CN204925244U - 无线联网人机交互型电量采集器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无线联网人机交互型电量采集器，其包括电量采集电路、微处理器、射频芯片、电源、时钟、LCD显示屏、背光灯和按键，电量采集电路的输出端与微处理器的输入端相连，微处理器与射频芯片相连，微处理器的输出端分别与LCD显示屏的输入端、背光灯的输入端相连，微处理器的输入端分别与电源的输出端、时钟的输出端、按键的输出端相连。

Description

无线联网人机交互型电量采集器

技术领域

本实用新型属于电子电力领域，涉及电量采集器，具体涉及无线联网人机交互型电量采集器。

背景技术

无线通信是利用电磁波信号在自由空间中传播的特性进行信息交换的通信方式。

目前常用于局域组网的无线方式有蓝牙、WIFI和ZIGBEE等。这些无线通讯工作在2.4G频段，用户较多，所以在设备的兼容性和共存性上存在不足，且无线频率较高，导致信号绕射能力变差，通信距离较短。

现有的具备电量采集功能大多为电表，进行电能损耗统计和收费计量。虽然当前出现一些联网型电量采集器，但是它们大多采用了总线通信，将多个分离的电表进行联网和统计电量，这样的电量采集器实际并不具备电量采集功能，仅作为数据的中转站。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本实用新型公开了无线联网人机交互型电量采集器。

无线联网人机交互型电量采集器，包括电量采集电路、微处理器、射频芯片、电源、时钟、LCD显示屏、背光灯和按键，

所述电量采集电路的输出端与所述微处理器的输入端相连，所述微处理器与所述射频芯片相连，所述微处理器的输出端分别与所述LCD显示屏的输入端、所述背光灯的输入端相连，所述微处理器的输入端分别与所述电源的输出端、所述时钟的输出端、所述按键的输出端相连。

作为本实用新型中无线联网人机交互型电量采集器的一种优选方案：所述电量采集电路包括电压互感器、电流互感器和电量计量芯片，所述电量计量芯片的输入端分别与所述电压互感器的输出端、所述电流互感器的输出端相连。

进一步地，所述电量计量芯片的型号为CS5460A。

作为本实用新型中无线联网人机交互型电量采集器的一种优选方案：所述微处理器的型号为STM32F103CB。

作为本实用新型中无线联网人机交互型电量采集器的一种优选方案：所述射频芯片的型号为CC1101。

作为本实用新型中无线联网人机交互型电量采集器的一种优选方案：所述背光灯为绿蓝橙红四色背光灯。

作为本实用新型中无线联网人机交互型电量采集器的一种优选方案：所述电源为AC220转DC3.3V开关电源。

使用时，本实用新型公开的无线联网人机交互型电量采集器首先接入电网。电网零线接入电压互感器。火线首先穿过穿心式的电流互感器，再接入电压互感器。电压互感器比例为1:1,即一次侧和二次侧的电流相等。根据此原理，在一次侧串接限流电阻，现将电压信号转换成毫安级的电流信号；在电压互感器二次侧并联电阻，将毫安级的电流信号转换成小于250mV的电压信号，并接入电量计量芯片电压模拟量采集端。电流互感器可以将穿过它的火线上的电流量按1000:1的比例缩小，再经过电流互感器并联的电阻转换成小于250mV的电压信号，并接入电量计量芯片电流模拟量采集端。电量计量芯片采集模拟量信号后，通过逆过程计算出实际的电网电流和电压值。微处理器间隔1s通过SPI总线获取电量计量芯片内存储的实时电压有效值，电流有效值，能耗值和负载功率值。微处理器将获取的电网实时数据在LCD显示屏上显示出，并根据负载功率承载能力的上限，分析出当前电网的负载压力情况，然后相应的控制背光灯呈现绿，蓝，橙，红4种不同的颜色，作为醒目提示。微处理器将扫描按键，进行系统时间修改和复位能耗累计记录的起始时间点。微处理器，将各种电量数据通过无线射频芯片，上报给控制主机和服务器。控制主机和服务器根据当前的负载功率值，配合控制用电设备进行断电和通电，计算前后功率的差值，来判断设备和连接线路是否故障。

