CN117998548A - 一种功率采样系统及采样方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信技术领域，公开了一种功率采样系统及采样方法，采样系统包括：采样模块，与待采样的无源设备连接，用于获取无源设备的功率信息；供电模块，与外部供电电源连接，用于为采样系统提供电源；数据处理模块，与采样模块和供电模块连接，用于采集采样系统的用电量，将功率信息和用电量转换为无线信号并发送给服务器，等待接收服务器的响应，若在预设条件下未接收到外部服务器的响应，则采样系统进入省电模式，当采样系统处于省电模式的时间超过预设时间时，采样系统自动唤醒，重新获取功率信息和用电量。本发明提供的功率采样系统，实现了对无源设备的监控，通过控制无线信号的传输过程及传输过程中采样系统状态降低了采样系统的功耗。

Description

一种功率采样系统及采样方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种功率采样系统及采样方法。

背景技术

一些无源设备，比如传统室分天线，端到端链路质量无法监控，解决小场景覆盖采用的室分天线等设备无法监控，成为网络的隐患和监控盲区，这些是由于没有对无源设备进行监控导致的。所以，实现哑设备的有效监控迫在眉睫，为解决这个问题，需要增加对无源设备的监控装置，也就是增加对无源设备功率的采样系统，当采样系统获取到无源设备的正常功率时，说明无源设备正常工作；当采样系统未获取到无源设备的功率或者获取到的功率不正常时，说明无源设备出现故障未正常工作。对无源设备功率的采样系统的功耗直接影响其在网使用时间，所以必须降低对无源设备功率采样系统的功耗。现有技术无法在实现监控无源设备的同时，降低对无源设备功率采样系统的功耗。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种功率采样系统及采样方法，以解决无法同时监控无源设备并降低对无源设备功率采样系统的功耗的问题。

第一方面，本发明提供了一种功率采样系统，采样系统包括：采样模块、供电模块、数据处理模块，其中，

采样模块，与外部待采样的无源设备连接，用于获取无源设备的功率信息；

供电模块，与外部供电电源连接，用于为功率采样系统提供电源；

数据处理模块，与采样模块和供电模块连接，用于采集供电模块的电量信息，并根据电量信息确定功率采样系统的用电量，将功率信息和用电量转换为无线信号并发送给外部服务器，等待接收外部服务器的响应，若在预设条件下未接收到外部服务器的响应，则采样系统进入省电模式，当采样系统处于省电模式的时间超过预设时间时，采样系统自动唤醒，重新使采样模块获取无源设备的功率信息，数据处理模块获取采样系统的用电量。

本发明提供的功率采样系统，利用采样模块获取无源设备的功率信息，实现了对无源设备的监控，利用数据处理模块获取采样系统的用电量并转换为无线信号，通过控制无线信号的传输过程及传输过程中采样系统状态降低了采样系统的功耗。

在一种可选的实施方式中，采样模块包括：滤波电路、检波电路和AD转换电路，其中，

滤波电路，与外部待采样的无源设备连接，用于对采集的功率信息进行滤波；

检波电路，与滤波电路连接，用于对滤波后的功率信息进行检波；

AD转换电路，与检波电路连接，用于将检波后的功率信息的模拟信号形式转化为数字信号形式。

本发明提供的功率采样系统，通过采样模块对无源设备的功率信息进行预处理，保证功率信息的准确性，处理后的功率信息转化为数字信号形式，便于后续传输及处理。

在一种可选的实施方式中，数据处理模块包括：电量检测单元、控制单元和无线通信单元，其中，

电量检测单元，与供电模块连接，用于根据供电模块的电量信息确定采样系统的用电量；

控制单元，与采样模块和电量检测单元连接，用于将无源设备的功率信息和采样系统的用电量转换为无线信号；

无线通信单元，与控制单元和外部服务器连接，用于将无线信号发送给外部服务器。

本发明提供的功率采样系统，通过电量检测单元获取供电模块的电量信息并转化为采样系统的用电量，对采样系统的用电量的计算更准确，通过控制单元将获取的功率信息和用电量转化为无线信号，便于无线通信单元与外部服务器进行数据传输，提高了数据传输效率。

