CN205749605U - 分布式智能电表 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了分布式智能电表，属于电测量领域，包括设置在用电器上的电表计量节点，以及与电表计量节点进行无线通讯的集中器模块，集中器模块与显示模块电连接；电表计量节点获取所处回路上用电器的用电量，将用电量通过无线通讯技术发送至集中器模块绘制用电器的用电量曲线。通过获取到每个用电器独立的用电量，以及用电器在不同时刻用电量的具体分布图，使得用户能够根据用电量分布图，结合所处地域的峰谷电价对用电器的使用时间进行调整，将用电量较大的用电器的使用时间调到电价较低的时间段使用，从而有效降低了生活成本。

Description

分布式智能电表

技术领域

本实用新型属于电测量领域，特别涉及分布式智能电表。

背景技术

当前，大部分家庭中都设置有一个电表，用于对家庭中电器的用电量进行计量。

由于全部家用电器的均连接在该电表上，导致电表计量的是全部家用电器的整体用电量，这样会使得无法准确的获取每个家用电器的单独用电量。由于在部分地区实行峰谷电价的政策，因此不能合理的利用电价差对每个家用电器的用电时间进行调整，从而提高了生活成本。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型提供了用于降低漏检可能性的巡检任务发布设备。

为了达到上述技术目的，本实用新型提出了分布式智能电表，所述智能电表包括：

设置在用电器上的用于对用电器用电量进行计量的电表计量节点，与电表计量节点电连接、且基于用电器用电量绘制用电曲线的集中器模块，以及与集中器模块电连接、且对处理结果进行显示的显示模块；

在电表计量节点内设有用于将用电器用电量向集中器模块发送的终端通讯节点，在集中器模块中设有基于无线通讯技术从终端通讯节点获取用电器用电量的中继器；

在集中器模块中还设有与中继器电连接、且基于用电器用电量绘制用电曲线的数据处理器，数据处理器与显示模块电连接。

可选的，所述电表计量节点与所述用电器一一对应。

可选的，在所述数据处理器的外侧设有实时时钟电路、存储芯片以及电源管理电路，

可选的，所述电源管理电路包括电源转换电路以及电源复位电路。

可选的，所述存储芯片包括同步动态随机存储器和非线性宏单元模式的非易失性闪存。

可选的，在所述集中器模块上，还设有调试接口，所述调试接口包括RS485接口、Modem接口、WAN接口、远红外光口以及JTEG接口。

可选的，所述无线通讯基于ZigBee协议。

可选的，所述电表计量节点设置在用电器的插座内。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：

通过获取到每个用电器独立的用电量，以及用电器在不同时刻用电量的具体分布图，使得用户能够根据用电量分布图，结合所处地域的峰谷电价对用电器的使用时间进行调整，将用电量较大的用电器的使用时间调到电价较低的时间段使用，从而有效降低了生活成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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是本实用新型提供的分布式智能电表的结构示意图；

图2是本实用新型提供的集中器模块的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的结构作进一步地描述。

实施例一

本实用新型提供了分布式智能电表，如图1所示，所述智能电表包括：

设置在用电器1上的用于对用电器1用电量进行计量的电表计量节点2，与电表计量节点2电连接、且基于用电器1用电量绘制用电曲线的集中器模块3，以及与集中器模块3电连接、且对处理结果进行显示的显示模块4；

在电表计量节点2内设有用于将用电器1用电量向集中器模块3发送的终端通讯节点21，在集中器模块3中设有基于无线通讯技术从终端通讯节点21获取用电器用电量的中继器31；

在集中器模块3中还设有与中继器31电连接、且基于用电器1用电量绘制用电曲线的数据处理器32，数据处理器32与显示模块4电连接。

在实施中，为了解决现有技术中无法对单个用电器1的电量进行计量的缺陷，本实用新型提出了分布式智能电表，包括设置在用电器1上的电表计量节点2，电表计量节点2获取所处回路上用电器1的用电量，将用电量通过无线通讯技术发送至集中器模块3中的中继器31处，便于中继器31将用电量传输至同在集中器模块3中的数据处理器32，使得数据处理器32根据用电量绘制用电器的用电量曲线。

基于上述分布式电能表，能够获取到每个用电器1独立的用电量，进而获取到每个用电器1在一天中不同时刻用电量的具体分布图，这样使得用户能够根据用电量分布图，结合所处地域的峰谷电价对用电器的使用时间进行调整，将用电量较大的用电器的使用时间调到电价较低的时间段使用，从而有效降低了生活成本。

可选的，所述电表计量节点2与所述用电器1一一对应。

在实施中，为了精确的对每一个用电器1的用电量进行统计，本实用新型的最优方案是针对每个用电器1均设置有一个电表计量节点2。在实际中，还可以将同一类型或者同一区域内的用电器作为一个用电器组，对该用电器组设置一个电表计量节点2，以便于根据用电器组的用电量分布图对用电器组的使用时间进行调整。

可选的，在所述数据处理器32的外侧设有实时时钟电路33、存储芯片34以及电源管理电路35。

在实施中，如图2所示，数据处理器32从中继器31处接收电表计量单元2发送的用电量，进而根据用电量绘制用电量曲线，将用电量曲线发送至显示模块4进行显示。为了令数据处理器32完成用电量曲线绘制的流程，在数据处理器32的外侧设有实时时钟电路33、存储芯片34以及电源管理电路35，其中实时时钟电路33的主体为石英晶振，用于向数据处理器32提供标准振荡时间频率；存储芯片34用于存储中继器31发送的用电量、以及数据处理器32生成的用电量曲线；电源管理电路35用于对中继器31、数据处理器32、实时时钟电路33、存储芯片34进行供电。

