CN204463408U - 一种双模采集器ⅱ型 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双模采集器Ⅱ型包括：主控芯片；与所述主控芯片相连的显示电路；与所述主控芯片相连，并进行通讯的有线通讯电路；与所述主控芯片相连，并进行通讯的射频无线通讯电路；与所述主控芯片相连，使所述主控芯片与红外设备进行数据交互的红外通信电路；与所述主控芯片相连，使所述主控芯片与下级设备进行通讯的串口收发电路；该双模采集器Ⅱ型能够从根本上提高了采集成功率和通信实时性，在不同的应用环境，现场抄收率达到99％以上。

Description

一种双模采集器Ⅱ型

技术领域

本实用新型涉及电气信息技术领域，特别是涉及一种双模采集器Ⅱ型。

背景技术

目前，电力载波的信道环境恶劣，存在不可预测的噪声干扰、变化的阻抗以及不确定的网络拓扑等问题，且现有的电力载波通信技术还要受到传输距离、建筑物阻挡、无线干扰等影响，数据采集成功率低，一次实抄收率仅仅为80％～90％。电力载波通讯稳定性差，不可靠且无法满足远程预付费，远程拉合闸的需求。

因此，如何提高电力线载波通讯成功率和通讯实时性，使其具有可实用性，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种双模采集器Ⅱ型，该双模采集器Ⅱ型从根本上提高了采集成功率和通信实时性，在不同的应用环境，现场抄收率达到99％以上。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种双模采集器Ⅱ型，其特征在于，包括：

主控芯片；

与所述主控芯片相连的显示电路；

与所述主控芯片相连，并进行通讯的有线通讯电路；

与所述主控芯片相连，并进行通讯的射频无线通讯电路；

与所述主控芯片相连，使所述主控芯片与红外设备进行数据交互的红外通信电路；

与所述主控芯片相连，使所述主控芯片与下级设备进行通讯的串口收发电路。

其中，所述有线通讯电路包括：

与所述主控芯片相连的信号调制电路；

与所述信号调制电路相连的功率放大电路；

与所述功率放大电路相连的220v耦合电路，

与所述220v耦合电路相连的窄带滤波电路；和

与所述窄带滤波电路相连的信号解调电路；

所述信号解调电路与所述主控芯片相连。

其中，所述串口收发电路包括：

与所述主控芯片相连的光耦隔离电路；

与光耦隔离电路相连的RS485串口收发电路。

其中，所述红外通信电路包括：

与所述主控芯片相连的红外接收电路；

与所述主控芯片相连的红外发送电路。

其中，所述射频无线通讯电路包括：射频电路，射频收发控制电路，第二滤波电路，天线；

所述主控芯片，射频电路，射频收发控制电路，第二滤波电路，天线依次连接。

其中，所述的双模采集器Ⅱ型还包括：与所述天线相连，接收470MHz的SMA天线接口。

其中，所述主控芯片包括：单片机。

其中，所述单片机为32位ARM单片机

其中，所述显示电路为：LED指示电路。

本实用新型所提供的双模采集器Ⅱ型包括：主控芯片；与所述主控芯片相连的显示电路；与所述主控芯片相连，并进行通讯的有线通讯电路；与所述主控芯片相连，并进行通讯的射频无线通讯电路；与所述主控芯片相连，使所述主控芯片与红外设备进行数据交互的红外通信电路；与所述主控芯片相连，使所述主控芯片与下级设备进行通讯的串口收发电路；由于该器件具有有线通讯电路，射频无线通讯电路，红外通信电路，因此能将采集到的数据转换为电力载波信号，通过电力线进行远距离数据传输即有线通讯；同时，还能将该信号通过射频无线通讯电路转换成微功率无线信号，进行无线数据传输通信即无线通讯；还具备红外通信电路，可与外部红外设备进行数据交流。因此，该双模采集器Ⅱ型能够从根本上提高了采集成功率和通信实时性，在不同的应用环境，现场抄收率达到99％以上。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的双模采集器Ⅱ型的结构框图；

图2为本实用新型实施例提供的有线通讯电路的结构框图；

图3为本实用新型实施例提供的射频无线通讯电路的结构框图；

图4为本实用新型实施例提供的双模采集器Ⅱ型的示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种双模采集器Ⅱ型，该双模采集器Ⅱ型从根本上提高了采集成功率和通信实时性，在不同的应用环境，现场抄收率达到99％以上。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，图1为本实用新型实施例提供的双模采集器Ⅱ型的结构框图；其可以包括：