在一种可选的实施方式中，无线通信单元为窄带物联网。窄带物联网具有低功耗、低时延的特点，降低了采样系统数据传输过程中的功耗。

在一种可选的实施方式中，省电模式包括：采样模块的供电关闭，数据处理模块进入休眠模式，等待超时唤醒。

在一种可选的实施方式中，省电模式还包括：

无线通信单元接收到外部服务器的响应后，立即关断无线通信单元或关闭无线通信单元的供电。

本发明提供的功率采样系统，通过适当的关闭模块和设置休眠模式，减少了不必要的功耗，降低了整个采样系统的功耗。

第二方面，本发明提供了一种功率采样方法，应用于第一方面任一可选实施方式的采样系统，方法包括：

采样模块获取无源设备的功率信息，数据处理模块获取采样系统的用电量，与采样系统的序列号打包成采样信息；

将采样信息转化为无线信号发送给外部服务器，等待接收外部服务器的响应；

若在预设条件下未接收到外部服务器的响应，则采样系统进入省电模式；

当采样系统处于省电模式的时间超过预设时间时，采样系统自动唤醒，重复采样模块获取无源设备的功率信息，数据处理模块获取采样系统的用电量的步骤。

本发明提供的功率采样方法，利用采样模块获取无源设备的功率信息，实现了对无源设备的监控，利用数据处理模块获取采样系统的用电量并转换为无线信号，通过控制无线信号的传输过程及传输过程中采样系统状态降低了采样系统的功耗。

在一种可选的实施方式中，采样模块获取无源设备的功率信息的过程包括：

在第一预设时间内采集第一预设数量的功率值，将第一预设数量的功率值根据大小进行排列，得到功率值的有序数组；

取有序数组中最大的十个功率值，去掉其中最大的两个功率值，计算剩余八个功率值的平均值作为无源设备在第一预设时间内的功率信息。

本发明提供的功率采样方法，通过获取第一预设数量的功率值并进行排序，筛选具有代表性的功率值进行处理计算，得到更加准确的功率信息，同时降低了采样系统的功耗。

在一种可选的实施方式中，数据处理模块获取采样系统的用电量的过程包括：

以第二预设时间为采样周期持续获取供电模块的电量，第二预设时间大于第一预设时间；

计算相邻采样周期供电模块的电量的差，得到对应采样周期采样系统的用电量；

获取到第二预设数量的用电量后，计算第二预设数量的用电量的平均值作为采样系统的用电量，第二预设数量小于第一预设数量。

本发明提供的功率采样方法，通过供电模块的剩余电量计算采样系统的用电量，计算方法简单，通过计算多个用电量的平均值作为采样系统的用电量，减小了误差，得到的用电量更加准确。

在一种可选的实施方式中，预设条件包括：

等待接收外部服务器的响应，当等待时间超过预设时间阈值时，重新将采样信息发送给外部服务器，将采样信息发送给外部服务器的次数小于预设次数。

本发明提供的功率采样方法，通过设置与外部服务器数据传输的规则，保证数据正常传输的前提下，降低了数据传输过程的功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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他的附图。

图1是根据本发明实施例的功率采样系统的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的另一功率采样系统的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的功率采样系统中窄带物联网模块不同工作模式对应功耗的示意图；

图4是根据本发明实施例的功率采样方法的流程示意图；

图5是根据本发明实施例的另一功率采样方法的流程示意图；

图6是根据本发明实施例的功率采样方法中获取无源设备的功率信息的流程示意图；

图7是根据本发明实施例的功率采样方法中一个具体实施例的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中的无源设备包括但不限于室分天线设备的无源设备、便携式物联网通信装置。

本发明实施例提供了一种功率采样系统及采样方法，通过采样模块获取无源设备的功率信息，以实现监控无源设备的目的，利用数据处理模块获取采样系统的用电量并转换为无线信号，通过控制无线信号的传输过程及传输过程中采样系统状态，以达到监控无源设备的同时降低采样系统功耗的效果。

在本实施例中还提供了一种功率采样系统。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。

本实施例提供一种功率采样系统，如图1所示，采样系统包括：采样模块1、供电模块2、数据处理模块3，其中，

采样模块1，与外部待采样的无源设备连接，用于获取无源设备的功率信息。

具体地，采样模块与外部待采样的无源设备或便携式通信装置连接，获取任意信号制式的输出功率信息。

供电模块2，与外部供电电源连接，用于为功率采样系统提供电源。

具体地，外部供电电源包括电池，仅作为举例，但不以此为限。供电模块为采样系统的各部分提供电源，保持采样系统的正常工作。

数据处理模块3，与采样模块和供电模块连接，用于采集供电模块的电量信息，并根据电量信息确定功率采样系统的用电量，将功率信息和用电量转换为无线信号并发送给外部服务器，等待接收外部服务器的响应，若在预设条件下未接收到外部服务器的响应，则采样系统进入省电模式，当采样系统处于省电模式的时间超过预设时间时，采样系统自动唤醒，重新使采样模块获取无源设备的功率信息，数据处理模块获取采样系统的用电量。