可选的，所述电源管理电路35包括电源转换电路以及电源复位电路。所述存储芯片34包括同步动态随机存储器和非线性宏单元模式的非易失性闪存。

在实施中，为了令电源管理电路35能够稳定的实现供电，在电源管理电路35中设有电源转换电路以及电源复位电路。电源转换电路用于将家用供电线路中的220V交流电转换为集中器模块3中各个元件使用的低压直流电，并且在转化过程中滤掉杂波，从而延长元件的使用寿命。电源管理电路35中还设有电源复位电路，用于在集中器模块3出现故障时，通过强制复位的方式将集中器模块3中的元件进行重启，令集中器模块3恢复正常工作。

在存储芯片34中设有同步动态随机存储器和非线性宏单元模式的非易失性闪存。同步动态随机存储器(Synchronous Dynamic Random Access Memory，SDRAM)中的同步是指该存储器中的存储工作需要同步时钟，内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准；动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失；随机是指数据不是线性依次存储，而是自由指定地址进行数据读写。非易失性闪存(Nand‐Flash)内存是Flash内存的一种，其内部采用非线性宏单元模式，为固态大容量内存的实现提供了廉价有效的解决方案。Nand‐flash存储器具有容量较大，改写速度快等优点，适用于大量数据的存储，

可选的，在所述集中器模块3上，还设有调试接口，所述调试接口包括RS485接口、Modem接口、WAN接口、远红外光口以及JTEG接口。

在实施中，当集中器模块3出现故障时，需要对集中器模块3进行调试。为了便于对集中器模块3进行调试，特在集中器模块3上设置有包括RS485接口、Modem接口、WAN接口、远红外光口以及JTEG接口在内的众多调试接口。

其中，调制解调器(Modulator‐Demodulator，Modem)是一个将数字信号调制到模拟载波信号上进行传输，并解调收到的模拟信号以得到数字信息的电子设备。

广域网(WAN，Wide Area Network)也称远程网(long haul network)。通常跨接很大的物理范围，所覆盖的范围从几十公里到几千公里，它能连接多个城市或国家，或横跨几个洲并能提供远距离通信，形成国际性的远程网络。

联合测试工作组(Joint Test Action Group，JTAG)是一种国际标准测试协议(IEEE 1149.1兼容)，主要用于芯片内部测试。现在多数的高级器件都支持JTAG协议，如DSP、FPGA器件等。标准的JTAG接口是4线：TMS、TCK、TDI、TDO，分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线。

可选的，所述无线通讯基于ZigBee协议。

在实施中，处于低功耗以及组网简单的目的，电表计量单元2与中继器31之间的无线通讯基于Zigbee协议。ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称(又称紫蜂协议)来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。

可选的，所述电表计量节点2设置在用电器1的插座内。

在实施中，为了避免外置的电表计量节点会对现有家具装饰产生影响，因此可以讲电表计量节点2设置在用电器1的插座内，即电表计量节点2采用内置式的设计，从而降低电表计量节点2对外观的影响。

本实用新型提出了分布式智能电表，包括设置在用电器上的电表计量节点，以及与电表计量节点进行无线通讯的集中器模块，集中器模块与显示模块电连接；电表计量节点获取所处回路上用电器的用电量，将用电量通过无线通讯技术发送至集中器模块绘制用电器的用电量曲线。通过获取到每个用电器独立的用电量，以及用电器在不同时刻用电量的具体分布图，使得用户能够根据用电量分布图，结合所处地域的峰谷电价对用电器的使用时间进行调整，将用电量较大的用电器的使用时间调到电价较低的时间段使用，从而有效降低了生活成本。

上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。

以上所述仅为本实用新型的实施例，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，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.分布式智能电表，其特征在于，所述智能电表包括：

设置在用电器上的用于对用电器用电量进行计量的电表计量节点，与电表计量节点电连接、且基于用电器用电量绘制用电曲线的集中器模块，以及与集中器模块电连接、且对处理结果进行显示的显示模块；

在电表计量节点内设有用于将用电器用电量向集中器模块发送的终端通讯节点，在集中器模块中设有基于无线通讯技术从终端通讯节点获取用电器用电量的中继器；

在集中器模块中还设有与中继器电连接、且基于用电器用电量绘制用电曲线的数据处理器，数据处理器与显示模块电连接。

2.根据权利要求1所述的分布式智能电表，其特征在于，所述电表计量节点与所述用电器一一对应。

3.根据权利要求1所述的分布式智能电表，其特征在于：

在所述数据处理器的外侧设有实时时钟电路、存储芯片以及电源管理电路。

4.根据权利要求3所述的分布式智能电表，其特征在于，所述电源管理电路包括电源转换电路以及电源复位电路。

5.根据权利要求3所述的分布式智能电表，其特征在于，所述存储芯片包括同步动态随机存储器和非线性宏单元模式的非易失性闪存。

6.根据权利要求1所述的分布式智能电表，其特征在于，在所述集中器模块上，还设有调试接口，所述调试接口包括RS485接口、Modem接口、WAN接口、远红外光口以及JTEG接口。

7.根据权利要求1至6任一项所述的分布式智能电表，其特征在于，所述无线通讯基于ZigBee协议。

8.根据权利要求1至6任一项所述的分布式智能电表，其特征在于，所述电表计量节点设置在用电器的插座内。