CN204925664U - 一种基于3g网络的智能家居智能电表抄表系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于3G网络的智能家居智能电表抄表系统，其目的在于提供一种具有更高可靠性和实时性的基于3G网络的智能家居智能电表抄表系统。其包括智能电表、MSP430F149微处理器、Si4432模块、集中器和中央处理器；智能电表包括依次电连接的计量模块、微处理器、信号加密模块和信号输出模块，信号输出模块与MSP430F149微处理器电连接，？MSP430F149微处理器与Si4432模块电连接，？Si4432模块与集中器连接，集中器与中央处理器连接。本实用新型适用于智能家居中的智能电表抄表系统。

Description

一种基于3G网络的智能家居智能电表抄表系统

技术领域

本实用新型属于智能家居技术领域，涉及一种用于智能家居中的智能电表抄表系统，尤其涉及一种用于智能家居且基于3G网络的智能电表抄表系统。

背景技术

随着现代化科技的发展，在智能家居中对智能电表的抄表方式也提出了新的要求，即智能家居中要求智能电表及智能电表的抄表方式具有更高的可靠性、实时性和数据处理方便性，需从根本上解决现有的入户抄表、收费给用户和抄表人员带来的麻烦，提高对智能电表的抄表效率。此外，现有的抄表系统大多都存在抄表系统的数据传输距离短、穿透能力差、通信误码率高等问题，加上建筑物的墙壁使得抄表系统的信号严重衰减，数据不能及时、准确地传输。

此外，智能电表又称电度表、火表和千瓦小时表，主要用来测量电能的仪表。电表箱是用来装智能电表和控制智能电表的箱体。电表箱主要包括箱体和箱盖，箱体和箱盖通过扣合组成器件容腔，器件容腔内通常用来放置智能电表和用于控制智能电表的控制开关等。在安装智能电表时通常会在箱体内打孔，然后让智能电表经螺栓或者螺钉等紧固件与箱体打的孔固定连接。智能电表的壳体以及控制开关的壳体通常为塑料的，在电表超负荷或者是短路的情况下，经常会导致电表箱起火，轻则烧毁供电线路，影响正常供电，重则引发火灾，造成不必要的伤害。因此电表箱着火的疑难亟待解决。

发明内容

本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种数据传输距离远、通信误码率低的基于3G网络的智能家居智能电表抄表系统，且能解决现有智能电表易起火损毁的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种基于3G网络的智能家居智能电表抄表系统，其特征在于：包括电表箱、智能电表、MSP430F149微处理器、Si4432模块、集中器和中央处理器；所述电表箱包括箱体和箱盖，所述箱体和箱盖扣合成用于容置智能电表的器件容腔，所述器件容腔内设有用于周向围住智能电表和控制开关的灭火囊，所述灭火囊设有置物口以及用于智能电表的接线穿过的接线孔，所述灭火囊内充装有干式灭火介质；所述智能电表包括计量模块、微处理器、信号加密模块和信号输出模块，所述计量模块与微处理器电连接，所述微处理器与信号加密模块电连接，所述信号加密模块与信号输出模块电连接，所述信号输出模块MSP430F149微处理器电连接，所述MSP430F149微处理器与Si4432模块电连接，所述Si4432模块与集中器通过无线网络连接，所述集中器与中央处理器通过3G网络连接。

作为本实用新型的优选方案，所述集中器包括依次电连接的集中器Si4432模块、集中器MSP430F149微处理器和集中器3G模块，所述集中器Si4432模块与Si4432模块通过无线网络连接，所述集中器3G模块与中央处理器通过3G网络连接。

作为本实用新型的优选方案，所述灭火囊呈框型结构，所述灭火囊的框体的中空部位为用于放置电表的包裹部，所述灭火囊上远离接线孔一侧的端面上固定连接有挂绳。

作为本实用新型的优选方案，所述智能电表还包括提醒单元和SIM单元，所述提醒单元的输入端与微处理器电连接，所述提醒单元的输出端与SIM单元电连接。

作为本实用新型的优选方案，所述电表箱的箱盖上安装有门磁分离开关模块，所述门磁分离开关模块与微处理器电连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型中，智能电表内的计量模块用于计量对应用户电表的电能信息数据，并将电能信息数据依次通过微处理器、信号加密模块和信号输出模块输送至MSP430F149微处理器，MSP430F149微处理器对气表信息进行处理并以通过Si4432模块以无线通讯的方式将气表信号数据发送至集中器，集中器将接收到的气表信号数据以3G网络传输至中央处理器，中央处理器在根据系统预设、用户设定或状态信息发出相应的控制命令，从而提高抄表系统的实时性和抄表数据的可靠性，且Si4432模块提供了先进的无线传输功能，频率范围为240-930MHz，+20dBm的输出功率和-118dBm的接收灵敏度保证了数据的传输范围和穿透能力，使抄表系统的数据传输距离远、通信误码率低。

