CN204856858U - 一种基于无线自组网及Modbus通信协议的智能电表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于无线自组网及Modbus通信协议的智能电表，包括数据采集模块、协议转化模块和中继传输模块，所述数据采集模块、协议转化模块和中继传输模块依次连接，通过电源电路对上述数据采集模块、协议转化模块和中继传输模块供电。所述中继传输模块包括无线自组网单元，通过无线自组网单元实现与智能控制器和信号范围内的电表智能连接。本实用新型可以省去施工布线，避免了因接线错误造成的返工，节约人工成本。其次，可以避免传统接线方式因为信号电缆铺设过长、电缆意外故障给整个系统电表数数据采集带来的风险，节约材料成本的同时更安全。
Description
技术领域
本实用新型属于智能电表技术领域，尤其是一种基于无线自组网及Modbus通信协议的智能电表。
背景技术
在目前的电力监控中所涉及的智能电表基本都是基于Modbus协议的电表，因为是基于Modbus协议的通讯方式决定了其必须将所有要监测的电表用RS485通讯线串联至服务器或智能控制器。由于其必须依靠通讯线连接，其通讯质量受制于线缆质量的好坏，以及人工安装的正确性。如果主线通讯线发生故障，导致的电表数据将传输中断，使得传输的数据不稳定甚至丢失。
实用新型内容
本实用新型为了克服以上技术的不足，提供了一种基于无线自组网及Modbus通信协议的智能电表。
为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案：一种基于无线自组网及Modbus通信协议的智能电表，包括数据采集模块、协议转化模块和中继传输模块，所述数据采集模块、协议转化模块和中继传输模块依次连接，通过电源电路对上述数据采集模块、协议转化模块和中继传输模块供电。
优选的，所述数据采集模块包括电压互感器、电流互感器和电能采集芯片，其中所述电压互感器和电流互感器分别通过电阻与电能采集芯片连接，所述电能采集芯片采用CS5463芯片。
优选的，所述协议转化模块包括多路通讯协议转换器，所述多路通讯协议转换器采用MTL800多路转换器。
优选的，所述中继传输模块包括无线自组网单元，其中所述无线自组网单元包括无线接收模块、用于发射信号的无线发射模块、与所述无线接收模块和所述无线发射模块连接的控制芯片，所述无线自组网单元的型号为SIEMENSTC35i。
优选的，所述电源电路主要由芯片LM2941T、电容C8～电容C11、滑动电阻器R7、电阻R8连接，所述芯片LM2941T的第2管脚和第3管脚接地，第1管脚通过所述电容C8接地，第5管脚为输出端，第5管脚分别接滑动电阻器R7的一端、电容C9～电容C11的一端，所述电容C10和电容C11的另一端分别接地，所述电容C9的另一端与所述滑动电阻器R7的另一端连接并共同与芯片LM2941T的第1管脚连接，芯片LM2941T的第1管脚与所述电阻R8的一端连接，所述电阻R8的另一端接地。
进一步地，通过多个所述的基于无线自组网及Modbus通信协议的智能电表的中继传输模块的无线自组网单元，与安装有无线自组网单元的智能控制器进行通信，也可以与信号范围内相邻的安装有无线自组网单元的电表进行数据通信。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种基于无线自组网及Modbus通信协议的智能电表，采用此种通讯方式，首先可以省去施工布线的操作，避免了因接线错误造成的返工，节约人工成本。其次，可以避免传统接线方式信号电缆铺设过长、电缆意外故障给整个系统电表数数据采集带来的风险。节约材料成本同时更安全。
附图说明
图1为本实用新型的具体操作方式示意图。
图2为本实用新型的数据采集模块的构造示意图。
图３为本实用新型的电源电路构造图。
具体实施方式
下面结合附图图１、图2、图3对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。
如图1所示，一种基于无线自组网及Modbus通信协议的智能电表，包括数据采集模块、协议转化模块和中继传输模块，所述数据采集模块、协议转化模块和中继传输模块依次连接，通过电源电路对上述数据采集模块、协议转化模块和中继传输模块供电。所述数据采集模块包括电压互感器、电流互感器和电能采集芯片，如图2所示，所述电压互感器和电流互感器分别通过电阻与电能采集芯片连接，所述电能采集芯片采用CS5463芯片。所述协议转化模块包括多路通讯协议转换器，能将采集到的数据转换为Modbus通讯协议，所述多路通讯协议转换器采用MTL800多路转换器。所述中继传输模块包括无线自组网单元，其中所述无线自组网单元包括无线接收模块、用于发射信号的无线发射模块、与所述无线接收模块和所述无线发射模块连接的控制芯片，所述无线自组网单元的型号为SIEMENSTC35i。