有益效果：本实用新型公开的无线联网人机交互型电量采集器具有以下有益效果：

1.本设备可以实时采集电网电压、电流、能耗、功率的数值，但不作为电表计费使用，所以对测量误差宽容度更大，且本设备硬件上精度可保持在5％以内，无需使用专业的电表校准台进行校准，如此，很大程度上简化了生产过程和技术难度；

2.本设备电量采集电路采用互感器方式，将电网通过电磁感应完全和设备隔离，既可扩大电流和电压的测量范围，也保证大电流测量下本设备的安全性和稳定性；

3.本设备采用射频无线联网方式进行数据传输，工作频率为433MHz，可以消除由于电极触电老化或接触不良，及电线问题导致的通信故障。无线连接方式，不需要考虑布线问题，所以可以使本设备安装位置更加灵活；

4.本设备的人机交互界面显示电网实时数据，用户可以直观的查看电网稳定性和自己的用电情况。如此能提高用户节能环保的意识。同时负载功率，及负载压力值，配合绿、蓝、橙、红不同显示颜色，可以用电安全方面有很大作用。比如，当用户离开房间，可提醒用户是否有大功率用电设备忘记关闭，这样不仅可以减小不必要的能耗，更能避免大功率用电设备长时间工作引起火灾等险情；

5.本设备通过监测电网负载功率值，配合控制主机和服务器可以实现用电设备的故障检测功能。可以很大的节省设备维护时间和降低维护人员数量，方便快捷。

附图说明

图1为本实用新型公开的无线联网人机交互型电量采集器的结构示意框图。

具体实施方式：

下面对本实用新型的具体实施方式详细说明。

如图1所示，无线联网人机交互型电量采集器，包括电量采集电路、微处理器、射频芯片、电源、时钟、LCD显示屏、背光灯和按键，

电量采集电路的输出端与微处理器的输入端相连，微处理器与射频芯片相连，微处理器的输出端分别与LCD显示屏的输入端、背光灯的输入端相连，微处理器的输入端分别与电源的输出端、时钟的输出端、按键的输出端相连。

进一步地，电量采集电路包括电压互感器、电流互感器和电量计量芯片，电量计量芯片的输入端分别与电压互感器的输出端、电流互感器的输出端相连。电量计量芯片的输出端与微处理器的输入端相连。

进一步地，电量计量芯片的型号为CS5460A。

进一步地，微处理器的型号为STM32F103CB。

进一步地，射频芯片的型号为CC1101。

进一步地，背光灯为绿蓝橙红四色背光灯。

进一步地，电源为AC220转DC3.3V开关电源。

上面对本实用新型的实施方式做了详细说明。但是本实用新型并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (7)

1.无线联网人机交互型电量采集器，其特征在于，包括电量采集电路、微处理器、射频芯片、电源、时钟、LCD显示屏、背光灯和按键，

所述电量采集电路的输出端与所述微处理器的输入端相连，所述微处理器与所述射频芯片相连，所述微处理器的输出端分别与所述LCD显示屏的输入端、所述背光灯的输入端相连，所述微处理器的输入端分别与所述电源的输出端、所述时钟的输出端、所述按键的输出端相连。

2.根据权利要求1所述的无线联网人机交互型电量采集器，其特征在于，所述电量采集电路包括电压互感器、电流互感器和电量计量芯片，所述电量计量芯片的输入端分别与所述电压互感器的输出端、所述电流互感器的输出端相连。

3.根据权利要求2所述的无线联网人机交互型电量采集器，其特征在于，所述电量计量芯片的型号为CS5460A。

4.根据权利要求1所述的无线联网人机交互型电量采集器，其特征在于，所述微处理器的型号为STM32F103CB。

5.根据权利要求1所述的无线联网人机交互型电量采集器，其特征在于，所述射频芯片的型号为CC1101。

6.根据权利要求1所述的无线联网人机交互型电量采集器，其特征在于，所述背光灯为绿蓝橙红四色背光灯。

7.根据权利要求1所述的无线联网人机交互型电量采集器，其特征在于，所述电源为AC220转DC3.3V开关电源。