主控芯片100；

与所述主控芯片相连的显示电路200；

其中，显示电路200主要是为了提示使用者该双模采集器Ⅱ型的工作情况，具体需要提示的内容以及含义可以根据使用者的实际需要进行设置。

例如可以是当装置接收到合格的载波信号、载波信号发送成功时可以进行提示。

优选的，可以使用LED指示电路作为指示器。因为LED技术成熟，应用广泛，且能够降低成本。

与所述主控芯片相连，并进行通讯的有线通讯电路300；

与所述主控芯片相连，并进行通讯的射频无线通讯电路400；

与所述主控芯片相连，使所述主控芯片与红外设备进行数据交互的红外通信电路500；

其中，该器件具有上述300、400、500这几个电路即能将采集到的数据转换为电力载波信号，通过电力线进行远距离数据传输即有线通讯；同时，还能将该信号通过射频无线通讯电路转换成微功率无线信号，进行无线数据传输通信即无线通讯；还具备红外通信电路，可与外部红外设备进行数据交流。

与所述主控芯片相连，使所述主控芯片与下级设备进行通讯的串口收发电路600。

各个电路与主控芯片的通讯需要有物理接口的存在，物理接口的选择根据电路的不同有所不同，例如无线通讯选择的设备不同所需要用到的物理接口就会有所不同，因此，这里的物理接口需要根据实际情况进行选择。且主控芯片中的载波数据可以通过该串口收发电路与下级设备进行数据交互，例如与智能电表进行数据交互。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的双模采集器Ⅱ型，从根本上提高了采集成功率和通信实时性，在不同的应用环境，现场抄收率可以达到99％以上。

可选的，请参考图2，图2为本实用新型实施例提供的有线通讯电路的结构框图；该有线通讯电路300包括：

与所述主控芯片100相连的信号调制电路310；

与所述信号调制电路310相连的功率放大电路320；

与所述功率放大电路320相连的220v耦合电路330，

与所述220v耦合电路330相连的窄带滤波电路340；和

与所述窄带滤波电路340相连的信号解调电路350；

所述信号解调电路350与所述主控芯片100相连。

可选的，所述串口收发电路包括：

与所述主控芯片相连的光耦隔离电路；

与光耦隔离电路相连的RS485串口收发电路。

可选的，所述红外通信电路包括：

与所述主控芯片相连的红外接收电路；

与所述主控芯片相连的红外发送电路。

可选的，请参考图3，图3为本实用新型实施例提供的射频无线通讯电路的结构框图；该射频无线通讯电路400可以包括：射频电路410，射频收发控制电路420，第二滤波电路430，天线440；

所述主控芯片100，射频电路410，射频收发控制电路420，第二滤波电路430，天线440依次连接。

其中，上面对有线通讯电路300；射频无线通讯电路400；红外通信电路500；串口收发电路600四种电路各自举了一种具体的电路形式，但是并不局限于该种形式，其他可以完成各个电路对应功能的电路形式也可以使用。

可选的，所述的双模采集器Ⅱ型还可以包括：与所述天线相连，接收470MHz的SMA天线接口。

可选的，所述主控芯片包括：单片机。

可选的，所述单片机为32位ARM单片机。

可选的，所述显示电路为：LED指示电路。

通过上述技术方案的描述，该双模采集器Ⅱ型物理接口主要包括以下部分：红外通信接口、RS485接口、天线接口、和AC220V强电接口。红外通信接口为主要提供标准形式的红外通信功能；RS485接口主要用于与下级设备(如智能电表)的通信，可通过此接口采集电能数据；天线接口主要用于发送和接收470MHz的无线信号，接口形式为标准的SMA天线接口；AC220V强电接口为220V电力线接口，用于电力载波信号耦合和内部电源模块的供电输入。

