CN211426629U - 用电信息采集设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用电信息采集设备，包括主控组件、信息接收组件、信号转换组件、远程交互组件和存储组件；信息接收组件分别与待采集电表和主控组件相连，远程交互组件分别与主控组件和用电信息管理的服务器相连，存储组件与主控组件相连。远程交互组件根据登陆信息成功登陆服务器后，主控组件控制信息接收组件根据当前采集电表的地址，采集当前采集电表的用电信息；远程交互组件将签名信息和用电信息发送给服务器，以使服务器验证签名信息成功后，接收并存储用电信息。采用本实用新型的技术方案，实现了全自动抄表，不仅不需要人工参与，而且抄表速度快，准确率高，大大提高了户电表数据信息采集效率。

Description

用电信息采集设备

技术领域

本实用新型涉及用电信息处理技术领域，具体涉及一种用电信息采集设备。

背景技术

用电信息采集是电力系统中的一项重要业务，为实现用电能效分析、合理用电、电费激励政策提供基础数据。快速、高效地采集电力系统中用户电表的数据信息，能够保证电力系统的正常运转。

面对日渐凸显的全球资源环境问题、剧烈波动的能源价格、快速攀升的用电负荷，以及更高的用户服务质量要求，建设智能电网已成为电力行业实现可持续发展的共同选择。电费抄核自动化、线损管理精细化、互动服务智能化、费控功能实用化的“四化”目标是发展智能电网的重要组成部分。

但是，目前采集用户电表的数据信息，多是采用人工抄表或者人工与机器结合抄表，都需要以人为主导。而利用人工抄表不仅浪费人工成本，而且速度慢、易出错，使得目前用户电表数据信息采集的效率不高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电信息采集设备以克服目前利用人工抄表不仅浪费人工成本，而且速度慢、易出错，使得目前用户电表数据信息采集的效率不高的问题。

为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用电信息采集设备，包括：主控组件、信息接收组件、信号转换组件、远程交互组件和存储组件；

所述信息接收组件包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和二极管阵列；

所述第二电阻的第一端连接第一节点，所述第二电阻的第二端连接第二节点；

所述第一节点分别与所述第一电阻的第一端、所述二极管阵列的第一端、所述第四电阻的第一端和所述信号转换组件的第一端相连；

所述第二节点分别与所述第三电阻的第一端、所述二极管阵列的第二端、所述第五电阻的第一端和所述信号转换组件的第二端相连；

所述信号转换组件的第三端与所述主控组件的第一端相连；

所述第四电阻的第二端和所述第五电阻的第二端分别与待采集电表相连；

所述远程交互组件的第一端与所述主控组件的第二端相连，所述远程交互组件的第二端与用电信息管理的服务器相连；

所述存储组件的第一端与所述主控组件的第三端相连；

所述存储组件存储有用于登陆所述服务器的登陆信息、用于与所述服务器进行通信的通信密匙和所有所述待采集电表中当前采集电表的地址；

所述远程交互组件根据所述登陆信息成功登陆所述服务器后，所述主控组件控制所述信息接收组件根据所述当前采集电表的地址，采集当前采集电表的用电信息；

所述主控组件使用所述通信密匙对所述用电信息进行签名，得到与所述用电信息对应的签名信息；

所述远程交互组件将所述签名信息和所述用电信息发送给所述服务器，以使所述服务器验证所述签名信息成功后，接收并存储所述用电信息。

进一步地，以上所述的用电信息采集设备，还包括电源组件；

所述电源组件包括第一电源电路、第二电源电路和第三电源电路；

所述第一电源电路的输入端连接外部电源；

所述第一电源电路的输出端分别与所述第二电源电路的输入端和所述第三电源电路的输入端相连；

所述第二电源电路的输出端分别与所述主控组件的第四端、所述第一电阻的第二端、所述信号转换组件的第四端和所述存储组件的第二端相连；

所述第三电源电路的输出端与所述远程交互组件的第三端相连。

进一步地，以上所述的用电信息采集设备，所述第一电源电路包括熔断器、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第六电阻、二极管、线圈和第一芯片；

所述熔断器的第一端作为第一电源电路的输入端连接所述外部电源，所述熔断器的第二端分别与所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端和所述第一芯片的第一端相连；