具体地，数据处理模块获取的原始无源设备的功率信息和供电模块的电量信息，按预设规则进行处理后转换为无线信号，对原始无源设备的功率信息和供电模块的电量信息的数据制式没有限制，提高了数据处理模块的适应性。数据处理模块将无线信号发送给外部服务器，无线信号收发的通信方式不做限制，能实现无线传输即可，在外部服务器上存储和进一步处理信息，通过人机交互界面推送给用户，减少了采样系统本身的工作量，也就降低了采样系统的功耗。

本实施例提供的功率采样系统，利用采样模块获取无源设备的功率信息，实现了对无源设备的监控，利用数据处理模块获取采样系统的用电量并转换为无线信号，通过控制无线信号的传输过程及传输过程中采样系统状态降低了采样系统的功耗，延长了供电模块的使用时间。

在一些可选的实施方式中，如图2所示，采样模块1包括：滤波电路11、检波电路12和AD转换电路13，其中，

滤波电路11，与外部待采样的无源设备连接，用于对采集的功率信息进行滤波。具体地，滤波电路为常用处理信号的滤波电路即可，在此不做限制。

检波电路12，与滤波电路连接，用于对滤波后的功率信息进行检波。

具体地，检波电路根据输入功率制式的变化选择更合适的检波管，例如：包络检波可以用二极管HSMS2850，真值检波用可以用AD8362，对数检波可以用AD8312，仅作为举例，但并不以此为限。

AD转换电路13，与检波电路12连接，用于将检波后的功率信息的模拟信号形式转化为数字信号形式。

具体地，AD转换电路可以为单独的转换电路，也可以为集成到数字处理模块中的转换电路，具体实现形式不做限制，能够实现模拟信号转换为数字信号即可。

本实施例提供的功率采样系统，通过采样模块对无源设备的功率信息进行预处理，保证功率信息的准确性，处理后的功率信息转化为数字信号形式，便于后续传输及处理。

在一些可选的实施方式中，如图2所示，数据处理模块3包括：电量检测单元31、控制单元32和无线通信单元33，其中，

电量检测单元31，与供电模块连接，用于根据供电模块的电量信息确定采样系统的用电量。

控制单元32，与采样模块和电量检测单元连接，用于将无源设备的功率信息和采样系统的用电量转换为无线信号。

具体地，控制单元可以为单片机，仅作为举例，但不以此为限。控制单元控制整个采样系统各模块和各单元的工作时间和工作状态，保证有效监控外部无源设备的同时，使整个采样系统的功耗最低。

无线通信单元33，与控制单元32和外部服务器连接，用于将无线信号发送给外部服务器。

具体地，无线通信单元将无线信号发送给外部服务器后，等待接收外部服务器的响应，接收到外部服务器的响应后说明无线信号发送成功。

本实施例提供的功率采样系统，通过电量检测单元获取供电模块的电量信息并转化为采样系统的用电量，对采样系统的用电量的计算更准确，通过控制单元将获取的功率信息和用电量转化为无线信号，便于无线通信单元与外部服务器进行数据传输，提高了数据传输效率。

在一些可选的实施方式中，无线通信单元为窄带物联网(Narrow Band Internetof Things，NB-IoT)。窄带物联网具有低功耗、低时延的特点，降低了采样系统数据传输过程中的功耗。

具体地，NB-IoT模块可以选择M5311，其具有三种工作模式：

(1)Active模式，模块处于活动中，所有功能正常可用，模块处于活动状态，所有功能正常可用，可以进行数据发送和接收，模块在此模式下可切换到Idle模式或PSM模式，其工作电流发送时为250mA,接收时是38mA；

(2)Idle模式，模块处于浅睡眠状态，网络保持连接状态，可接收寻呼消息；在此模式下可切换至Active模式或者PSM模式，其工作电流小于6mA,标准是5mA；

(3)PSM模式(Deep Sleep Mode)，即电力节省模式，可通过控制WAKEUP_IN管脚控制，模块只有实时时钟(Real_Time Clock，RTC)工作，处于网络非连接状态，不再接收寻呼消息；但模块可通过命令唤醒或者定时器T3412超时后唤醒，其工作电流小于5uA,标准是3uA。

