CN105549490A - 一种基于WiFi通讯模式的无线测控仪表 - Google Patents

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CN105549490A CN201610067970.2A CN201610067970A CN105549490A CN 105549490 A CN105549490 A CN 105549490A CN 201610067970 A CN201610067970 A CN 201610067970A CN 105549490 A CN105549490 A CN 105549490A
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毛建良
孙蕾
刘大成
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Suzhou Zhongheng Purui Energy Internet Technology Co Ltd
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Suzhou Zhongheng Purui Energy Internet Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种基于WiFi通讯模式的无线测控仪表，包括设置于用户电能表和供电管理后台，其特征在于，包括主控模块、电能表模块、WiFi无线通讯模块、显示模块和电源模块，所述主控模块包括有微处理器和存储单元，所述微处理器分别与存储单元、电能表模块、WiFi无线通讯模块、显示模块和电源模块相连，所述电源模块分别与微处理器、电能表模块、WiFi无线通讯模块和显示模块。通过上述方式，本发明避免了繁琐的布线施工和后期维护，供电管理后台通过WiFi无线通讯模块，利用WiFi无线局域网和互联网对本发明所连接的用户电能表的工作状态、特征参数、以及本发明的工作状态和特征参数进行远程实时监测和实时更新。

Description

一种基于WiFi通讯模式的无线测控仪表
技术领域
本发明属于测控仪表的领域，尤其涉及一种基于WiFi通讯模式的无线测控仪表。
背景技术
在日常生活中，每个家庭和单位都要用到电能表，电能表是用于计算电能消耗的工具。按照原理分，电能表可分为感应式和电子式两大类。随着智能电网的不断发展，高速、双向、实时、集成的电网通信系统发展成熟，电能表的应用越来越广泛。电子式电能表是运用模数转换器把电压值和电流值转换为相应的数字值，然后用数字电路实现电能计量功能。
现有的智能电能表种类繁多，除了对用户的用电有功功率进行计量的基本功能外，为了对供用电环境进行监测，还分别实现了无功功率、视在功率、电压有效值、电流有效值、功率因数、工频频率、反向电能等部分或全部供用电参数的测量。
为了得到上述供用电环境参数，供电管理部门初期都是在人工抄录用户用电有功功率的同时，使用“红外抄表器”、“无线抄表器”、或笔记本电脑等各种便携装置定期收集上述的这些用电环境参数进行分析，以便调整电网参数的设置，从而提高供用电效率。很显然这种定期收集用电环境参数的做法基本上没有任何实时性可言，因此成为了把供电网改造成智能供电网的最大瓶颈。
随着技术的发展，出现了有线连接的通信方式，实现了远程抄表，即利用RS485或者网络的通讯方式和电能表通讯后，将电能表的数据上传到后台服务器来读取所需要的电参量来进行相应的操作。
但是电网环境极其复杂，这种有线通讯方式需要布线，布线是个极其繁琐的工作，施工难度较大，此外,有线方式的后期维护难度也相当大。
发明内容
本发明主要目的在于克服现有技术的上述缺点，提供一种利用已经成熟、稳定、高速、便捷的的互联网网络实现实时监测用户供用电环境、实时控制的一种基于WiFi通信的新型电能表。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供了一种基于WiFi通讯模式的无线测控仪表，包括设置于用户电能表和供电管理后台，包括主控模块、电能表模块、WiFi无线通讯模块、显示模块和电源模块，所述主控模块包括有微处理器和存储单元，所述微处理器分别与存储单元、电能表模块、WiFi无线通讯模块、显示模块和电源模块相连，所述电源模块分别与微处理器、电能表模块、WiFi无线通讯模块和显示模块；
电能表模块，获得用户的用电参数信息并驱动显示模块显示同时存储至存储单元；
WiFi无线通讯模块，用于与所述供电管理后台进行通讯；
微处理器，由所述微处理器控制将用电参数信息转换成无线信号后发送，并将接收到的无线供电控制信号和更新参数信号进行转换后送至微处理器；
电源模块，用于为各个模块提供电源。
在本发明一个较佳实施例中，所述WiFi无线通讯模块包括相互连接的WLAN主控单元和无线收发单元，所述WLAN主控单元和无线收发单元还分别与电源模块相连接，所述的WLAN主控单元还与微处理器相连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述供电管理后台通过互联网AP与WiFi无线通讯模块进行通讯。
在本发明一个较佳实施例中，所述的WiFi无线通讯模块采用遵从IEEE802.11协议的基础网拓扑结构中的STA站点，在微处理器和互联网AP之间构建出一条双向的无线局域网TCP/IP信道。
在本发明一个较佳实施例中，所述的WiFi无线通讯模块采用遵从IEEE802.11协议的自主网拓扑结构中的STA站点，在微处理器和互联网AP之间构建出一条双向的无线局域网TCP/IP信道的同时，也作为其它无法直接到达互联网AP的STA站点的无线AP，对其信息进行转发。