所述第一电容的第二端和所述第二电容的第二端相连后接地；

所述第六电阻的第一端与所述第一芯片的第二端相连，所述第六电阻的第二端接地；

所述第一芯片的第三端分别与所述二极管的第一端和所述线圈的第一端相连；

所述二极管的第二端接地；

所述线圈的第二端与所述第一芯片的第四端相连，所述线圈的第二端还分别与所述第三电容的第一端和所述第四电容的第一端相连；

所述第三电容的第二端和所述第四电容的第二端接地；

所述线圈的第二端作为所述第一电源电路的输出端；

所述第一电源电路将所述外部电源转换为的直流电源，从所述第一电源电路的输出端输出。

进一步地，以上所述的用电信息采集设备，所述第三电源电路包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第五电容、第六电容、第二芯片、发光二极管和三极管；

所述第七电阻的第一端与所述主控组件的第五端相连，接收所述主控组件的控制指令，所述第七电阻的第二端分别与所述第八电阻的第一端和所述三极管的第一端相连；

所述第八电阻的第二端接地；

所述三极管的第二端接地，所述三极管的第三端分别与所述第二芯片的第一端、所述第九电阻的第一端相连；

所述第九电阻的第二端作为所述第三电源电路的输入端与所述线圈的第二端相连，接入所述直流电源；所述第九电阻的第二端还与所述第二芯片的第二端相连；

所述第二芯片的第三端分别与所述第十电阻的第一端、所述第十二电阻的第一端、所述第五电容的第一端、所述第六电容的第一端和所述第十三电阻的第一端相连；

所述第十电阻的第二端分别与所述第十一电阻的第一端和所述第二芯片的第四端相连；

所述第十一电阻的第二端、所述第十二电阻的第二端、所述所述第五电容的第二端和所述所述第六电容的第二端分别接地；

所述发光二极管的第一端与所述第十三电阻的第二端相连，所述发光二极管的第二端接地；

所述第十电阻的第一端作为所述第三电源电路的输出端；

所述第三电源电路将所述直流电源转换为.直流电源，从所述第三电源电路的输出端输出。

进一步地，以上所述的用电信息采集设备，所述第二电源电路包括第七电容、第八电容、第九电容、第十电容和第三芯片；

所述第七电容的第一端作为所述第二电源电路的输入端与所述线圈L的第二端相连，接入所述直流电源，所述第七电容的第一端还与所述第三芯片的第一端相连，所述第七电容的第二端接地；

所述第三芯片的第二端分别与所述第三芯片的第三端、所述第八电容的第一端、所述第九电容的第一端、所述第十电容的第一端相连；

所述第八电容的第二端、所述第九电容的第二端、所述第十电容的第二端分别接地；

所述第十电容的第一端作为所述第二电源电路的输出端；

所述第二电源电路将所述直流电源转换为.直流电源，从所述所述第二电源电路的输出端输出。

进一步地，以上所述的用电信息采集设备，所述信号转换组件包括转换芯片、第十四电阻、第十五电阻和第十六电阻；

所述第十四电阻的第一端与所述转换芯片的第一端相连，所述第十四电阻的第二端接地；

所述第十六电阻的第一端与所述与所述转换芯片的第三端相连，所述第十六电阻的第二端分别与所述转换芯片的第四端和所述第十五电阻的第一端相连；

所述第十五电阻的第二端接地；

所述转换芯片的第一端、所述转换芯片的第二端和所述十六电阻的第二端作为所述信号转换组件的第三端；

所述转换芯片的第五端作为所述信号转换组件的第四端，所述转换芯片的第六端作为所述信号转换组件的第一端，所述转换芯片的第七端作为所述信号转换组件的第二端。

进一步地，以上所述的用电信息采集设备，所述远程交互组件的第二端通过网络与所述服务器相连。

进一步地，以上所述的用电信息采集设备，还包括人机交互组件；

所述人机交互组件与所述主控组件的第六端相连；

所述人机交互组件用于获取注册信息；

所述主控组件控制所述远程交互组件将所述注册信息发送给所述服务器；

所述远程交互组件接收所述服务器根据所述注册信息生成的所述通信密匙和所述当前采集电表的地址；

所述主控组件将所述通信密匙和所述当前采集电表的地址存储在所述存储组件中。

进一步地，以上所述的用电信息采集设备，所述存储组件包括第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第十一电容和存储芯片；

