CN110262333A - 一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于NB‑IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统，解决当前物联网标准不统一、终端成本高、接入能力不足的问题，包含智能表，以及与其一一对应连接的采集设备，还包含NB‑IoT基站和服务器中心；本发明采用NB‑IoT无线通信模块进行智能电表、智能水表、智能气表和三表合一的采集，其NB‑IoT技术具备深度覆盖、海量连接、超低功耗和低成本四大优势，对满足地下通信、统一多表通信协议、提高传输速率和扩大通信容量而言，基于NB‑IoT技术的多表合一集抄可以取消各种中继设备，进行地下管网通信，简化通讯协议，降低运维成本，减少安装空间，为智慧水务、智慧燃气、智慧供电、提供远传抄表计量数据，进而更好地为智慧城市建设提供服务。
Description
技术领域
本发明属于涉及一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统。
背景技术
智慧城市离不开互联网，而互联网的基础，就是数据的互联互通。“多表合一”信息采集建设，构建起社会公用事业终端能源数据采集与分析平台，有利于降低公共事业综合运营成本，实现资源共享、业务互通，有效提升公共领域的整体服务能力。密集出台的国家与地方政策明确表示要大力推进“多表合一”信息采集工作，并将其与智慧城市建设紧密联系在一起。
通信系统是保障“多表合一”采集系统实现的关键，优秀的通信系统可以实现良好的数据信息通信，进而保证数据采集过程顺利、高质量完成。现阶段在“多表合一”工程中应用的通信系统建设技术呈现出多样化的特点，其中应用最为广泛的主要有以下几种。(1)M-BUS通信。此系统由主机、从机和两个通信电缆构成，从机按照主机的控制命令发挥作用，利用此系统，可以保证电力用户的水表、热量表、天然气表等可以获得电力系统的供电，进而实现通信。但在应用的过程中，受其结构组成的影响，需要进行现场布线，工程量增加，而且后期维护的难度较大。(2)RS-485通信。此项技术虽然在原理和构成等方面和M-BUS通信系统基本类似，但相比之下既存在明显优势，又存在明显不足。优势主要体现在数据传输效率高和覆盖距离远等方面；而不足主要体现在：通信系统在应用过程中不能对各种测量仪表提供电源，所以需要完成独立的电源线连接作业，这在一定程度上也加大了工程量。(3)微功率无线通信。该通信系统在应用过程中只需要向系统发射功率不超过50mW，且通信频段在470～510MHz以内的无线信号即可，可见该系统在应用过程中工程量非常少，而且数据传输的效率也得到保证。但由于通讯信号在传输的过程中受干扰额可能性较大，所以具体应用范围受到较严重的限制。(4)无线公网通信。该系统是基于公共网络进行分组无线通信，所以在覆盖范围、适用性和传输效率等方面均较理想。但考虑到公网的运营商覆盖并不全面，而且公网设备的运营成本相对较高，在实践中利用此系统可能会造成局部信息的遗失和投入成本的增加。(5)电力线载波通信，该系统是基于工频电力线实现的四表合一通信。由于目前电力资源已经基本实现普及，所以利用该系统实现四表合一，不仅可以保障采集数据的全面性、及时性，而且可以有效地缩减建设投入。但该系统在通信过程中，数据传输会受到电磁干扰，稳定性受到冲击，所以在应用过程中应有意识的对电磁干扰进行优化和处理。目前“多表合一”改造工程中，普遍采用的方案是电力线载波通信+微功率无线通信方案。
现有国内外“多表合一”集中采集改造工程经验表明，通信系统是“多表合一”采集系统实现的瓶颈，并制约智慧城市的建设。基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internetof Things,NB-IoT)是物联网领域一门新兴技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被称为低功耗广域网(LPWA)。虽然是一门新兴技术，但NB-IoT技术发展迅速，已成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只占用大约200KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。
