CN107105056A - 一种基于WiFi通信的云控电表系统 - Google Patents

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郭俊杰
吕梁峰
郭灿荣
张厚臻
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Abstract

本发明公开了一种基于WiFi通信的云控电表系统，该系统包括多个带WiFi通信功能的智能电表和一个云服务器；带WiFi通信功能的智能电表用于采集用电数据，并通过以太网将采集到的用电数据上传至云服务器，上传频率为大于1分钟1次；本发明可以大大减少人工抄表的成本和误差。与目前市面上常用的智能电表相比，本发明所述的带WiFi通信功能的智能电表具有成本低、安装方便、实用性强的特点。

Description

一种基于WiFi通信的云控电表系统
技术领域
本发明涉及智能电表技术领域，具体涉及一种基于WiFi通信的云控电表系统。
背景技术
智能电表是建设智能电网的重要环节。与老式电表相比，智能电表具有计量精度高、自动远程抄表、数据存储、余额报警等功能，不但能节省人工抄表的成本，提高工作效率，而且能避免人工抄表带来的漏抄、误抄等问题，还能有效防止窃电行为。
目前市场上常见的智能电表设备自带的通信方式包括RS485通信、红外通信、电力线载波通信等。但是RS485通信速度慢，接线复杂，还需要配备采集器、集中器等设备。红外通信的通信距离有限，无法实现远程抄表。电力线载波通信需要另外配备电力线载波通信模块和电力猫，成本较高。此外，这类智能电表都是串联在用电电路中的，安装时必须断电操作，不够简便，抄表频率也比较低，不利于用户实时了解自己的用电状况和实现精细化的用电管理。
发明内容
本发明针对上述的不足，本发明提供了一种基于WiFi通信的云控电表系统，包括带WiFi通信功能的智能电表硬件和配套的软件管理系统，不但能实现电能的精确计量和自动远程抄表，而且可以对用电数据进行存储、分析、汇总和展示，方便用户了解自己的用电状况，实现精细化的用电管理。存储在云服务器上的大量用电数据，也为进一步的大数据分析和用户需求挖掘提供了数据基础。
为实现上述技术目标，本发明通过以下技术方案实现：
一种基于WiFi通信的云控电表系统，包括多个带WiFi通信功能的智能电表和一个云服务器。带WiFi通信功能的智能电表用于采集用电数据，并通过以太网将采集到的用电数据上传至云服务器，上传频率为大于1分钟1次；
所述云服务器上部署有B/S架构的软件管理系统，用于接收各智能电表上传的数据并对数据进行存储、分析、汇总和展示。
所述的带WiFi通信功能的智能电表，在硬件结构上由电能计量模块和WiFi通信模块组成。
所述电能计量模块用于采集电压、电流信号，并计算功率和用电量。
所述WiFi通信模块除了承担通信功能，还作为整个硬件系统的中央处理器主控芯片，WiFi通信模块和电能计量模块之间通过异步串口连接，WiFi通信模块通过异步串口URAT接口不断向电能计量模块读取用电数据，再通过以太网将用电数据上传到云服务器。所述WiFi通信模块自带大容量FLASH数据存储器，可以存储多达10万条历史用电数据。
在上述方案中，所述智能电表通过电流互感器采集电流信号，整个电表并联在用电线路上，安装时不需要断电，操作简便。
在上述方案中，云服务器上部署的B/S架构的软件管理系统，包括使用电能的用户终端app和电能管理部门使用的PC端网页版管理软件。
在上述方案中，带WiFi通信功能的智能电表与云服务器之间的数据上传方式，包括使用http协议的定时上传方式和使用mqtt协议的实时上传方式两种。所述使用http协议的定时上传方式，可以实现1分钟1次的抄表频率。所述使用mqtt协议的实时上传方式，可以实现实时抄表功能。
本发明的有益效果为：本发明采用WiFi通信作为智能电表的通信方式，把用电数据上传到云服务器进行存储，部署在云服务器上的软件管理系统对用电数据进行分析、统计和展示，便于用户了解自己的用电状况，实现精细化的用电管理。与传统的人工抄表方式相比，本发明可以大大减少人工抄表的成本和误差。与目前市面上常用的智能电表相比，本发明所述的带WiFi通信功能的智能电表具有成本低、安装方便、实用性强的特点。