所述存储芯片的第一端分别与所述第十八电阻的第一端、所述第十九电阻的第一端和所述第十一电容的第一端相连；

所述第十八电阻的第二端与所述存储芯片的第四端相连；

所述十九电阻的第二端与所述存储芯片的第三端相连；

所述第十七电阻的第一端与所述存储芯片的第二端相连，所述第十七电阻的第二端接地；

所述存储芯片的第五端和所述第十一电容的第二端分别接地；

所述第十七电阻的第一端、所述第十九电阻的第二端和第十八电阻的第二端作为所述存储组件的第一端；

所述第十一电容的第一端作为所述存储组件的第二端。

进一步地，以上所述的用电信息采集设备，所述存储组件还包括串口、USB接口、OTG接口和TYPE-C接口中的至少一种。

本实用新型的用电信息采集设备，包括主控组件、信息接收组件、信号转换组件、远程交互组件和存储组件；信息接收组件分别与待采集电表和主控组件相连，远程交互组件分别与主控组件和用电信息管理的服务器相连，存储组件与主控组件相连。存储组件存储有用于登陆服务器的登陆信息、用于与服务器进行通信的通信密匙和所有待采集电表中当前采集电表的地址；远程交互组件根据登陆信息成功登陆服务器后，主控组件控制信息接收组件根据当前采集电表的地址，采集当前采集电表的用电信息；主控组件使用通信密匙对用电信息进行签名，得到与用电信息对应的签名信息；远程交互组件将签名信息和用电信息发送给服务器，以使服务器验证签名信息成功后，接收并存储用电信息。采用本实用新型的技术方案，实现了全自动抄表，不仅不需要人工参与，而且抄表速度快，准确率高，大大提高了户电表数据信息采集效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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是本实用新型用电信息采集设备实施例一提供的电路图；

图2是本实用新型用电信息采集设备实施例二提供的电路图；

图3是本实用新型图2中第一电源电路的电路图；

图4是本实用新型图2中第二电源电路的电路图；

图5是本实用新型图2中第三电源电路的电路图；

图6是本实用新型图2中信号转换组件的电路图；

图7是本实用新型图2中存储组件的电路图；

图8是本实用新型图2中远程交互组件的电路图；

图9是本实用新型图2中主控组件的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

图1是本实用新型用电信息采集设备实施例一提供的电路图。如图1所示，本实施例的用电信息采集设备可以包括：主控组件11、信息接收组件12、信号转换组件13、远程交互组件14和存储组件15，其中，信息接收组件12包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和二极管阵列Z。本实施例的主控组件11优选为STM32单片机。

具体地，第二电阻R2的第一端连接第一节点A，第二电阻R2的第二端连接第二节点B；第一节点A分别与第一电阻R1的第一端、二极管阵列Z的第一端、第四电阻R4的第一端和信号转换组件13的第一端相连。

第二节点B分别与第三电阻R3的第一端、二极管阵列Z的第二端、第五电阻R5的第一端和信号转换组件13的第二端相连，其中，第三电阻R3的第二端和二极管阵列Z的第三端分别接地。

信号转换组件13的第三端与主控组件11的第一端相连，信号转换组件13的第五端接地；第四电阻R4的第二端和第五电阻R5的第二端分别与待采集电表相连。本实施例中，优选信息接收组件与待采集电表通过RS485串口连接，第四电阻R4的第二端用于接收或发送高电平的RS485串口数据信号，第五电阻R5的第二端用于接收或发送低电平的RS485串口数据信号。

远程交互组件14的第一端与主控组件11的第二端相连，远程交互组件14的第二端与用电信息管理的服务器21相连；存储组件15的第一端与主控组件11的第三端相连，本实施例中，优选存储组件15的第一端通过I2C总线与主控组件11连接。

具体地，存储组件15存储有用于登陆服务器21的登陆信息、用于与服务器21进行通信的通信密匙和所有待采集电表中当前采集电表的地址。

主控组件11可以控制远程交互组件14将登陆信息发送给服务器21，若服务器21验证成功，则表示远程交互组件14成功登陆至服务器21，远程交互组件14根据登陆信息登陆服务器21后，主控组件11控制信息接收组件12根据当前采集电表的地址，接收当前采集电表的用电信息。用电信息接收完成之后，可以将用电信息发送给服务器21，为了避免用电信息被恶意拦截或者篡改，可以使用通信密匙对用电信息进行加密。本实施例优选使用通信密匙对用电信息进行签名加密，得到与用电信息对应的签名信息。