电表抄表需求:
电力抄表的场景分为用户侧通信和配网通信系统。电力负荷监控系统频段采用230MHz+1.8GHz的TD-LTE专网。用户电表的远程抄表采用过很多技术，包括GPRS、3G、LTE、PLC、Zigbee、433MHz等等，抄表频率的目标是15分钟一次采集和上传，每天96个点，以便实现电网的在线监测控制。
中国等居住集中的地方主要是采用集中式抄表，主要有电力光纤集抄和GPRS集抄(占比超过50％)，欧美等居住分散的地方主要采用独立抄表。由于电力抄表供电不是问题，数据量相对较大，目前尚未体会到电力抄表利用NB-IoT的迫切需求。
水表抄表需求:
预计2016年全球智能水表安装数将上升到3250万只，占全部水表的比例将超过30％。目前，中国智能水表安装比例仅为15％，预计从2016年起年均复合增长率超过30％。水表的增量市场大多采用M-Bus总线通信。水表的存量市场是无线水表的机会。无线水表的施工简单，因功耗、信号覆盖和电池寿命的问题，迫切需要NB-IoT技术来解决现实的问题。
气表抄表需求:
气表对安全性要求较高，需要测试时间1-2年。现阶段，燃气表计开始大量使用GPRS通信，一周抄一次，一年资费约6元人民币。目前，自动抄表成本高于人工成本，但燃气面临阶梯定价的问题。因功耗、信号覆盖和电池寿命的问题，迫切需要NB-IoT技术来解决现实的问题，但前提是解决安全性测试问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种能耗低、传输距离远的基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统，其采用NB-IoT，有望解决当前物联网标准不统一、终端成本高、接入能力不足的问题。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案
一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统，包含智能表，以及与其一一对应连接的采集设备，还包含NB-IoT基站和服务器中心；所述采集设备通过NB-IoT基站连接服务器中心，用于将采集设备采集的智能表参数通过无线传输网络传输至NB-IoT基站进行汇总，进而上传至服务器中心。
作为本发明一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统的进一步优选方案，所述采集设备包含接口模块、微控制器模块、NB-IoT通信模块和电源模块，所述接口模块、NB-IoT通信模块和电源模块分别与微控制器模块连接；
接口模块，用于获取智能表的数据参数；
微控制器模块，用于对接口模块上传的智能表的数据参数进行处理；
NB-IoT通信模块，用于将接口模块上传的智能表的数据参数上传至NB-IoT基站进行汇总，进而上传至服务器中心；
电源模块，用于提供接口模块、微控制器模块和NB-IoT通信模块所需电能。
作为本发明一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统的进一步优选方案，所述电源模块包含调压模块、恒流模块、升压模块、整流模块和微处理器模块，所述调压模块、恒流模块、升压模块、整流模块依次连接，所述微处理器模块分别与调压模块和整流模块连接；
所述整流模块包含耦合电路、限幅检测电路、限幅泄流电路、稳压电路；所述耦合电路、限幅检测电路、限幅泄流电路依次连接，所述稳压电路分别与限幅泄流电路、稳压电路连接，所述耦合电路用于将输入信号耦合到限幅检测电路上；所述限幅检测电路用于检测整流后的电压幅度；所述限幅泄流电路用于泄放多余的电流；所述稳压电路用于进行稳压处理；
其中调压模块，用于调节三相电源的三相电压；
恒流模块，用于将三相电源的三相电压转换成三相电流源；
升压模块，用于将恒流模块转换的三相电流源进行升压；
整流模块，用于对升压后的电流源进行整流；
微处理器模块，用于根据整流模块输出的二次电流的大小调节所述调压模块。