本发明的有益效果是：本发明的基于WiFi通讯模式的无线测控仪表，避免了繁琐的布线施工和后期维护，供电管理后台通过WiFi无线通讯模块，利用WiFi无线局域网和互联网对本发明所连接的用户电能表的工作状态、特征参数、以及本发明的工作状态和特征参数进行远程实时监测和实时更新，本发明结构合理，能够实现不同WiFi通讯模块之间的互相通讯，实现了实时稳定、实时可靠的对数量巨大的每个用电户的用电环境参数的大容量实时监测与控制，为智能电网的全面实施奠定了坚实的基础，实施后在智能供电网的支持下可降低用电量及提升使用端能源效率，因此是实现节能减碳的一种有效途径之一。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明基于WiFi通讯模式的无线测控仪表的一较佳实施例的结构框图；
图2是本发明基于WiFi通讯模式的无线测控仪表与后台进行信息交互的原理框图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例包括：
一种基于WiFi通讯模式的无线测控仪表，包括设置于用户电能表和供电管理后台，包括主控模块、电能表模块、WiFi无线通讯模块、显示模块和电源模块，所述主控模块包括有微处理器和存储单元，所述微处理器分别与存储单元、电能表模块、WiFi无线通讯模块、显示模块和电源模块相连，所述电源模块分别与微处理器、电能表模块、WiFi无线通讯模块和显示模块。
电能表模块用于连接用户电能表并获取用户用电信息，WiFi无线通讯模块包括主控单元和无线收发单元，微处理器分别与存储单元、电能表模块、主控单元、显示模块和电源模块相连，该微处理器将每隔一段时间汇总从电能表模块获得的用户所用电量的有功功率、无功功率、功率因素等用电参数信息并存储至存储单元，还可通过WiFi无线通讯模块将用户上述用电参数信息进行发送；WiFi无线通讯模块由微处理器控制将用电参数信息转换成无线信号后发送，还可将接收到的无线供电控制信号和更新参数信号进行转换后送至微处理器；电源模块为微处理器、电能表模块、WiFi无线通讯模块和显示模块提供电源。其中，所述电能表模块需要精确采集用户用电的参量。
进一步的，所述WiFi无线通讯模块包括相互连接的WLAN主控单元和无线收发单元，所述WLAN主控单元和无线收发单元还分别与电源模块相连接，所述的WLAN主控单元还与微处理器相连接。WLAN主控单元和无线收发单元用于将用电参数信息转换成无线信号后发送，并将接收到的无线供电控制信号和更新参数信号进行转换后送至微处理器。
参照图1和2，使用本发明的基于WiFi通讯模式的无线测控仪表，包括基于WiFi的电能表模块、与该基于WiFi的无线电能表模块实现通讯的供电管理后台，供电管理后台通过互联网无线AP实现与WiFi无线智能电表装置的通讯，用于实时接收用户的用电参数信息和发送用户供电控制信号和更新参数信号。WiFi无线电表装置中的WiFi无线通讯模块可以是一个遵从IEEE802.11协议的基础网拓扑结构中的STA站点，在微处理器和互联网AP之间构建出一条双向的无线局域网TCP/IP信道(如图2所示)，也可以是一个遵从IEEE802.11协议的自主网拓扑结构中的STA站点，在微处理器和互联网AP之间构建出一条双向的无线局域网TCP/IP信道的同时，也作为其它无法直接到达互联网AP的STA站点的无线AP，对其信息进行转发(如图2所示)，远程的供电管理后台还可通过WiFi通讯模块对本WiFi无线电表装置管理下的用户用电特征参数(如供用电环境参数的间隔时间等)进行读取、或重新设定，从而使得远程供电管理后台对整个所管辖的区域内的所有用电户的供用电环境参数的监测在实时性、与瞬时信息量之间达到一个最佳的平衡状态。
综上所述，本发明的基于WiFi通讯模式的无线测控仪表，避免了繁琐的布线施工和后期维护，供电管理后台通过WiFi无线通讯模块，利用WiFi无线局域网和互联网对本发明所连接的用户电能表的工作状态、特征参数、以及本发明的工作状态和特征参数进行远程实时监测和实时更新，本发明结构合理，能够实现不同WiFi通讯模块之间的互相通讯，实现了实时稳定、实时可靠的对数量巨大的每个用电户的用电环境参数的大容量实时监测与控制，为智能电网的全面实施奠定了坚实的基础，实施后在智能供电网的支持下可降低用电量及提升使用端能源效率，因此是实现节能减碳的一种有效途径之一。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种基于WiFi通讯模式的无线测控仪表，其特征在于，包括设置于用户电能表和供电管理后台，其特征在于，包括主控模块、电能表模块、WiFi无线通讯模块、显示模块和电源模块，所述主控模块包括有微处理器和存储单元，所述微处理器分别与存储单元、电能表模块、WiFi无线通讯模块、显示模块和电源模块相连，所述电源模块分别与微处理器、电能表模块、WiFi无线通讯模块和显示模块；
电能表模块，获得用户的用电参数信息并驱动显示模块显示同时存储至存储单元；
WiFi无线通讯模块，用于与所述供电管理后台进行通讯；
微处理器，由所述微处理器控制将用电参数信息转换成无线信号后发送，并将接收到的无线供电控制信号和更新参数信号进行转换后送至微处理器；
电源模块，用于为各个模块提供电源。
2.根据权利要求1所述的基于WiFi通讯模式的无线测控仪表，其特征在于，所述WiFi无线通讯模块包括相互连接的WLAN主控单元和无线收发单元，所述WLAN主控单元和无线收发单元还分别与电源模块相连接，所述的WLAN主控单元还与微处理器相连接。
3.根据权利要求1所述的基于WiFi通讯模式的无线测控仪表，其特征在于，所述供电管理后台通过互联网AP与WiFi无线通讯模块进行通讯。
4.根据权利要求3所述的基于WiFi通讯模式的无线测控仪表，其特征在于，所述的WiFi无线通讯模块采用遵从IEEE802.11协议的基础网拓扑结构中的STA站点，在微处理器和互联网AP之间构建出一条双向的无线局域网TCP/IP信道。
5.根据权利要求3所述的基于WiFi通讯模式的无线测控仪表，其特征在于，所述的WiFi无线通讯模块采用遵从IEEE802.11协议的自主网拓扑结构中的STA站点，在微处理器和互联网AP之间构建出一条双向的无线局域网TCP/IP信道的同时，也作为其它无法直接到达互联网AP的STA站点的无线AP，对其信息进行转发。
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