远程交互组件14可以将签名信息和用电信息发送给服务器21。服务器21接收到签名信息后，会对签名信息进行验证，验证成功后接收并存储用电信息。

具体地，本实施例优选每5分钟获取一次用电信息，并将用电信息发送给服务器21。

进一步地，用电信息采集设备面对庞大的用户群，随时都有新电表用户加入，或者有其他电表用户退出，在这样的状态下，如果始终按照同一当前地址列表进行用电信息的采集，可能会造成资源的浪费。为了解决这一问题，本实施例的主控组件11还可以通过远程交互组件14获取服务器21发布的地址列表更新信息；主控组件11根据地址列表更新信息对当前地址列表进行更新处理，得到更新后的当前地址列表，在下一次进行用电信息采集时，信息接收组件12可以按照更新后的当前地址列表进行用电信息接收工作。本实施例可以根据实际情况更新当前地址列表，避免出现新用户漏采或者老用户重复采集的情况，保证资源的合理利用。

本实施例的用电信息采集设备，包括主控组件11、信息接收组件12、信号转换组件13、远程交互组件14和存储组件15；信息接收组件12分别与待采集电表和主控组件11相连，远程交互组件14分别与主控组件11和用电信息管理的服务器21相连，存储组件15与主控组件11相连。存储组件15存储有用于登陆服务器21的登陆信息、用于与服务器21进行通信的通信密匙和所有待采集电表中当前采集电表的地址；远程交互组件14根据登陆信息成功登陆服务器21后，主控组件22控制信息接收组件12根据当前采集电表的地址，采集当前采集电表的用电信息；主控组件11使用通信密匙对用电信息进行签名，得到与用电信息对应的签名信息；远程交互组件14将签名信息和用电信息发送给服务器21，以使服务器21验证签名信息成功后，接收并存储用电信息。采用本实用新型的技术方案，实现了全自动抄表，不仅不需要人工参与，而且抄表速度快，准确率高，大大提高了户电表数据信息采集效率。

图2是本实用新型用电信息采集设备实施例二提供的电路图。请参阅图2，本实施例在以上实施例的基础上，进一步对用电信息采集设备进行解释和示例。

具体地，本实施例的用电信息采集设备还包括电源组件16，电源组件16包括第一电源电路161、第二电源电路162和第三电源电路163。电路中的不同元器件的额定电压不同，本实施例中，主控组件11、信号转换组件13、存储组件15和信息接收组件12的额定电压优选为3.3V，远程交互组件14的额定电压优选为3.8V，电路板上还有优选额定电压为5V的元器件。因此，本实施例优选通过第一电源电路161将输入的外部电源转换为5V的直流电，为额定电压为5V的元器件供电，第二电源电路162将5V的直流电转换为3.3V的直流电，为主控组件11、信号转换组件13、存储组件15和信息接收组件12等额定电压为3.3V的元器件供电，第三电源电路163将5V的直流电转换为3.8V的直流电，为远程交互组件14等额定电压为3.8V的元器件供电。

其中，第一电源电路161的输入端连接外部电源，第一电源电路161的输出端分别与第二电源电路162的输入端和第三电源电路163的输入端相连，第二电源电路162的输出端分别与主控组件11的第四端、第一电阻R1的第二端、存储组件15的第二端和信号转换组件13的第四端相连，第三电源电路163的输出端与远程交互组件14的第三端相连。

图3是本实用新型图2中第一电源电路的电路图。请参阅图3，本实施例的第一电源电路161包括熔断器F、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第六电阻R6、二极管D、线圈L和第一芯片U1。

熔断器F的第一端作为第一电源电路161的输入端连接外部电源，熔断器F的第二端分别与第一电容C1的第一端、第二电容C2的第一端和第一芯片U1的第一端相连，第一电容C1的第二端和第二电容C2的第二端相连后接地。第六电阻R6的第一端与第一芯片U1的第二端相连，第六电阻R6的第二端接地。第一芯片U1的第三端分别与二极管D的第一端和线圈L的第一端相连，二极管D的第二端接地，线圈L的第二端与第一芯片U1的第四端相连，线圈L的第二端还分别与第三电容C3的第一端和第四电容C4的第一端相连，第三电容C3的第二端和第四电容C4的第二端接地。第一芯片U1的第五端和第一芯片U1的第六端相连后也接地。

本实施例中，线圈L的第二端作为第一电源电路161的输出端。具体地，第一电源电路161将外部电源转换为5V的直流电源，从第一电源电路161的输出端输出，为额定电压为5V的元器件供电。

图5是本实用新型图2中第三电源电路的电路图。具体地，请参阅图5，本实施例的第三电源电路163包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第五电容C5、第六电容C6、第二芯片U2、发光二极管Led和三极管Q。