作为本发明一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统的进一步优选方案，所述采集设备包含时钟模块、存储器模块、显示模块、按键模块；所述时钟模块、存储器模块、显示模块、按键模块分别与微控制器模块连接，所述时钟模块用于记录时间，所述存储器模块用于存储采集的智能表的数据参数；所述显示模块用于显示智能表的数据参数，所述按键模块用于设定参数阈值。
作为本发明一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统的进一步优选方案，所述采集设备包含光耦隔离模块，所述接口模块通过光耦隔离模块连接微控制器模块，所述光耦隔离模块用于隔离由于环境恶劣带来的影响。
作为本发明一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统的进一步优选方案，所述采集设备还包含电压传感器，所述电压传感器与微控制器模块连接，用于检测智能表电压，并将其传输至微控制器模块。
作为本发明一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统的进一步优选方案，所述智能表外设有箱体，所述箱体包含箱门，所述箱门安装有开箱报警模块，所述开箱报警模块与微控制器模块连接，用于检测箱体是否被非法打开，并将开箱信号传输至微控制器模块。
作为本发明一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统的进一步优选方案，还包含供电网接入线通断控制模块，所述供电网接入线通断控制模块与微控制器模块连接，用于接通或断开智能表与供电网的连接。
作为本发明一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统的进一步优选方案，所述光耦隔离模块包含光耦U1、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和三极管V1，光耦U1的IN1输入端上通过第一电阻连接第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接光耦U1的+12V电压端，光耦U1的正极输出端通过第三电阻连接三极管V1的集电极，光耦U1的负极输出端连接第四电阻的一端和第五电阻的一端，第四电阻的另一端连接三极管V1的基极，第五电阻的另一端连接三极管V1的发射极。
作为本发明一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统的进一步优选方案，所述采集装置还包含AD/DC转换模块，接口模块依次通过AD/DC转换模块、光耦隔离模块连接微控制器模块，所述AD/DC转换模块包含反激式变压器、整流滤波模块、启动电路、启动控制和低压锁定模块、峰值电流检测、采样保持模块、误差放大器、CV控制模块、退磁时间检测模块、CC控制模块、PFM逻辑控制模块、驱动模块、功率开关管M1；所述启动电路包含一功率开关管Q1，所述反激式变压器的原边绕组Np的上端连接外部输入电压Vin端，原边绕组Np的下端连接启动电路；所述反激式变压器的次边绕组Ns连接外部整流滤波模块；所述变压器的辅助绕组Naux经电阻分压分别连接采样保持模块和退磁时间检测模块的输入端，所述反激式变压器的辅助绕组Naux经二极管送入VDD端连接启动控制和低压锁定模块；所述启动电路的一端也送入VDD端连接启动控制和低压锁定模块，另一端连接功率开关管M1的漏端；所述功率开关管M1的源端经CS端连接峰值电流检测的输入端；所述峰值电流检测的输出端连接PFM逻辑控制的输入端；所述整流滤波模块的输出端连接电压输出Vout端；所述采样保持模块的输出端依次通过误差放大器、CV控制模块连接PFM逻辑控制模块的输入端；所述退磁时间检测模块的输出端经CC控制模块也连接到PFM逻辑控制的输入端，PFM逻辑控制模块的输出端通过驱动模块控制功率开关管M1和功率开关管Q1的通断，从而控制反激式变压器原边电路的通断。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1、本发明采用NB-IoT无线通信模块进行智能电表、智能水表、智能气表和三表合一的采集，其NB-IoT技术具备深度覆盖、海量连接、超低功耗和低成本四大优势，对满足地下通信、统一多表通信协议、提高传输速率和扩大通信容量而言，基于NB-IoT技术的“多表合一”集抄可以取消各种中继设备，进行地下管网通信，简化通讯协议，降低运维成本，减少安装空间，为智慧水务、智慧燃气、智慧供电、提供远传抄表计量数据，进而更好地为智慧城市建设提供服务；