各工作模式的功耗如图3所示。NB-IoT模块初始上电默认状态为Idle模式，当发送数据时切换为Active模式；当发送数据完毕，切换到PSM模式，即嘎关断NB-IOT模块(非关断电源)。

在一些可选的实施方式中，省电模式包括：采样模块的供电关闭，数据处理模块进入休眠模式，等待超时唤醒。

具体地，当无线通信单元发送无线信号给外部服务器后，未收到外部服务器的响应，说明此时无线通信单元与外部服务器的信号不好，需要过一段时间再进行，此时如果采样模块持续获取无源设备的功率信息，功率信息无法传输，但会消耗电量，增大了功耗，所以，当无线通信单元未收到服务器的响应时，可以暂时关闭采样模块的供电，使数据处理模块的控制单元进入休眠模式，等待超时唤醒，这样既降低了功耗，也保证了对无源设备的监控。

在一些可选的实施方式中，省电模式还包括：

无线通信单元接收到外部服务器的响应后，立即关断无线通信单元或关闭无线通信单元的供电。

具体地，无线通信单元接收到外部服务器的响应后，说明无线信号正常传输到外部服务器，后续对无线信号的处理由外部服务器进行，无线通信单元等待新的无线信号传输过来，此时无线通信单元没有工作，所以可以关断无线通信单元或关闭对无线通信单元的供电，减少耗电，以此来降低采样系统的功耗。

本实施例提供的功率采样系统，通过适当的关闭供电和设置休眠模式，减少了不必要的功耗，降低了整个采样系统的功耗。

在本实施例中提供了一种功率采样方法，可用于上述的功率采样系统，图4是根据本发明实施例的功率采样方法的流程图，如图4所示，该流程包括如下步骤：

步骤S101，采样模块获取无源设备的功率信息，数据处理模块获取采样系统的用电量，与采样系统的序列号打包成采样信息。

具体地，采样模块获取到无源设备的功率信息后，经过滤波、检波和模数转换，将功率信息转换成数字信号，然后将数字信号传输给数据处理模块的控制单元，数据处理模块中的电量检测单元获取供电模块的剩余电量，供电模块的剩余电量经过模数转换后传入数字处理模块中的控制单元，控制单元将供电模块的剩余电量转换为采样系统的用电量，具体方法为，计算两个相邻采样时刻的供电模块的剩余电量之差，即为两个相邻采样时刻的时间段内采样系统的用电量。将无源设备的功率信息、采样系统的用电量和采用系统的序列号打包成采样信息，外部服务器可能连接了多个采样系统，根据采样系统的序列号进行区分。

步骤S102，将采样信息转化为无线信号发送给外部服务器，等待接收外部服务器的响应。

具体地，对于NB-IoT来说，NB-IoT模块负责将采样信息转化为适用于NB-IoT传输的无线信号，然后发送给外部服务器，等到接收外部服务器的响应的目的是保证外部服务器正确接收了无线信号。

步骤S103，若在预设条件下未接收到外部服务器的响应，则采样系统进入省电模式。

具体地，若在预设条件下未接收到外部服务器的响应，说明采样系统与外部服务器的通信信号不好或者其他原因导致采样系统与外部服务器未正常通信，此时采样系统进入省电模式，能够降低采样系统的功耗。

步骤S104，当采样系统处于省电模式的时间超过预设时间时，采样系统自动唤醒，重复采样模块获取无源设备的功率信息，数据处理模块获取采样系统的用电量的步骤。

具体地，采样系统进入省电模式后，会通过控制单元内的计时器进行计时，当采样系统处于省电模式的时间超过预设时间时，采样系统需重新工作，这样保证了对无源设备的功率监控，避免出现无源设备出现故障无法正常工作，而采样系统却未发现的情况。

本实施例提供的功率采样方法，利用采样模块获取无源设备的功率信息，实现了对无源设备的监控，利用数据处理模块获取采样系统的用电量并转换为无线信号，通过控制无线信号的传输过程及传输过程中采样系统状态降低了采样系统的功耗。

