CN205301569U - 一种基于移动终端的智能电表检测系统 - Google Patents

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李刚
唐利涛
龙东
李伟坚
杨舟
曾博
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朱少波
丁志华
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本实用新型属于电气和自动化技术领域,尤其涉及到一种智能电表检测系统,具体涉及一种基于移动终端的智能电表检测系统,包括移动终端、电池供电的蓝牙转RS485模块、智能电表、RS485转RS232模块、标准源模块,通过移动终端的蓝牙发送控制命令,电池供电的蓝牙转RS485模块由通过RS485总线将数据转发,控制标准源模块输出给定的电压和电流以及控制关闭标准源模块。检测过程中,移动终端可发送查询命令查询智能电表的数据,这样使用者可以直观地知道检测过程中各物理量的变化以及检测流程的走向,在更大程度降低了功耗,方便快捷地检测多个智能电表,提高了对智能电表的检测效率。

Description

一种基于移动终端的智能电表检测系统
技术领域
本实用新型属于电气和自动化技术领域,尤其涉及到一种智能电表检测系统,具体涉及一种基于移动终端的智能电表检测系统。
背景技术
电力工业的超大规模发展,带来了许多前所未有的挑战,智能电网已成为世界各国电力工业应对未来挑战的共同选择,是21世纪电力系统的发展方向。智能电表是智能电网数据采集的基本设备之一,承担着原始电能数据采集、计量和传输的任务,是实现信息集成、分析优化和信息展现的基础。
目前,由于智能电网的高速发展,对智能电能表的需求量急速增加。为保证智能电表的准确性和精确度,按照国家电网公司的要求,必须要严格根据智能电能表技术要求对即将投入使用的智能电表进行检测。然而,智能电表的需求数量非常庞大,在保证检测的准确和精度的前提下,各地计量检定机构如何面对如此大规模的智能电表检定任务,是当前亟待解决的难题。当前,对于智能电表检测采用一对一模式,即一台智能电表对应一台电压源和一台电流源,由一名工作人员进行检测。这种检测模式效率非常低,且容易出差错,无法记录历史检测数据,对大规模智能电表检测的需求无法较好的解决,严重影响了智能电网的发展。
随着无线通讯技术的发展和智能手机的普及,以智能电网技术为基础,创建开放的系统和建立共享的信息模式,通过移动终端形成网络互动以及即时连接,实现数据读取的高速、实时、双向的总体效果,已成为工业检测的发展趋势。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题,本实用新型提供一种基于移动终端的智能电表检测系统,本实用新型方便快捷地检测智能电表,提高了对智能电表的检测效率,为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:
一种基于移动终端的智能电表检测系统,其特征在于:包括移动终端、电池供电的蓝牙转RS485模块、智能电表、RS485转RS232模块和标准源模块,所述移动终端上运行检测程序,根据用户操作,通过蓝牙发送数据给电池供电的RS485转蓝牙模块,然后读取电池供电的RS485转蓝牙模块转发回的数据,所述电池供电的RS485转蓝牙模块接收移动终端通过蓝牙发送的数据,再将其转发到并行接在RS485数据总线上的智能电表,所述智能电表根据接收到的数据内容执行回复操作,所述RS485转RS232模块负责RS485总线数据与标准源模块的RS232接口数据之间的相互转换,所述标准源模块从RS485数据总线接收相应数据后为智能电表提供电压和电流。
优选地,所述电池供电的蓝牙转RS485模块包括锂电池、锂电池充放电保护电路、稳压电路、RS485转TTL电路和TTL转蓝牙电路,所述锂电池为锂电池充放电保护电路供电电源;所述锂电池充放电保护电路用于当锂电池发生过充放电时自动切断外部充放电回路,所述稳压电路对锂电池的输出电压进行整形稳压并为TTL转蓝牙电路和RS485转TTL电路提供稳定的工作电压;所述RS485转TTL电路是将RS485差分信号转成TTL信号,再将TTL信号接入TTL转蓝牙电路;所述TTL转蓝牙电路是读取TTL信号表示的数据,再将其通过蓝牙信号进行转发。
检测开始时,移动终端通过蓝牙发送控制命令,电池供电的蓝牙转485模块收到数据后,通过485数据总线将数据转发,RS485转RS232模块收到转发来得数据转换成RS232数据,标准源模块收到数据后,输出给定的电压和电流给智能电表;检测过程中,移动终端可发送查询命令,电池供电的蓝牙转RS485模块收到数据后通过485数据总线进行数据转发,根据查询命令中的通讯地址,智能电表和标准源模块返回数据,再经过电池供电的蓝牙转485模块通过蓝牙转发数据,移动终端收到数据后,对数据进行解析后在界面显示,这样使用者可以直观地知道检测过程中各物理量的变化以及检测流程的走向;检测结束后,移动终端通过蓝牙发送控制命令,电池供电的蓝牙转485模块收到数据后,通过485数据总线将数据转发,RS485转RS232模块将数据转换成RS232数据,标准源模块收到数据后,停止输出电压和电流。