2、本发明采集设备包含时钟模块、存储器模块、显示模块、按键模块，有效的对采集的数据进行实时存储及显示，便于用户及管理人员的实时查询，有效的保证数据的安全性；
3、本发明采用光耦隔离模块，有效地在工业现场由于环境恶劣，在采集信号时，同时要做到隔离；
4、本发明可以测量智能表的电压，提供电压调控的依据，方便在电压偏高或者偏低区域调整供电电压；
5、本发明可以实时监测表箱是否被非法打开，并将箱门被非法打开情况通知供电部门，防止偷电；
6、本发明采用AC-DC转换模块进行数据转换处理，其省去了外部启动电路，大大降低启动部分的功耗；本发明采用合封三极管实现启动，待机功耗低，速度快，本发明采用合封技术，无需高压工艺，易于实现、节约成本；本发明当输出短路时，系统自动进入固定频率模式，提高稳定性。
附图说明
图1是本发明基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统的结构原理图；
图2是本发明采集设备结构原理图；
图3是本发明采集设备光耦隔离模块电路图；
图4是本发明采集设备AD/DC转换模块电路图；
图5是本发明采集设备电源模块原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统，如图1所示，包含智能表，以及与其一一对应连接的采集设备，还包含NB-IoT基站和服务器中心；所述采集设备通过NB-IoT基站连接服务器中心，用于将采集设备采集的智能表参数通过无线传输网络传输至NB-IoT基站进行汇总，进而上传至服务器中心；本发明采用NB-IoT无线通信模块进行智能电表、智能水表、智能气表和三表合一的采集，其NB-IoT技术具备深度覆盖、海量连接、超低功耗和低成本四大优势，对满足地下通信、统一多表通信协议、提高传输速率和扩大通信容量而言，基于NB-IoT技术的“多表合一”集抄可以取消各种中继设备，进行地下管网通信，简化通讯协议，降低运维成本，减少安装空间，为智慧水务、智慧燃气、智慧供电、提供远传抄表计量数据，进而更好地为智慧城市建设提供服务。
如图2所示，所述采集设备包含接口模块、微控制器模块、NB-IoT通信模块和电源模块，所述接口模块、NB-IoT通信模块和电源模块分别与微控制器模块连接；
接口模块，用于获取智能表的数据参数；
微控制器模块，用于对接口模块上传的智能表的数据参数进行处理；
NB-IoT通信模块，用于将接口模块上传的智能表的数据参数上传至NB-IoT基站进行汇总，进而上传至服务器中心；
电源模块，用于提供接口模块、微控制器模块和NB-IoT通信模块所需电能。
如图5所示，所述电源模块包含调压模块、恒流模块、升压模块、整流模块和微处理器模块，所述调压模块、恒流模块、升压模块、整流模块依次连接，所述微处理器模块分别与调压模块和整流模块连接；
所述整流模块包含耦合电路、限幅检测电路、限幅泄流电路、稳压电路；所述耦合电路、限幅检测电路、限幅泄流电路依次连接，所述稳压电路分别与限幅泄流电路、稳压电路连接，所述耦合电路用于将输入信号耦合到限幅检测电路上；所述限幅检测电路用于检测整流后的电压幅度；所述限幅泄流电路用于泄放多余的电流；所述稳压电路用于进行稳压处理；
其中调压模块，用于调节三相电源的三相电压；
恒流模块，用于将三相电源的三相电压转换成三相电流源；
升压模块，用于将恒流模块转换的三相电流源进行升压；
整流模块，用于对升压后的电流源进行整流；
微处理器模块，用于根据整流模块输出的二次电流的大小调节所述调压模块。