所述电源电路主要由芯片LM2941T、电容C8～电容C11、滑动电阻器R7、电阻R8连接，所述芯片LM2941T的第2管脚和第3管脚接地，第1管脚通过所述电容C8接地，第5管脚为输出端，第5管脚分别接滑动电阻器R7的一端、电容C9～电容C11的一端，所述电容C10和电容C11的另一端分别接地，所述电容C9的另一端与所述滑动电阻器R7的另一端连接并共同与芯片LM2941T的第1管脚连接，芯片LM2941T的第1管脚与所述电阻R8的一端连接，所述电阻R8的另一端接地。数据采集模块负责采集现场的电压、电流信号，并将采集到的信号通过协议转化模块转化为Modbus协议。转化为Modbus协议的数据经中继传输模块中的无线自组网单元传输到拥有无线自组单元的智能控制器。智能控制器通过无线自组网单元接收数据，协议转换模块对数据进行协议转换后由数据处理模块对数据进行处理。
本实用新型中采用SIEMENSTC35i作为无线自组网单元，TC35i可在GSM网中完成语音、数据、短消息以及传真的传送，具有标准的工业接口和完整的SIM卡阅读器，使用简单。配以MAX3232实现TTL电平到RS232电平的转换，TC35i与GSM2／2+兼容、双频(GSM900／GSM1800)、RS232数据口、符合ETSI标准GSM0707和GSM0705，易于升级为GPRS模块，模块有AT命令集接口，支持文本和PDU模式的短信息。将该模块和一片微处理控制单元(MCU)组成具有SMS接收和发送功能的GSM集中抄表终端，即可实现远程抄表。
进一步地，通过多个所述的基于无线自组网及Modbus通信协议的智能电表的中继传输模块的无线自组网单元，与加入无线自组网的上位机或者智能控制器进行通信，也可以与信号范围内相邻的拥有无线自组网单元的电表进行数据通信。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于无线自组网及Modbus通信协议的智能电表，其特征在于：包括数据采集模块、协议转化模块和中继传输模块，所述数据采集模块、协议转化模块和中继传输模块依次连接，通过电源电路对上述数据采集模块、协议转化模块和中继传输模块供电。
2.如权利要求1所述的基于无线自组网及Modbus通信协议的智能电表，其特征在于：所述数据采集模块包括电压互感器、电流互感器和电能采集芯片，其中所述电压互感器和电流互感器分别通过电阻与电能采集芯片连接，所述电能采集芯片采用CS5463芯片。
3.如权利要求1所述的基于无线自组网及Modbus通信协议的智能电表，其特征在于：所述协议转化模块包括多路通讯协议转换器，所述多路通讯协议转换器采用MTL800多路转换器。
4.如权利要求1所述的基于无线自组网及Modbus通信协议的智能电表，其特征在于：所述中继传输模块包括无线自组网单元，其中所述无线自组网单元包括无线接收模块、用于发射信号的无线发射模块、与所述无线接收模块和所述无线发射模块连接的控制芯片，所述无线自组网单元的型号为SIEMENSTC35i。
5.根据权利要求1所述的基于无线自组网及Modbus通信协议的智能电表，其特征在于：所述电源电路主要由芯片LM2941T、电容C8～电容C11、滑动电阻器R7、电阻R8连接，所述芯片LM2941T的第2管脚和第3管脚接地，第1管脚通过所述电容C8接地，第5管脚为输出端，第5管脚分别接滑动电阻器R7的一端、电容C9～电容C11的一端，所述电容C10和电容C11的另一端分别接地，所述电容C9的另一端与所述滑动电阻器R7的另一端连接并共同与芯片LM2941T的第1管脚连接，芯片LM2941T的第1管脚与所述电阻R8的一端连接，所述电阻R8的另一端接地。
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| CN110930671A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-03-27 | 国网天津静海供电有限公司 | 一种四表合一远程集抄系统 |
| CN110988459A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-10 | 珠海市丰兰实业有限公司 | 智能电量仪 |
| CN111999553A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-11-27 | 北京智芯微电子科技有限公司 | 确定中继器电表的方法、通信装置、电表及金属电表箱 |
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