第七电阻R7的第一端与主控组件11的第五端相连，接收主控组件11的控制指令，第七电阻R7的第二端分别与第八电阻R8的第一端和三极管Q的第一端相连，第八电阻R8的第二端接地。三极管Q的第二端接地，三极管Q的第三端分别与第二芯片U2的第一端、第九电阻R9的第一端相连。第九电阻R9的第二端作为第三电源电路163的输入端与线圈L的第二端相连，接入5V直流电源，第九电阻R9的第二端还与第二芯片U2的第二端相连。第二芯片U2的第三端分别与第十电阻R10的第一端、第十二电阻R12的第一端、第五电容C5的第一端、第六电容C6的第一端和第十三电阻R13的第一端相连。第十电阻R10的第二端分别与第十一电阻R11的第一端和第二芯片U2的第四端相连。第十一电阻R11的第二端、第十二电阻R12的第二端、第五电容C5的第二端和第六电容C6的第二端分别接地。发光二极管Led的第一端与第十三电阻R13的第二端相连，发光二极管Led的第二端接地。第二芯片U2的第五端和第二芯片U2的第六端接地。

本实施例中，第十电阻R10的第一端作为第三电源电路163的输出端与远程交互组件14的第三端相连。第三电源电路将5V直流电源转换为3.8V直流电源，从第三电源电路163的输出端输出。

图4是本实用新型图2中第二电源电路的电路图。具体地，请参阅图4，第二电源电路162包括第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10和第三芯片U3。

第七电容C7的第一端作为第二电源电路162的输入端与线圈L的第二端相连，接入5V直流电源，第七电容C7的第一端还与第三芯片U3的第一端相连，第七电容C7的第二端接地。第三芯片U3的第二端分别与第三芯片U3的第三端、第八电容C8的第一端、第九电容C9的第一端、第十电容C10的第一端相连，第八电容C8的第二端、第九电容C9的第二端、第十电容C10的第二端和第三芯片U3的第四端分别接地。

本实施例中，第十电容C10的第一端作为第二电源电路162的输出端分别与主控组件11的第四端、第一电阻R1的第二端、存储组件15的第二端和信号转换组件13的第四端相连，第二电源电路将5V直流电源转换为3.3V直流电源，从第二电源电路162的输出端输出。

图6是本实用新型图2中信号转换组件的电路图。请参阅图6，本实施例的信号转换组件13包括RS485/UART转换芯片U4、第十四电阻R14、第十五电阻R15和第十六电阻R16。

其中，第十四电阻R14的第一端与RS485/UART转换芯片U4的第一端相连，第十四电阻R14的第二端接地，第十六电阻R16的第一端与与RS485/UART转换芯片U4的第三端相连，第十六电阻R16的第二端分别与RS485/UART转换芯片U4的第四端和第十五电阻R15的第一端相连，第十五电阻R15的第二端接地。

RS485/UART转换芯片U4的第一端、RS485/UART转换芯片U4的第二端和十六电阻R16的第二端作为信号转换组件13的第三端与主控组件11的第一端相连；RS485/UART转换芯片U4的第五端作为信号转换组件13的第四端接入3.3V的直流电源，RS485/UART转换芯片U4的第六端作为信号转换组件13的第一端，RS485/UART转换芯片U4的第七端作为信号转换组件13的第二端，RS485/UART转换芯片U4的的第八端作为信号转换组件13的的第五端接地。

图7是本实用新型图2中存储组件的电路图。请参阅图7，本实施例的存储组件17可以包括第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第十一电容C11和存储芯片U5。

其中，存储芯片U5的第一端分别与第十八电阻R18的第一端、第十九电阻R19的第一端和第十一电容C11的第一端相连。第十八电阻R18的第二端与存储芯片U5的第四端相连，第十九电阻R19的第二端与存储芯片U5的第三端相连，第十一电容C11的第二端接地。存储芯片U5的第二端与第十七电阻R17的第一端相连，第十七电阻R17的第二端接地，存储芯片U5的第五端包括r端、s端、t端和u端，其中r端、s端、t端和u端相连后接地。

本实施例中，第十七电阻R17的第一端、第十九电阻R19的第二端和第十八电阻R18的第二端作为存储组件15的第一端与主控组件11相连，第十一电容C11的第一端作为存储组件15的第二端接入3.3V的直流电源。

图8是本实用新型图2中远程交互组件的电路图。请参阅图8，本实施例的远程交互组件14优选为4G通信模块，远程交互组件14的第二端可以通过4G网络与服务器21相连，4G通信模块可以采用PCI-E接口接插于主板上。随着5G技术的发展，我国的通信技术取得了快速的进展，本实施例的远程交互组件14也可以选用5G通信模块，通过5G网络与服务器21相连，相比于4G网络，5G网络的传输速度更快。

