CN210804738U - 一种多功能无线抄表装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多功能无线抄表装置，包括单片机，铁电存储模块，LORA通信模块，RS485串口，异步串行接口，I/O输入接口，复位开关和电源模块，所述单片机分别连接铁电存储模块，RS485串口，异步串行接口，I/O输入接口和复位开关，所述电源模块为单片机，铁电存储模块和LORA通信模块供电。本实用新型提供的抄表装置，使用220V交流电供电，可直接在电表上取电，不需要适配器，体积小巧；兼容智能电表和脉冲电表两种，可以实现对两种电表的抄表；采用铁电存储模块，确保突发断电时可以保存数据不丢失；电表数据采集成功后可通过LORA无线远程上传至上位机或云端，无需信号线施工；相对于NB‑Iot无线抄表装置来说，可以进行短周期抄表。

Description

一种多功能无线抄表装置

技术领域

本实用新型涉及电力装置技术领域，具体涉及一种多功能无线抄表装置。

背景技术

采集电量数据是实现能源管理的基础，目前的电量采集系统，普遍采用成熟的有线总线技术，该系统安装需要消耗大量的线材，施工复杂，实施周期长，后期管理和维护困难。能源管理项目采用有线总线式抄表系统导致项目施工成本高，实施周期长，投入产出比低，严重限制了能源管理项目的推广和实施。

为了避免有线总线方案的弊端，并随着无线通信技术的发展，市场上开始出现了无线远程抄表方案。一般采用无线服务运营商网络，但是这种方案使用成本高，不适用于高频次的抄表需求，并且在地下室等移动网络信号较差的地方，其使用受到限制。

另外，一般的抄表装置只能通过RS485接口读取智能电表数据，而无法兼容脉冲电表。在搭建抄表系统时，一般均需要使用智能电表替换脉冲电表，这对社会资源造成了极大的浪费。现有的脉冲抄表装置在遇到突发断电等情况，基本上无法保存电量数据，会造数据丢失，重新供电后需要重新校准电表示数。

为了能源管理系统的建设，获得一种多功能无线抄表装置，是本实用新型要解决的问题。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种多功能无线抄表装置，旨在解决现有技术中存在的如下问题:抄表装置不能同时兼容智能电表和脉冲电表，无法短期抄表，突发断电时无法保存电量数据。

为了实现上述目的，本实用新型提供的技术方案为：一种多功能无线抄表装置，包括单片机，存储模块，LORA通信模块，I/O输入接口，复位开关，电源模块和至少一个串行接口，所述单片机分别连接存储模块、LORA通信模块、串行接口、I/O输入接口和复位开关，所述电源模块分别连接单片机、存储模块、LORA通信模块。

进一步地，所述I/O输入接口与脉冲电表相连，脉冲电表通过I/O输入接口与单片机通信。

进一步地，所述串行接口包括第一串行接口和第二串行接口，所述第一串行接口与智能电表相连，智能电表通过第一串行接口与单片机通信，所述第二串行接口与上位机相连，上位机通过第二串行接口与单片机通信。

进一步地，所述第一串行接口为RS485串口，所述第二串行接口为异步串行接口。

进一步地，所述单片机采用STM8系列芯片，单片机具有LORA接口，所述LORA接口连接单片机和LORA通信模块。

进一步地，所述存储模块与单片机之间进行通信，所述存储模块为铁电存储模块。

进一步地，所述LORA通讯模块将串行接口和I/O输入接口输入的数据通过无线电波发送至上位机或云端，上位机或云端将控制指令通过无线电波发送至LORA通讯模块，经LORA通讯模块传送至与串行接口和I/O输入接口连接的设备。

进一步地，所述复位开关控制单片机复位操作。

进一步地，所述电源模块外接交流电。

进一步地，还包括LED显示灯，所述单片机与LED显示灯相连，单片机控制LED显示灯，显示装置的运行状态。

有益效果：

本实用新型提供的抄表装置，使用220V交流电供电，可直接在电表上取电，不需要适配器，体积小巧；兼容智能电表和脉冲电表两种，可以实现对两种电表的抄表；采用铁电存储模块，确保突发断电时可以保存数据不丢失；电表数据采集成功后可通过LORA无线远程上传至上位机或云端，无需信号线施工；相对于NB-Iot无线抄表装置来说，可以进行短周期抄表。

附图说明

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。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。

图1为本实用新型抄表装置的示意图。

附图标记：

1-单片机；2-存储模块；3-LORA通信模块；4-RS485串口；5-异步串行接口；6-I/O输入接口；7-复位开关；8-电源模块；9-LED显示灯。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，在本实用新型中涉及“第一”“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图1所示，本实用新型提供的实施例包括单片机1，存储模块2，LORA通信模块3，RS485串口4，异步串行接口（TTL）5，I/O输入接口6，复位开关7，电源模块8和LED显示灯9，其中单片机1分别连接存储模块2、LORA通信模块3、RS485串口4、异步串行接口5、I/O输入接口6、复位开关7和LED显示灯9。