在本实施例中提供了一种功率采样方法，可用于上述的功率采样系统，图5是根据本发明实施例的功率采样方法的流程图，如图5所示，该流程包括如下步骤：

步骤S201，采样模块获取无源设备的功率信息，数据处理模块获取采样系统的用电量，与采样系统的序列号打包成采样信息。

具体地，上述步骤S201包括：

步骤S2011，在第一预设时间内采集第一预设数量的功率值，将第一预设数量的功率值根据大小进行排列，得到功率值的有序数组。

步骤S2012，取有序数组中最大的十个功率值，去掉其中最大的两个功率值，计算剩余八个功率值的平均值作为无源设备在第一预设时间内的功率信息。

具体地，对无源设备的功率采样流程如图6所示，每次采样持续第一预设时间，这里第一预设时间以10ms作为举例，但不以此为限，10ms内采样256次，综合考虑采样数据的准确性、计算效率和功耗，第一预设数量设为256次，仅作为举例，但不以此为限。得到256个功率信息的数据值，将256个数据值按照大小顺序进行排序，取最大的十个数据值，根据实验数据，两个最大的数据值很可能是尖峰，误差太大，所以去掉两个最大的数据值，计算剩余八个数据值的平均值作为在第一预设时间内的功率信息。

本实施例提供的功率采样方法，通过获取第一预设数量的功率值并进行排序，筛选具有代表性的功率值进行处理计算，得到更加准确的功率信息，同时降低了采样系统的功耗。

具体地，上述步骤S201还包括：

步骤S2013，以第二预设时间为采样周期持续获取供电模块的电量，第二预设时间大于第一预设时间。

步骤S2014，计算相邻采样周期供电模块的电量的差，得到对应采样周期采样系统的用电量。

步骤S2015，获取到第二预设数量的用电量后，计算第二预设数量的用电量的平均值作为采样系统的用电量，第二预设数量小于第一预设数量。

具体地，供电模块的电量通过供电模块的电压检测端口获取，采集供电模块的电量信息时，同时根据供电模块的电压判断供电模块是否出现欠压现象，获取供电模块的电压值与低电压门限比较，低于门限则产生电压低告警状态，大于等于门限值则为正常状态。第二预设时间为100ms，仅作为举例，但不以此为限，每隔100ms获取一次供电模块的电量信息，同时计算采样系统的用电量，共获取10次，得到10个采样系统的用电量数值，将10个用电量数值的最大值和最小值去掉，计算剩余八个用电量数值的平均值作为采样系统的用电量。

本实施例提供的功率采样方法，通过供电模块的剩余电量计算采样系统的用电量，计算方法简单，通过计算多个用电量的平均值作为采样系统的用电量，减小了误差，得到的用电量更加准确。

步骤S202，将采样信息转化为无线信号发送给外部服务器，等待接收外部服务器的响应。详细请参见图4所示实施例的步骤S102，在此不再赘述。

步骤S203，若在预设条件下未接收到外部服务器的响应，则采样系统进入省电模式。

在一些可选的实施方式中，预设条件包括：

等待接收外部服务器的响应，当等待时间超过预设时间阈值时，重新将采样信息发送给外部服务器，将采样信息发送给外部服务器的次数小于预设次数。

具体地，如图7所示，为功率采样方法一个具体实施例的流程图，图中MCU为单片机，代表控制单元，NB模块代表NB-IoT模块，控制单元和NB-IoT模块初始化后，通过采样模块获取无源设备的功率信息，通过电量检测单元获取供电模块的电量信息，与采样系统的序列号打包后，通过NB-IoT模块发送出去。若接收到服务器的响应，则关闭NB-IoT模块和采样模块的电源，控制单元进入休眠模式，控制单元等待超时唤醒，重新使控制单元和NB-IoT模块初始化的步骤；若未接收到服务器的响应，且接收时间超时，则重新接收，直至接收时间超时3次，则关闭NB-IoT模块和采样模块的电源，控制单元进入休眠模式，控制单元等待超时唤醒，重新使控制单元和NB-IoT模块初始化的步骤。

本实施例提供的功率采样方法，通过设置与外部服务器数据传输的规则，保证数据正常传输的前提下，降低了数据传输过程的功耗。

步骤S204，当采样系统处于省电模式的时间超过预设时间时，采样系统自动唤醒，重复采样模块获取无源设备的功率信息，数据处理模块获取采样系统的用电量的步骤。详细请参见图4所示实施例的步骤S104，在此不再赘述。

具体地，数据处理单元中控制单元(以单片机为例)的省电方式包括：

(1)单片机只在上报数据间隔周期时间到时才唤醒，其它时间段都处于休眠状态：

单片机采用Active Halt休眠模式，此模式下主振荡器、CPU及几乎所有外设都被停止，并通过设置关闭FLASH电源；这种模式可以通过内部时钟唤醒；为了快速唤醒时钟，在进入休眠之前设置高速外部时钟做为主时钟；把不用的IO口置为输出低电平。