具体地，本实施例的远程交互组件14可以包括第六芯片U6、第七芯片U7、第八芯片U8、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第十五电容C15、第十六电容C16、三极管Q1和发光二极管Led1。以上各元器件的连接关系请参考图8，本实施例不在赘述。

本实施例可以将图8中的“E”端作为远程交互组件14的第三端，输入3.8V的电源，“W”端作为远程交互组件14的第一端，与主控组件11的第二端相连，“G”端作为远程交互组件14的第二端与服务器21相连。

进一步地，本实施例用电信息采集设备，还可以包括人机交互组件17。人机交互组件17与主控组件11的第六端相连。具体地，如果用电信息采集设备从未登陆过服务器21，那么在首次登陆时，需要进行注册。用户可以通过人机交互组件17填写注册信息以在服务器21上进行备案，注册信息可以包括登陆账号、登陆密匙等，人机交互组件17获取到注册信息后，可以将注册信息发送给主控组件11，主控组件11控制远程交互组件14将注册信息发送给服务器21；注册成功后，服务器21会生成通信密匙和该用电信息采集设备需要采集的当前采集电表的地址。远程交互组件14接收服务器根据注册信息生成的通信密匙和当前采集电表的地址；主控组件11将通信密匙和当前采集电表的地址存储在存储组件15中。需要注意的是，通信密匙是服务器21通过哈希算法产生的一个随机密匙，哈希算法可以将任意长度的二进制值映射为固定长度的较小二进制值，这个小的二进制值称为哈希值。哈希值是一段数据唯一且极其紧凑的数值表示形式。如果散列一段明文而且哪怕只更改该段落的一个字母，随后的哈希都将产生不同的值。要找到散列为同一个值的两个不同的输入，在计算上是不可能的，因此，采用哈希算法取得通信密匙能够保证通信密匙不被破译，进一步保证了数据传输的安全性。

进一步地，本实施例的存储组件15还包括串口、USB接口、OTG接口和TYPE-C接口中的至少一种，用户可以通过串口、USB接口、OTG接口或TYPE-C接口连接U盘、手机、电脑等外部设备，获取用电信息采集设备中的数据或者对用电信息采集设备的系统进行配置。

图9是本实用新型图2中主控组件的电路图。请参阅图9，本实施例的主控组件11优选型号为STM32的单片机U9。其中，单片机U9的VDD_1、VDD_2、VDD_3、VDD_4和VDDA引脚相连，相连之后的节点H可以作为主控组件11的第四端接入3.3V的直流电源。单片机U9的VSS_1、VSS_2、VSS_3、VSS_4和VSSA引脚相连后接地。

单片机U9的PA12/USART1_RTS、PB7/12C1_SDA和PB6/12C1_SCL引脚作为主控组件11的第三端与存储组件15相连，其中PA12/USART1_RTS引脚与图7中存储组件的节点a相连，PB7/12C1_SDA引脚与图7中存储组件的节点c相连，PB6/12C1_SCL引脚与图7中存储组件的节点b相连。

单片机U9的PB11/12C2_SDA/USART3_RX引脚、PB10/12C2_SCL/USART3_TX引脚和PA8引脚可以作为主控组件11的第一端与信号转换组件13相连，其中，PB11/12C2_SDA/USART3_RX引脚可以与图6中信号转换组件13的节点d相连，PB10/12C2_SCL/USART3_TX引脚可以与图6中信号转换组件13的节点e相连，PA8引脚可以与图6中信号转换组件13的节点f相连。

单片机U9的PB0引脚可以作为主控组件11的第五端与第三电源电路163相连，单片机U9的PB1引脚可以作为主控组件11的第二端与远程交互组件14相连。

进一步地，本实施例的用电信息采集设备可以进行固件升级。具体地，可以通过服务器21发送远程升级包实现远程升级，还可以通过串口、USB接口、O TG接口或TYPE-C接口实现现场升级。

现场升级时，可以使用串口、USB接口、OTG接口或TYPE-C接口导入升级包，通过外部设备控制升级；远程升级时，主控组件11可以通过远程交互组件14下载服务器21处的远程升级包，通过执行远程升级包中的程序实现升级。