所述采集设备包含时钟模块、存储器模块、显示模块、按键模块；所述时钟模块、存储器模块、显示模块、按键模块分别与微控制器模块连接，所述时钟模块用于记录时间，所述存储器模块用于存储采集的智能表的数据参数；所述显示模块用于显示智能表的数据参数，所述按键模块用于设定参数阈值。本发明采集设备包含时钟模块、存储器模块、显示模块、按键模块，有效的对采集的数据进行实时存储及显示，便于用户及管理人员的实时查询，有效的保证数据的安全性。
所述采集设备包含光耦隔离模块，所述接口模块通过光耦隔离模块连接微控制器模块，所述光耦隔离模块用于隔离由于环境恶劣带来的影响。
所述采集设备还包含电压传感器，所述电压传感器与微控制器模块连接，用于检测智能表电压，并将其传输至微控制器模块。本发明可以测量智能表的电压，提供电压调控的依据，方便在电压偏高或者偏低区域调整供电电压；
所述智能表外设有箱体，所述箱体包含箱门，所述箱门安装有开箱报警模块，所述开箱报警模块与微控制器模块连接，用于检测箱体是否被非法打开，并将开箱信号传输至微控制器模块。本发明可以实时监测表箱是否被非法打开，并将箱门被非法打开情况通知供电部门，防止偷电；
还包含供电网接入线通断控制模块，所述供电网接入线通断控制模块与微控制器模块连接，用于接通或断开智能表与供电网的连接。
如图3所示，所述光耦隔离模块包含光耦U1、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和三极管V1，光耦U1的IN1输入端上通过第一电阻连接第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接光耦U1的+12V电压端，光耦U1的正极输出端通过第三电阻连接三极管V1的集电极，光耦U1的负极输出端连接第四电阻的一端和第五电阻的一端，第四电阻的另一端连接三极管V1的基极，第五电阻的另一端连接三极管V1的发射极。
如图4所示，所述采集装置还包含AD/DC转换模块，接口模块依次通过AD/DC转换模块、光耦隔离模块连接微控制器模块，所述AD/DC转换模块包含反激式变压器、整流滤波模块、启动电路、启动控制和低压锁定模块、峰值电流检测、采样保持模块、误差放大器、CV控制模块、退磁时间检测模块、CC控制模块、PFM逻辑控制模块、驱动模块、功率开关管M1；所述启动电路包含一功率开关管Q1，所述反激式变压器的原边绕组Np的上端连接外部输入电压Vin端，原边绕组Np的下端连接启动电路；所述反激式变压器的次边绕组Ns连接外部整流滤波模块；所述变压器的辅助绕组Naux经电阻分压分别连接采样保持模块和退磁时间检测模块的输入端，所述反激式变压器的辅助绕组Naux经二极管送入VDD端连接启动控制和低压锁定模块；所述启动电路的一端也送入VDD端连接启动控制和低压锁定模块，另一端连接功率开关管M1的漏端；所述功率开关管M1的源端经CS端连接峰值电流检测的输入端；所述峰值电流检测的输出端连接PFM逻辑控制的输入端；所述整流滤波模块的输出端连接电压输出Vout端；所述采样保持模块的输出端依次通过误差放大器、CV控制模块连接PFM逻辑控制模块的输入端；所述退磁时间检测模块的输出端经CC控制模块也连接到PFM逻辑控制的输入端，PFM逻辑控制模块的输出端通过驱动模块控制功率开关管M1和功率开关管Q1的通断，从而控制反激式变压器原边电路的通断。
外部输入电压Vin通过反激式变压器原边绕组Np连接合封三极管Q1和电阻RBC，电阻RBC给三极管Q1的基极提供电流，Q1导通，经二极管D2，给控制芯片VDD端电容C1充电，当VDD电压升高到内部设定电压VH时，UVLO信号翻转，系统启动完成，芯片开始工作，此时VDD电压由辅助绕组Naux提供。
电路中的RBC是一个大电阻，通常为10MΩ，给合封三极管的栅极提供电流。大电阻RBC在系统工作时消耗的功耗很小，且在原边导通阶段RBC两端电压为零，不消耗功耗，同时电容C1的充电电流为Q1的栅极电流，为电阻RBC电流的β倍(β约为30)，启动时间大大缩短。