附图说明
图1为本基于WiFi通信的云控电表系统的组成框图。
具体实施方式
在本发明中，除另有明确的规定，术语“安装”、“连接”等术语应作广义理解，例如，“安装”可以是固定连接，也可以是拆卸连接，或一体地连接；“连接”可以是机械连接，可以是通信信号连接，也可以是电连接，还可以是直接相连，还可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的含义。
如图1所示，一种基于WiFi通信的云控电表系统，包括多个带WiFi通信功能的智能电表和一个云服务器。带WiFi通信功能的智能电表用于采集用电数据，并通过以太网将采集到的用电数据上传至云服务器，上传频率可以达到1分钟1次，甚至更高。所述云服务器上部署有B/S架构的软件管理系统，用于接收各智能电表上传的数据并对数据进行存储、分析、汇总和展示。
本实施例中，所述软件管理系统包括使用电能的用户app和电能管理部门使用的PC端网页版管理软件。
本实施例中，电能计量模块和WiFi通信模块采用模块化的设计方案，二者之间通过异步串口相连。电能计量模块选用专门的电能计量SOC芯片并设计外围电路，实现对电压、电流信号的实时精确采样和对电能的精准计量。WiFi通信模块除了承担通信功能，还作为整个硬件系统的中央处理器主控芯片。
本实施例中，电能计量模块具体可以采用型号为V9881的SOC计量芯片。WiFi通信模块具体可以采用型号为ESP8266的芯片作为核心处理器。
本实施例中，带WiFi通信功能的智能电表与云服务器之间的数据上传方式，包括使用http协议的定时上传方式和使用mqtt协议的实时上传方式两种。所述使用http协议的定时上传方式，可以实现1分钟1次的抄表频率。所述使用mqtt协议的实时上传方式，可以实现实时抄表功能。
以上仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于WiFi通信的云控电表系统，其特征在于：包括多个带WiFi通信功能的智能电表和一个云服务器；带WiFi通信功能的智能电表用于采集用电数据，并通过以太网将采集到的用电数据上传至云服务器，上传频率为大于1分钟1次；所述云服务器上部署有B/S架构的软件管理系统，用于接收各智能电表上传的数据并对数据进行存储、分析、汇总和展示；
所述的带WiFi通信功能的智能电表，在硬件结构上由电能计量模块和WiFi通信模块组成；所述电能计量模块用于采集电压、电流信号，并计算功率和用电量；
所述WiFi通信模块除了承担通信功能，还作为整个硬件系统的中央处理器主控芯片，WiFi通信模块和电能计量模块之间通过异步串口连接，WiFi通信模块通过异步串口URAT接口不断向电能计量模块读取用电数据，再通过以太网将用电数据上传到云服务器；所述WiFi通信模块自带大容量FLASH数据存储器，可以存储多达10万条历史用电数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于WiFi通信的云控电表系统，其特征在于：所述智能电表通过电流互感器采集电流信号，整个电表并联在用电线路上，安装时不需要断电。
3.根据权利要求1所述的一种基于WiFi通信的云控电表系统，其特征在于：云服务器上部署的B/S架构的软件管理系统，包括使用电能的用户终端app和电能管理部门使用的PC端网页版管理软件。
4.根据权利要求1所述的一种基于WiFi通信的云控电表系统，其特征在于：带WiFi通信功能的智能电表与云服务器之间的数据上传方式，包括使用http协议的定时上传方式和使用mqtt协议的实时上传方式两种。
5.根据权利要求4所述的一种基于WiFi通信的云控电表系统，其特征在于：所述使用http协议的定时上传方式，实现1分钟1次的抄表频率；所述使用mqtt协议的实时上传方式，实现实时抄表功能。
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