进一步地，本实施例的第一芯片U1的型号优选为LM2596-5.0；第二芯片U2的型号优选为MIC29302WU；第三芯片U3的型号优选为TLV1117LV；RS485/UART转换芯片U4的型号优选为SN55HVD11；存储芯片U5的型号优选为A T24C64，第六芯片U6的型号优选为52PINPICE；第七芯片U7的型号优选为DALC208；第八芯片U8的型号优选为786463001。需要注意的是，以上型号只是对适用于本实施例的芯片进行示例，并不会限制本实用新型，在实际生产过程中可以根据使用环境确定各个芯片对应的型号，本实施例不做限定。

本实施例的用电信息采集设备包括电源组件16，电源组件16包括第一电源电路161、第二电源电路162和第三电源电路163，分别提供5V、3.3V和3.8V的电源，满足主控组件11、信号转换组件13、存储组件15和信息接收组件12的3.3V电压的需求以及远程交互组件14的3.8V电压的需求；本实施例的存储组件15还包括串口、USB接口、OTG接口和TYPE-C接口中的至少一种，用户可以通过上述接口进行数据采集或者现场升级；本实施例的用电信息采集设备，还可以通过远程交互组件14下载服务器21处的远程升级包，主控组件11通过执行远程升级包中的程序实现升级。采用本实施例的技术方案，还实现了全自动抄表，不仅不需要人工参与，而且抄表速度快，准确率高，大大提高了户电表数据信息采集效率。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用电信息采集设备，其特征在于，包括：主控组件(11)、信息接收组件(12)、信号转换组件(13)、远程交互组件(14)和存储组件(15)；

所述信息接收组件(12)包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)和二极管阵列(Z)；

所述第二电阻(R2)的第一端连接第一节点(A)，所述第二电阻(R2)的第二端连接第二节点(B)；

所述第一节点(A)分别与所述第一电阻(R1)的第一端、所述二极管阵列(Z)的第一端、所述第四电阻(R4)的第一端和所述信号转换组件(13)的第一端相连；

所述第二节点(B)分别与所述第三电阻(R3)的第一端、所述二极管阵列(Z)的第二端、所述第五电阻(R5)的第一端和所述信号转换组件(13)的第二端相连；

所述信号转换组件(13)的第三端与所述主控组件(11)的第一端相连；

所述第四电阻(R4)的第二端和所述第五电阻(R5)的第二端分别与待采集电表相连；

所述远程交互组件(14)的第一端与所述主控组件(11)的第二端相连，所述远程交互组件(14)的第二端与用电信息管理的服务器相连；

所述存储组件(15)的第一端与所述主控组件(11)的第三端相连；

所述存储组件(15)存储有用于登陆所述服务器的登陆信息、用于与所述服务器进行通信的通信密匙和所有所述待采集电表中当前采集电表的地址；

所述远程交互组件(14)根据所述登陆信息成功登陆所述服务器后，所述主控组件(11)控制所述信息接收组件(12)根据所述当前采集电表的地址，接收当前采集电表的用电信息；

所述主控组件(11)使用所述通信密匙对所述用电信息进行签名，得到与所述用电信息对应的签名信息；

所述远程交互组件(14)将所述签名信息和所述用电信息发送给所述服务器，以使所述服务器验证所述签名信息成功后，接收并存储所述用电信息。

2.根据权利要求1所述的用电信息采集设备，其特征在于，还包括电源组件(16)；

所述电源组件(16)包括第一电源电路(161)、第二电源电路(162)和第三电源电路(163)；

所述第一电源电路(161)的输入端连接外部电源；

所述第一电源电路(161)的输出端分别与所述第二电源电路(162)的输入端和所述第三电源电路(163)的输入端相连；

所述第二电源电路(162)的输出端分别与所述主控组件(11)的第四端、所述第一电阻(R1)的第二端、所述信号转换组件(13)的第四端和所述存储组件(15)的第二端相连；

所述第三电源电路(163)的输出端与所述远程交互组件(14)的第三端相连。

3.根据权利要求2所述的用电信息采集设备，其特征在于，所述第一电源电路(161)包括熔断器(F)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第六电阻(R6)、二极管(D)、线圈(L)和第一芯片(U1)；

所述熔断器(F)的第一端作为第一电源电路(161)的输入端连接所述外部电源，所述熔断器(F)的第二端分别与所述第一电容(C1)的第一端、所述第二电容(C2)的第一端和所述第一芯片(U1)的第一端相连；