芯片开始工作以后，首先栅极驱动和基极驱动使M1，Q1导通，原边导通，根据变压器原理，次边绕组电压相反，输出二极管DO阳极为低电平，截至，次边不导通。原边导通时，输入电压通过原边绕组，Q1，M1，RCS联到地，原边电感充电，原边电流逐渐上升，这一电流通过RCS以电压的形式从电流检测(CS)端反馈到芯片内，当CS端电压达到内部设定时，峰值电流检测比较器输出翻转，通过逻辑电路控制驱动模块使M1，Q1关断，原边关断。根据电感原理，电感电流不能突变，次边电压反转，输出二极管DO导通，次边导通。次边导通阶段，即退磁阶段，次边绕组Ns的电压也就是输出电压反映到辅助绕组Naux上，通过电阻分压R1，R2，得到FB电压，FB电压经采样保持与基准电压比较等一系列电路，从而控制Q1，M1的开关频率，进而控制输出电压。所以反激式变压器的原边绕组Np和次边绕组Ns不同时导通。
芯片的工作分为三种工作模式：固定频率模式，CC(恒流)模式，CV(恒压)模式。当FB电压VFB<0.5V时，工作在固定频率模式(38KHz)，0.5V<VFB<2V时(Vref1＝2V)，切换至CC工作模式。芯片启动阶段完成时切换至CV工作状态，当负载继续增大时，系统重新切换至CC工作模式。
当芯片开始工作，固定频率控制信号驱动Q1和M1导通，输入电压加载在原边绕组两端，原边支路导通，称为导通阶段。原边电流逐渐上升，电流检测端(CS)电压逐渐上升，当其上升至内部基准电压Vref2时，峰值电流检测比较器输出翻转，Q1、M1关断，次边绕组导通，能量释放，退磁阶段启动。
在退磁阶段，输出电压以一定比例反映在原边辅助绕组Naux上，经电阻R1、R2分压，送入电压反馈端(FB)。再通过采样保持电路，得到退磁阶段3/4处的电压(此处的电压更加准确的反应输出电压)，和基准电压一同送入误差放大器。阶梯上升电压由振荡器产生，经PFM脉冲频率调制，产生频率控制信号，控制驱动电路。
三相交流电较单相交流电有很多优点，它在发电、输配电以及电能转换成机械能等方面都有明显的优越性，制造三相发电机、变压器都较制造容量相同的单相发电机、变压器节省材料，而且构造简单，性能优良，又如，由同样材料所制造的三相电机，其容量比单相电机大50％，在输送同样功率的情况下，三相输电线较单相输电线可节省有色金属25％，而且电能损耗较单相输电时少，由于三相交流电有上述优点所以获得了广泛的应用。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (10)
1.一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统，其特征在于：包含智能表，以及与其一一对应连接的采集设备，还包含NB-IoT基站和服务器中心；所述采集设备通过NB-IoT基站连接服务器中心，用于将采集设备采集的智能表参数通过无线传输网络传输至NB-IoT基站进行汇总，进而上传至服务器中心。
2.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统，其特征在于：所述采集设备包含接口模块、微控制器模块、NB-IoT通信模块和电源模块，所述接口模块、NB-IoT通信模块和电源模块分别与微控制器模块连接；
接口模块，用于获取智能表的数据参数；
微控制器模块，用于对接口模块上传的智能表的数据参数进行处理；
NB-IoT通信模块，用于将接口模块上传的智能表的数据参数上传至NB-IoT基站进行汇总，进而上传至服务器中心；
电源模块，用于提供接口模块、微控制器模块和NB-IoT通信模块所需电能。
3.根据权利要求2所述的一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统，其特征在于：所述电源模块包含调压模块、恒流模块、升压模块、整流模块和微处理器模块，所述调压模块、恒流模块、升压模块、整流模块依次连接，所述微处理器模块分别与调压模块和整流模块连接；
所述整流模块包含耦合电路、限幅检测电路、限幅泄流电路、稳压电路；所述耦合电路、限幅检测电路、限幅泄流电路依次连接，所述稳压电路分别与限幅泄流电路、稳压电路连接，所述耦合电路用于将输入信号耦合到限幅检测电路上；所述限幅检测电路用于检测整流后的电压幅度；所述限幅泄流电路用于泄放多余的电流；所述稳压电路用于进行稳压处理；
其中调压模块，用于调节三相电源的三相电压；
恒流模块，用于将三相电源的三相电压转换成三相电流源；
升压模块，用于将恒流模块转换的三相电流源进行升压；
整流模块，用于对升压后的电流源进行整流；