单片机1选用高度集成的STM8系列芯片，能够减小装置体积，单片机具有LORA接口，LORA接口连接单片机和LORA通信模块3；存储模块2拥有在电源关掉后保存数据的特性，能够实时保存电量数据，断电后数据也不会丢失，不需要重新对表，确保了在突发断电情况下可将电表读数保存，不被清空，本实施例中存储模块2优选铁电存储模块；异步串行接口（TTL）5与上位机相连，并且与上位机之间通信，通过上位机获取其工作状态信息，并对其进行功能调试；RS485串口4与与智能电表相连，通过485实现智能电表的电量采集，并且兼容多种规格，I/O输入接口6与脉冲电表相连，采集电表脉冲信号并计数，实现电量计量，两种接口的选用，可以同时满足智能电表和脉冲电表的抄表需求，对于脉冲电表用户而言，可以为客户节省更换电表的费用；LORA通讯模块3与上位机或远端之间进行无线通信，能够将抄表装置采集的电量数据通过无线的方式传输到上位机上，也可以从上位机接收对表指令，不需要信号线施工；电源模块8直接外接220V交流电给硬件供电，比如单片机1，铁电存储模块2，LORA通信模块3以及LED显示灯9，直接外接220V交流电还有个优点就是可以持续地为抄表装置供电，从而抄表装置可以持续工作，相比使用电池的NB-Iot无线抄表装置，本实施例提供的装置的抄表数据可以实时上报，查询周期可以设置的很短；LED显示灯9用于显示装置的运行状态，复位开关7可对单片机1进行复位操作。

下面是抄表装置对两种电表抄表的工作流程：

对脉冲电表进行抄表，首先将该抄表装置的I/O输入接口与脉冲电表相连，将异步串行接口（TTL）与上位机相连，抄表装置直接与脉冲电表的交流电相连，通过上位机查看抄表装置的工作状态，对抄表装置进行功能调试，通过电源模块将交流电转换为抄表装置使用的直流电。调试完成后，抄表装置开始对脉冲电表的脉冲信号进行采集并计数，实现电量计量，采集的电量数据储存在铁电存储模块中，存储的电量数据在单片机的设置下，通过LORA通信模块定期无线发送至上位机。如果需要实时调取脉冲电表的电量数据，可以通过上位机发送指令经过LORA通信模块调取铁电存储模块存储的最新的数据。

对智能电表进行抄表，首先将抄表装置的RS485串口与智能电表相连，将异步串行接口（TTL）与上位机相连，抄表装置直接与脉冲电表的交流电相连，通过上位机查看抄表装置的工作状态，对抄表装置进行功能调试，通过电源模块将交流电转换为抄表装置使用的直流电。调试完成后，抄表装置开始对智能电表的电量数据计量，采集的电量数据储存在铁电存储模块中，存储的电量数据在单片机的设置下，通过LORA通信模块定期无线发送至上位机。如果需要实时调取智能电表的电量数据，可以通过上位机发送指令经过LORA通信模块调取铁电存储模块存储的最新的数据。

综上所述，本实用新型提供的实施例采用高度集成芯片，无需适配器，体积小巧，使用220V交流电供电，可直接在电表上取电，方便现场安装人员取电，并且能够持续运行，相比NB-Iot无线抄表装置，该实施例能够进行短周期抄表。另外，还采用和电表相同的电源线，不会出现抄表装置被断电但电表却在运行的情况。

另外，一般抄表装置只能采集智能电表的读数，无法采集脉冲电表电量，当需要远程抄表功能时，一般通过更换电表的方式来解决，本实施例提供的装置兼容两种电表的抄表读数，为客户节省更换电表的费用。

由于智能电表即使断电丢失数据，来电后仍可以读取电表当前示数，而读取脉冲电表时，如果断电无法保存数据，将无法获悉电表当前示数，造成数据丢失，本实施例通过采用铁电存储模块，能够避免突发断电时数据丢失。并且本实施例装置数据采集成功后通过LORA无线远程上传至上位机或云端，无需信号线施工，节省开支。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种多功能无线抄表装置，其特征在于，包括单片机，存储模块，LORA通信模块，I/O输入接口，复位开关，电源模块和至少一个串行接口，所述单片机分别连接存储模块、LORA通信模块、串行接口、I/O输入接口和复位开关，所述电源模块分别连接单片机、存储模块、LORA通信模块。

2.根据权利要求1所述的一种多功能无线抄表装置，其特征在于，所述I/O输入接口与脉冲电表相连，脉冲电表通过I/O输入接口与单片机通信。

3.根据权利要求1所述的一种多功能无线抄表装置，其特征在于，所述串行接口包括第一串行接口和第二串行接口，所述第一串行接口与智能电表相连，智能电表通过第一串行接口与单片机通信，所述第二串行接口与上位机相连，上位机通过第二串行接口与单片机通信。

4.根据权利要求3所述的一种多功能无线抄表装置，其特征在于，所述第一串行接口为RS485串口，所述第二串行接口为异步串行接口。

5.根据权利要求1所述的一种多功能无线抄表装置，其特征在于，所述单片机采用STM8系列芯片，单片机具有LORA接口，所述LORA接口连接单片机和LORA通信模块。

6.根据权利要求1所述的一种多功能无线抄表装置，其特征在于，所述存储模块与单片机之间进行通信，所述存储模块为铁电存储模块。

7.根据权利要求1所述的一种多功能无线抄表装置，其特征在于，所述LORA通讯模块将串行接口和I/O输入接口输入的数据通过无线电波发送至上位机或云端，上位机或云端将控制指令通过无线电波发送至LORA通讯模块，经LORA通讯模块传送至与串行接口和I/O输入接口连接的设备。

8.根据权利要求1所述的一种多功能无线抄表装置，其特征在于，所述复位开关控制单片机复位操作。

9.根据权利要求1所述的一种多功能无线抄表装置，其特征在于，所述电源模块外接交流电。

10.根据权利要求1所述的一种多功能无线抄表装置，其特征在于，还包括LED显示灯，所述单片机与LED显示灯相连，单片机控制LED显示灯，显示装置的运行状态。

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