此外，通过在灭火囊内设置置物口，方便人们向灭火囊内冲入干式灭火介质，设置接线孔方便围住电表或者控制开关时接线的通过；采用干式灭火介质不仅能够有效的灭火，再者在灭火完毕后不会对箱体、箱盖及器件容腔内的元器件污染，容易清理；灭火囊围住电表和控制开关，这样在电表或者控制开关因短路着火时，火焰蔓延会烧到灭火囊，灭火囊是易燃材料构成的，会很容易烧破掉，从而流出其内的干式灭火介质，干式灭火介质露出后会飞溅出来从而灭掉火焰。

附图说明

图1为本实用新型中智能电表的结构示意图；

图2为本实用新型中Si4432模块的电路图；

图3为本实用新型中灭火囊的结构示意图；

图4为本实用新型中智能电表的工作原理框图；

图5为本实用新型的工作原理框图；

其中，附图标记为：1—箱体、2—智能电表、3—灭火囊、31—挂绳、32—接线孔、33—包裹部、34—置物口。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

一种基于3G网络的智能家居智能电表抄表系统，该智能电表2抄表系统可实现一个住宅小区甚至多个住宅小区的智能电表2的抄表工作。

该智能电表2抄表系统包括电表箱、智能电表2、、MSP430F149微处理器、Si4432模块6、集中器和中央处理器。该电表箱安装于小区的住户家中，每个电表箱对应设置一个智能电表、一个MSP430F149微处理器和Si4432模块。一个智能电表对应一个MSP430F149微处理器，一个MSP430F149微处理器对应一个Si4432模块。每个Si4432模块可对应设置一个集中器，也可多个Si4432模块对应设置一个集中器。多个集中器对应一个中央处理器。

该电表箱包括箱体1和箱盖，所述箱体1和箱盖扣合成用于容置智能电表2的器件容腔，所述器件容腔内设有用于周向围住智能电表2和控制开关的灭火囊3，所述灭火囊3设有置物口34以及用于智能电表2的接线穿过的接线孔32，该灭火囊3内充装有干式灭火介质，所述灭火囊3由易燃材料构成；所述干式灭火介质为干粉或砂土；所述易燃材料为塑料膜。灭火囊3设置置物口34方便人们向灭火囊3内冲入干式灭火介质，设置接线孔32方便围住智能电表2或者控制开关时接线的通过；采用干式灭火介质不仅能够有效的灭火，再者在灭火完毕后不会对箱体1、箱盖及器件容腔内的元器件污染，容易清理；灭火囊3围住智能电表2和控制开关，这样在智能电表2或者控制开关因短路着火时，火焰蔓延会烧到灭火囊3，灭火囊3是易燃材料构成的，会很容易烧破掉，从而流出其内的干式灭火介质，干式灭火介质露出后会飞溅出来从而灭掉火焰；干粉或者砂土灭火主要是为了隔绝空气和燃烧物的联系，从而有效的灭火；砂土比较常见且价格比较低廉，干粉价格相对砂土来说比较高昂，所以此处优选砂土作为干式灭火介质，当然也可将砂土替换为纯净的沙子作为干式灭火介质；灭火囊3采用塑料膜制成，使得装载干式灭火介质的灭火囊3容易破裂，一旦灭火囊3烧掉破裂，干式灭火介质立即冲出灭火囊3扑灭火焰。

该智能电表2位于电表箱内，且该智能电表2包括计量模块、微处理器、信号加密模块和信号输出模块。该智能电表2中，计量模块与微处理器电连接，为处理器与信号加密模块电连接，信号加密模块与信号输出模块电连接，这样计量模块测得的电能信息数据信号就会经过加密后再发送出去，发送的电能信息数据信号经加密处理后就能有效避免用户信息被泄露的问题。智能电表2中的信号输出模块与抄表系统中的MSP430F149微处理器电连接，经加密处理后的电能信息数据信号输送至MSP430F149微处理器。MSP430F149微处理器可将用户的气表信息数据信号通过Si4432模块以无线网络发送至集中器，此外，Si4432模块还可通过无线网络接收指令，如配置参数、断电、提醒、分时供气等功能指令。集中器与中央处理器通过3G网络连接，集中器将气表信息数据信号以3G网络传输的方式传输至中央处理器，中央处理器在根据系统预设、用户设定或状态信息发出相应的控制命令，从而提高抄表系统的实时性和抄表数据的可靠性。

Si4432模块提供了先进的无线传输功能，频率范围为240-930MHz，+20dBm的输出功率和-118dBm的接收灵敏度保证了数据的传输范围和穿透能力，使抄表系统的数据传输距离远、通信误码率低。Si4432模块以64B为单位交替传输和接收数据包,接收路径使用一个单转换结构镜像抑制混频2-levelFSK/GFSK/OOK调制接收信号到一个中低频率。Si4432模块的芯片的13~16引脚是标准的SPI接口。Si4432模块的芯片的引脚SDN决定Si4432模块的工作状态。当SDN=1时,芯片处于掉电模式；当SDN=0时,芯片处于常规工作模式。引脚SCLK用于同步Si4432模块和MSP430F149微处理器之间的串行数据传输。SDO和SDI用于MSP430F149微处理器和Si4432模块之间的数据传输。nSEL为片选信号,只有当片选信号为低电平时，MSP430F149微处理器对Si4432模块的操作才有效。