(2)在单片机休眠时间段关断便携式通信设备功率检测电路和电池电压检测电路电源。

(3)在单片机休眠时间段关断NB-IoT模块电源或设置NB-IoT模块为省电模式。

(4)尽量减少对无源设备进行功率检测和对供电模块进行电量检测的时间，比如当将无线信号发送给外部服务器失败时，可减少重试次数；可把现在的10次检测次数改为5次等，仅作为举例，但不以此为限。

(5)尽量减少NB-IoT模块的发射时间，数据发射完立并收到服务器回应后，立即关闭NB-IoT模块。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种功率采样系统，其特征在于，所述采样系统包括：采样模块、供电模块、数据处理模块，其中，

采样模块，与外部待采样的无源设备连接，用于获取所述无源设备的功率信息；

供电模块，与外部供电电源连接，用于为所述功率采样系统提供电源；

数据处理模块，与所述采样模块和所述供电模块连接，用于采集所述供电模块的电量信息，并根据所述电量信息确定所述功率采样系统的用电量，将所述功率信息和所述用电量转换为无线信号并发送给外部服务器，等待接收所述外部服务器的响应，若在预设条件下未接收到所述外部服务器的响应，则所述采样系统进入省电模式，当所述采样系统处于省电模式的时间超过预设时间时，所述采样系统自动唤醒，重新使所述采样模块获取无源设备的功率信息，数据处理模块获取采样系统的用电量。

2.根据权利要求1所述的采样系统，其特征在于，所述采样模块包括：滤波电路、检波电路和AD转换电路，其中，

滤波电路，与所述外部待采样的无源设备连接，用于对采集的功率信息进行滤波；

检波电路，与所述滤波电路连接，用于对滤波后的功率信息进行检波；

AD转换电路，与所述检波电路连接，用于将检波后的功率信息的模拟信号形式转化为数字信号形式。

3.根据权利要求1所述的采样系统，其特征在于，所述数据处理模块包括：电量检测单元、控制单元和无线通信单元，其中，

电量检测单元，与所述供电模块连接，用于根据所述供电模块的电量信息确定所述采样系统的用电量；

控制单元，与所述采样模块和电量检测单元连接，用于将所述无源设备的功率信息和所述采样系统的用电量转换为无线信号；

无线通信单元，与所述控制单元和外部服务器连接，用于将所述无线信号发送给所述外部服务器。

4.根据权利要求3所述的采样系统，其特征在于，所述无线通信单元为窄带物联网。

5.根据权利要求3所述的采样系统，其特征在于，所述省电模式包括：所述采样模块的供电关闭，所述数据处理模块进入休眠模式，等待超时唤醒。

6.根据权利要求5所述的采样系统，其特征在于，所述省电模式还包括：

所述无线通信单元接收到所述外部服务器的响应后，立即关断所述无线通信单元或关闭所述无线通信单元的供电。

7.一种功率采样方法，其特征在于，应用于权利要求1-6任一项所述的采样系统，所述方法包括：

采样模块获取无源设备的功率信息，数据处理模块获取采样系统的用电量，与所述采样系统的序列号打包成采样信息；

将所述采样信息转化为无线信号发送给外部服务器，等待接收所述外部服务器的响应；

若在预设条件下未接收到所述外部服务器的响应，则所述采样系统进入省电模式；

当所述采样系统处于省电模式的时间超过预设时间时，所述采样系统自动唤醒，重复所述采样模块获取无源设备的功率信息，数据处理模块获取采样系统的用电量的步骤。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述采样模块获取无源设备的功率信息的过程包括：

在第一预设时间内采集第一预设数量的功率值，将所述第一预设数量的功率值根据大小进行排列，得到功率值的有序数组；

取所述有序数组中最大的十个功率值，去掉其中最大的两个功率值，计算剩余八个功率值的平均值作为所述无源设备在第一预设时间内的功率信息。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述数据处理模块获取采样系统的用电量的过程包括：

以第二预设时间为采样周期持续获取供电模块的电量，所述第二预设时间大于所述第一预设时间；

计算相邻采样周期所述供电模块的电量的差，得到对应采样周期所述采样系统的用电量；

获取到第二预设数量的用电量后，计算所述第二预设数量的用电量的平均值作为所述采样系统的用电量，所述第二预设数量小于所述第一预设数量。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预设条件包括：

等待接收所述外部服务器的响应，当等待时间超过预设时间阈值时，重新将所述采样信息发送给外部服务器，所述将所述采样信息发送给外部服务器的次数小于预设次数。