优选地,所述锂电池充放电保护电路采用S-8262A芯片保护模块。
优选地,所TTL转蓝牙电路采用CC2540蓝牙芯片,所述TTL转蓝牙电路是读取TTL信号表示的数据,再将其通过蓝牙4.0信号进行转发,由于其内置了BLE(Bluetoothlowenergy)协议栈,具有低功耗特性。
优选地,所述标准源模块采用的型号为YS6100型标准源,所述RS485转RS232模块采用ZLAN9223E芯片。
综上所述,由于采用了上述方案,本实用新型具有以下有益效果:
(1)本实用新型利用移动终端的蓝牙接口将被测的智能电表以及标准源模块构成智能电表检测系统,该系统充分利用蓝牙稳定的无线互联的特性,通过移动终端可实现对智能电表无线检测,并可实现多个智能电表进行同检,极大地提高了检测效率;
(2)由于智能电表和标准电压源都只有RS485接口,且无直流供电接口,本实用新型给出的电池供电的蓝牙转RS485电路,不但解决了供电问题,同时实现了移动终端同智能电表、标准电流源的无线互联,避免了过多的线路布置和连接工作,接线简单,操作方便,成本低,很大程度地简化检测工作;
(3)本实用新型给出的智能电表检测系统,可充分利用移动终端的网络功能,可实现便捷的智能电表检测及与后台服务器的移动互联,免去了检测人员的数据手工记录工作,规避了因人员记录偏差、遗漏而造成的错误。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实例或现有技术中的技术方案,下面将对实施实例或现有技术描述中所需要的附图做简单地介绍,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例,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型一种基于移动终端的智能电表检测系统的原理图。
图2是本实用新型一种基于移动终端的智能电表检测系统的电池供电的蓝牙转RS485模块原理图。
图3是本实用新型一种基于移动终端的智能电表检测系统的稳压电路的原理图。
图4是本实用新型一种基于移动终端的智能电表检测系统的锂电池充放电保护电路的原理图;
附图中,101-移动终端,102-电池供电的蓝牙转RS485模块,103智能电表,104-RS485转RS232模块,105-标准源模块,106-锂电池,107-锂电池充放电保护电路,108-稳压电路,109-RS485转TTL电路,110-TTL转蓝牙电路
具体实施方式
下面将结合本实用新型实例中的附图,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,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
如图1所示,本实施例提供一种基于移动终端的智能电表检测系统,包括移动终端101、电池供电的蓝牙转RS485模块102、智能电表103、RS485转RS232模块104、标准源模块105,所述移动终端101上运行检测程序,根据用户操作,通过蓝牙发送数据给电池供电的蓝牙转RS485模块102,然后读取电池供电的电池供电的蓝牙转RS485模块102转发回的数据,并解析后通过移动终端101显示在界面上;所述电池供电的蓝牙转RS485模块102接收移动终端101通过蓝牙发送的数据,再将其转发到RS485数据总线上;所述智能电表103作为被检对象,在测试时可将若干个智能电表103并行在RS485总线上进行同时测试,根据接收到的协议(DL/T645-2007或DL/T645-1997)数据内容,若数据为写命令,执行相应操作后并回复,若数据为读取命令,直接回复对应内容;所述RS485转RS232模块104负责RS485数据总线与标准源模块105的RS232接口数据之间的相互转换;所述标准源模块105接收相应数据后,输出精确的数值和相位的电压或电流给智能电表103。所述标准源模105块具有稳定性高、失真小且操作简单的YS6100型标准源,所述RS485转RS232模块采用ZLAN9223E芯片,其传输速度快,兼容性好。
如图2所示,作为本实用新型的最佳实施例,所述电池供电的蓝牙转RS485模块102包括锂电池106、锂电池充放电保护电路107、稳压电路108、RS485转TTL电路109和TTL转蓝牙电路110,所述锂电池106为锂电池充放电保护电路106提供供电电源;所述锂电池106也为电池供电的蓝牙转RS485模块102提供电源;所述锂电池充放电保护电路107是用于当锂电池发生过充现象时,电路自动切断充电回路,阻止继续充电,发生过放现象时,电路自动切断放电回路,阻止继续放电;所述稳压电路108将锂电池提供的电压进行整形和稳压,然后输出稳定的3.3V工作电压,以此为RS485转TTL电路109和TTL转蓝牙电路110工作时所需的3.3V电压;所述RS485转TTL电路109是将RS485差分信号转成TTL信号,再将TTL信号接入转蓝牙电路110,所述蓝牙通信模块采用CC2540芯片;所述TTL转蓝牙电路110是读取TTL信号表示的数据,再将其通过蓝牙4.0信号进行转发,由于其内置了BLE(Bluetoothlowenergy)协议栈,具有低功耗特性。如图3所示,所述稳压电路108采用型号为AMS1117-3.3稳压芯片,AMS1117-3.3稳压器输入电压范围为4.7V~12V,将两节锂电池串联给稳压电路108供电,两节串联锂电池工作过程中输出电压约为6V~8.4V,可满足要求。
