，第二单片机接到命令后通过RS485通信电路发给被测换装电能表，当被测换装电能表接到命令后，回发主机需要的数据，第二单片机通过RS485通信电路接收数据，然后将接收数据通过WIFI上传给主机。
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