微处理器模块，用于根据整流模块输出的二次电流的大小调节所述调压模块。
4.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统，其特征在于：所述采集设备包含时钟模块、存储器模块、显示模块、按键模块；所述时钟模块、存储器模块、显示模块、按键模块分别与微控制器模块连接，所述时钟模块用于记录时间，所述存储器模块用于存储采集的智能表的数据参数；所述显示模块用于显示智能表的数据参数，所述按键模块用于设定参数阈值。
5.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统，其特征在于：所述采集设备包含光耦隔离模块，所述接口模块通过光耦隔离模块连接微控制器模块，所述光耦隔离模块用于隔离由于环境恶劣带来的影响。
6.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统，其特征在于：所述采集设备还包含电压传感器，所述电压传感器与微控制器模块连接，用于检测智能表电压，并将其传输至微控制器模块。
7.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统，其特征在于：所述智能表外设有箱体，所述箱体包含箱门，所述箱门安装有开箱报警模块，所述开箱报警模块与微控制器模块连接，用于检测箱体是否被非法打开，并将开箱信号传输至微控制器模块。
8.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统，其特征在于：还包含供电网接入线通断控制模块，所述供电网接入线通断控制模块与微控制器模块连接，用于接通或断开智能表与供电网的连接。
9.根据权利要求5所述的一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统，其特征在于：所述光耦隔离模块包含光耦U1、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和三极管V1，光耦U1的IN1输入端上通过第一电阻连接第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接光耦U1的+12V电压端，光耦U1的正极输出端通过第三电阻连接三极管V1的集电极，光耦U1的负极输出端连接第四电阻的一端和第五电阻的一端，第四电阻的另一端连接三极管V1的基极，第五电阻的另一端连接三极管V1的发射极。
10.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统，其特征在于：所述采集装置还包含AD/DC转换模块，接口模块依次通过AD/DC转换模块、光耦隔离模块连接微控制器模块，所述AD/DC转换模块包含反激式变压器、整流滤波模块、启动电路、启动控制和低压锁定模块、峰值电流检测、采样保持模块、误差放大器、CV控制模块、退磁时间检测模块、CC控制模块、PFM逻辑控制模块、驱动模块、功率开关管M1；所述启动电路包含一功率开关管Q1，所述反激式变压器的原边绕组Np的上端连接外部输入电压Vin端，原边绕组Np的下端连接启动电路；所述反激式变压器的次边绕组Ns连接外部整流滤波模块；所述变压器的辅助绕组Naux经电阻分压分别连接采样保持模块和退磁时间检测模块的输入端，所述反激式变压器的辅助绕组Naux经二极管送入VDD端连接启动控制和低压锁定模块；所述启动电路的一端也送入VDD端连接启动控制和低压锁定模块，另一端连接功率开关管M1的漏端；所述功率开关管M1的源端经CS端连接峰值电流检测的输入端；所述峰值电流检测的输出端连接PFM逻辑控制的输入端；所述整流滤波模块的输出端连接电压输出Vout端；所述采样保持模块的输出端依次通过误差放大器、CV控制模块连接PFM逻辑控制模块的输入端；所述退磁时间检测模块的输出端经CC控制模块也连接到PFM逻辑控制的输入端，PFM逻辑控制模块的输出端通过驱动模块控制功率开关管M1和功率开关管Q1的通断，从而控制反激式变压器原边电路的通断。
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