双模采集器Ⅱ型工作过程：红外接收、红外发送、485接收、485发送、无线接收、无线发送、载波接收、载波发送、显示输出。

红外接收过程：当介质中存在相应频率的红外通信信号时，该信号可被红外接收管接收，并将其转换为数字信号传送给主控芯片处理和存储。

红外发送过程：主控芯片将待发送的数据使用USART串口传送给红外发送电路，红外发送电路再将此信号通过红外光的形式传播到介质中去。

485接收过程:当RS485信号总线上有合格的通信数据时，485接收电路将会把此信号转换为3.3VTTL数据，并把此信号通过USART串口传输给主控芯片处理和存储。

485发送过程：主控芯片将待发送的数据使用USART串口传送给485发送电路，485发送电路再将此信号变换处理后传输到RS485总线上去。

无线接收过程：当介质中存在相应频率的无线信号时，该信号会通过外置天线传输到模块内部的RF电路中，再经过一系列的滤波和解调工作，将无线信号变换为数字信号传送给主控芯片处理和存储。

无线发送过程：主控芯片将待发送的数据使用SPI通信接口传送给RF处理电路中，RF电路再经过调制和滤波处理后通过外置天线发送到传播介质中去。

载波接收过程：当电力线存在载波信号时，载波信号通过“信号耦合电路”传输给“滤波电路”，“滤波电路”将接收到的信号进行窄带滤波及限幅处理后传输给“信号解调电路”，经过解调，频率信号变换为幅度信号传送给主控芯片，主控芯片通过ADC采样获取数据并进行相应的处理。

载波发送过程：主控芯片将待发送的数据使用BFSK的方式调制后经过“功率放大”电路进行放大，然后传递到信号耦合电路进行输出。

显示输出过程：当本产品的所有通信接口接收到合格的数据时时，LED灯进行相应的指示。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的双模采集器Ⅱ型成本低廉、扩展性好、受地理条件限制较少等优点，从根本上提高了采集成功率和通信实时性，在不同的应用环境，现场抄收率可以达到99％以上，该产品实现了既能使用低压电力线作为传输媒介又能使用微功率无线作为上行通信方式，能通过RS485通信总线采集电能数据，并将采集到的数据转换为低压电力载波信号，通过电力线进行远距离数据传输；同时，还能将该信号通过内部的RF电路转换成微功率无线信号，进行无线数据传输通信；该产品还具备红外通信接口，可与外部红外设备进行数据交流。

以上对本实用新型所提供的双模采集器Ⅱ型进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种双模采集器Ⅱ型，其特征在于，包括：

主控芯片；

与所述主控芯片相连的显示电路；

与所述主控芯片相连，并进行通讯的有线通讯电路；

与所述主控芯片相连，并进行通讯的射频无线通讯电路；

与所述主控芯片相连，使所述主控芯片与红外设备进行数据交互的红外通信电路；

与所述主控芯片相连，使所述主控芯片与下级设备进行通讯的串口收发电路。

2.如权利要求1所述的双模采集器Ⅱ型，其特征在于，所述有线通讯电路包括：

与所述主控芯片相连的信号调制电路；

与所述信号调制电路相连的功率放大电路；

与所述功率放大电路相连的220v耦合电路，

与所述220v耦合电路相连的窄带滤波电路；和

与所述窄带滤波电路相连的信号解调电路；

所述信号解调电路与所述主控芯片相连。

3.如权利要求1所述的双模采集器Ⅱ型，其特征在于，所述串口收发电路包括：

与所述主控芯片相连的光耦隔离电路；

与光耦隔离电路相连的RS485串口收发电路。

4.如权利要求1所述的双模采集器Ⅱ型，其特征在于，所述红外通信电路包括：

与所述主控芯片相连的红外接收电路；

与所述主控芯片相连的红外发送电路。

5.如权利要求1所述的双模采集器Ⅱ型，其特征在于，所述射频无线通讯电路包括：射频电路，射频收发控制电路，第二滤波电路，天线；

所述主控芯片，射频电路，射频收发控制电路，第二滤波电路，天线依次连接。

6.如权利要求5所述的双模采集器Ⅱ型，其特征在于，还包括：与所述天线相连，接收470MHz的SMA天线接口。

7.如权利要求1所述的双模采集器Ⅱ型，其特征在于，所述主控芯片包括：单片机。

8.如权利要求7所述的双模采集器Ⅱ型，其特征在于，所述单片机为32位ARM单片机。

9.如权利要求1所述的双模采集器Ⅱ型，其特征在于，所述显示电路为：LED指示电路。