作为本实用新型的最佳实施例,所述锂电池106使用18650锂电池,18650锂电池的电压一般为3.7V,根据18650锂电池的结构特性,最高充电终止电压应为4.2V,不能过充,否则会因为正极的锂离子拿走太多,而使电池报废,同时18650锂电池放电时锂离子不能全部移向正极,必须保留一部分锂离子在负极,以保证在下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道,否则,电池寿命就相应缩短。所以,锂电池工作时不能过充和过放,因此,如图4所示,锂电池充放电保护电路107使用了S-8262A集成电路芯片对锂电池进行保护电路。正常充电时,S-8262A的第一引脚CO输出高电平时,NMOS管Q3导通,正常充电指示灯D4亮。过充时,S-8262A的第一引脚CO输出低电平时,NMOS管Q3截止,停止充电,正常充电指示灯D4灭,此时S-8262A的第三引脚AO输出低电平,过充指示灯D1亮。正常放电时,S-8262A的第二引脚DO输出高电平,NMOS管Q2导通,正常放电指示灯D5亮。过放时,S-8262A的第二引脚DO输出低电平,NMOS管Q2截止,停止放电,正常放电指示灯D5灭。通过三个指示灯D1、D4和D5可清楚的知道锂电池的工作状态,且提供了一个电源开关,不使用时关闭电源,节省锂电池电量。而且在放电过程中电池电压会逐渐下降至终止电压(一般为2.5V~3.0V)。
在本实用新型中,所述RS485转TTL电路109使用MAX3485将RS485差分信号转化成TTL信号,所述TTL转蓝牙电路110,采用蓝牙4.0通信模块,且支持BLE(Bluetoothlowenergy)协议,适合低功耗场景(例如电池供电设备)下使用,具体使用了TI公司的CC2540芯片实现将TTL信号转化为蓝牙数据信号,通过蓝牙数据信号对智能表103进行检测,并将检测的电能信号传输至移动终端101.所述CC2540芯片是一个超低消耗功的无线射频传送接收器和一个工业标准的加强型8051微控制器,精确的无线射频讯号强度指示,全速USB2.0界面,内建AES-128加密引擎。在本实用新型中,CC2540芯片使用了PCB天线,免去了外接天线的麻烦,同时在芯片各电源引脚均并联了一个0.1uF的电容,用于滤去来自电源的干扰,在该芯片的第二十二引脚XOSC_Q1和第二十三引脚XOSC_Q2之间入接32MHz晶振,为芯片正常工作和RF提供时序,在该芯片的第三十三引脚P2_3和第三十三引脚P2_4之间接32.768kHz晶振,在芯片处于睡眠模式时为芯片提供时序。
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、改进等,均应包含在实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于移动终端的智能电表检测系统,其特征在于:包括移动终端、电池供电的蓝牙转RS485模块、智能电表、RS485转RS232模块和标准源模块,所述移动终端上运行检测程序,根据用户操作,通过蓝牙发送数据给电池供电的RS485转蓝牙模块,然后读取电池供电的RS485转蓝牙模块转发回的数据,所述电池供电的RS485转蓝牙模块接收移动终端通过蓝牙发送的数据,再将其转发到并行接在RS485数据总线上的智能电表,所述智能电表根据接收到的数据内容执行回复操作,所述RS485转RS232模块负责RS485总线数据与标准源模块的RS232接口数据之间的相互转换,所述标准源模块从RS485数据总线接收相应数据后为智能电表提供电压和电流。
2.根据权利要求1所述的一种基于移动终端的智能电表检测系统,其特征在于:所述电池供电的蓝牙转RS485模块包括锂电池、锂电池充放电保护电路、稳压电路、RS485转TTL电路和TTL转蓝牙电路,所述锂电池为锂电池充放电保护电路供电电源;所述锂电池充放电保护电路用于当锂电池发生过充放电时自动切断外部充放电回路,所述稳压电路对锂电池的输出电压进行整形稳压并为TTL转蓝牙电路和RS485转TTL电路提供稳定的工作电压;所述RS485转TTL电路是将RS485差分信号转成TTL信号,再将TTL信号接入TTL转蓝牙电路;所述TTL转蓝牙电路是读取TTL信号表示的数据,再将其通过蓝牙信号进行转发。
3.根据权利要求2所述的一种基于移动终端的智能电表检测系统,其特征在于:所述锂电池充放电保护电路采用S-8262A芯片保护模块。
4.根据权利要求2所述的一种基于移动终端的智能电表检测系统,其特征在于:所TTL转蓝牙电路采用CC2540蓝牙芯片。
5.根据权利要求1所述的一种基于移动终端的智能电表检测系统,其特征在于:所述标准源模块采用的型号为YS6100型标准源,所述RS485转RS232模块采用ZLAN9223E芯片。
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