该集中器包括依次电连接的集中器Si4432模块、集中器MSP430F149微处理器和集中器3G模块，集中器Si4432模块与Si4432模块通过无线网络连接，集中器3G模块与中央处理器通过3G网络连接。

此外，还可在集中器与中央处理器之间设置解密模块，通过该解密模块可对集中器接收到的加密后的电能信息数据信号进行自动解密，并将解密后的电能信息数据信号传输至中央处理器，从而方便接收端的电量信息统计和电费管理，避免了用户的智能电表2的电表数据被人随意拦截和读取信息进而泄露用户信息的问题。

实施例2

在实施例一的基础上，所述灭火囊3呈框型设置，该框体的中空部位为用于放置电表的包裹部33，所述灭火囊3设有接线孔32的另一端面固定连接有挂绳31，所述箱体1对应设有用于挂住挂绳31的定位件。灭火囊3设置成与箱体1相适配的框型，这样无论是从放置的方便程度还是整体的美观度，都更佳；设置挂绳31方便将灭火囊3掉挂在器件容腔内，结构设计简单，优选的设置两个挂绳31吊挂灭火囊3为宜，这样能够有效的保持灭火囊3的平衡度和稳固度；定位件可以是穿设在壳体侧壁上的螺钉或者螺栓或者销钉等。

实施例3

在实施例一或实施例二的基础上，该智能电表2还包括有提醒单元和SIM单元，提醒单元的输入端与微处理器电连接，所述提醒单元的输出端与SIM单元电连接。通过该提醒单元和SIM单元，使该智能电表2具有提醒及时并计算时间天数等功能，可在月底时提醒用户月底到了，应该缴费的注意事项等，提醒单元直接连接SIM单元发送短信，发送的信息则不需要加密，跳过了加密解密步骤，过程简单，运行迅速。

实施例4

在上述实施例的基础上，该电表箱的箱盖上安装有门磁分离开关模块，门磁分离开关模块与微处理器电连接，微处理器连接有用于键入开锁密码的键盘模块。门磁分离开关模块能够产生开门信号，抄表员通过键盘模块输入工作人员信息、密码，正常开启电表箱，输入不正确将触发报警模块报警，同时摄像头拍照并上传，有效的防止他人非法开启电表箱进行窃电。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于3G网络的智能家居智能电表抄表系统，其特征在于：包括电表箱、智能电表（2）、MSP430F149微处理器、Si4432模块、集中器和中央处理器；所述电表箱包括箱体（1）和箱盖，所述箱体（1）和箱盖扣合成用于容置智能电表（2）的器件容腔，所述器件容腔内设有用于周向围住智能电表（2）和控制开关的灭火囊（3），所述灭火囊（3）设有置物口（34）以及用于智能电表（2）的接线穿过的接线孔（32），所述灭火囊（3）内充装有干式灭火介质；所述智能电表（2）包括计量模块、微处理器、信号加密模块和信号输出模块，所述计量模块与微处理器电连接，所述微处理器与信号加密模块电连接，所述信号加密模块与信号输出模块电连接，所述信号输出模块与MSP430F149微处理器电连接，所述MSP430F149微处理器与Si4432模块电连接，所述Si4432模块与集中器通过无线网络连接，所述集中器与中央处理器通过3G网络连接。

2.如权利要求1所述的一种基于3G网络的智能家居智能电表抄表系统，其特征在于：所述集中器包括依次电连接的集中器Si4432模块、集中器MSP430F149微处理器和集中器3G模块，所述集中器Si4432模块与Si4432模块通过无线网络连接，所述集中器3G模块与中央处理器通过3G网络连接。

3.如权利要求1所述的一种基于3G网络的智能家居智能电表抄表系统，其特征在于：所述灭火囊（3）呈框型结构，所述灭火囊（3）的框体的中空部位为用于放置电表的包裹部（33），所述灭火囊（3）上远离接线孔（32）一侧的端面上固定连接有挂绳（31）。

4.如权利要求1所述的一种基于3G网络的智能家居智能电表抄表系统，其特征在于：所述智能电表还包括提醒单元和SIM单元，所述提醒单元的输入端与微处理器电连接，所述提醒单元的输出端与SIM单元电连接。

5.如权利要求1所述的一种基于3G网络的智能家居智能电表抄表系统，其特征在于：所述电表箱的箱盖上安装有门磁分离开关模块，所述门磁分离开关模块与微处理器电连接。