所述第一电容(C1)的第二端和所述第二电容(C2)的第二端相连后接地；

所述第六电阻(R6)的第一端与所述第一芯片(U1)的第二端相连，所述第六电阻(R6)的第二端接地；

所述第一芯片(U1)的第三端分别与所述二极管(D)的第一端和所述线圈(L)的第一端相连；

所述二极管(D)的第二端接地；

所述线圈(L)的第二端与所述第一芯片(U1)的第四端相连，所述线圈(L)的第二端还分别与所述第三电容(C3)的第一端和所述第四电容(C4)的第一端相连；

所述第三电容(C3)的第二端和所述第四电容(C4)的第二端接地；

所述线圈(L)的第二端作为所述第一电源电路(161)的输出端；

所述第一电源电路(161)将所述外部电源转换为5V的直流电源，从所述第一电源电路(161)的输出端输出。

4.根据权利要求3所述的用电信息采集设备，其特征在于，所述第三电源电路(163)包括第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)、第十电阻(R10)、第十一电阻(R11)、第十二电阻(R12)、第十三电阻(R13)、第五电容(C5)、第六电容(C6)、第二芯片(U2)、发光二极管(Led)和三极管(Q)；

所述第七电阻(R7)的第一端与所述主控组件(11)的第五端相连，接收所述主控组件(11)的控制指令，所述第七电阻(R7)的第二端分别与所述第八电阻(R8)的第一端和所述三极管(Q)的第一端相连；

所述第八电阻(R8)的第二端接地；

所述三极管(Q)的第二端接地，所述三极管(Q)的第三端分别与所述第二芯片(U2)的第一端、所述第九电阻(R9)的第一端相连；

所述第九电阻(R9)的第二端作为所述第三电源电路(163)的输入端与所述线圈(L)的第二端相连，接入所述5V直流电源，所述第九电阻(R9)的第二端还与所述第二芯片(U2)的第二端相连；

所述第二芯片(U2)的第三端分别与所述第十电阻(R10)的第一端、所述第十二电阻(R12)的第一端、所述第五电容(C5)的第一端、所述第六电容(C6)的第一端和所述第十三电阻(R13)的第一端相连；

所述第十电阻(R10)的第二端分别与所述第十一电阻(R11)的第一端和所述第二芯片(U2)的第四端相连；

所述第十一电阻(R11)的第二端、所述第十二电阻(R12)的第二端、所述第五电容(C5)的第二端和所述第六电容(C6)的第二端分别接地；

所述发光二极管(Led)的第一端与所述第十三电阻(R13)的第二端相连，所述发光二极管(Led)的第二端接地；

所述第十电阻(R10)的第一端作为所述第三电源电路(163)的输出端；

所述第三电源电路将所述5V直流电源转换为3.8V直流电源，从所述第三电源电路(163)的输出端输出。

5.根据权利要求3所述的用电信息采集设备，其特征在于，所述第二电源电路(162)包括第七电容(C7)、第八电容(C8)、第九电容(C9)、第十电容(C10)和第三芯片(U3)；

所述第七电容(C7)的第一端作为所述第二电源电路(162)的输入端与所述线圈(L)的第二端相连，接入所述5V直流电源，所述第七电容(C7)的第一端还与所述第三芯片(U3)的第一端相连，所述第七电容(C7)的第二端接地；

所述第三芯片(U3)的第二端分别与所述第三芯片(U3)的第三端、所述第八电容(C8)的第一端、所述第九电容(C9)的第一端、所述第十电容(C10)的第一端相连；

所述第八电容(C8)的第二端、所述第九电容(C9)的第二端、所述第十电容(C10)的第二端分别接地；

所述第十电容(C10)的第一端作为所述第二电源电路(162)的输出端；

所述第二电源电路将所述5V直流电源转换为3.3V直流电源，从所述第二电源电路(162)的输出端输出。

6.根据权利要求1所述的用电信息采集设备，其特征在于，所述信号转换组件(13)包括RS485/UART转换芯片(U4)、第十四电阻(R14)、第十五电阻(R15)和第十六电阻(R16)；

所述第十四电阻(R14)的第一端与所述RS485/UART转换芯片(U4)的第一端相连，所述第十四电阻(R14)的第二端接地；

所述第十六电阻(R16)的第一端与所述与所述RS485/UART转换芯片(U4)的第三端相连，所述第十六电阻(R16)的第二端分别与所述RS485/UART转换芯片(U4)的第四端和所述第十五电阻(R15)的第一端相连；

所述第十五电阻(R15)的第二端接地；

所述RS485/UART转换芯片(U4)的第一端、所述RS485/UART转换芯片(U4)的第二端和所述十六电阻(R16)的第二端作为所述信号转换组件(13)的第三端；

所述RS485/UART转换芯片(U4)的第五端作为所述信号转换组件(13)的第四端，所述RS485/UART转换芯片(U4)的第六端作为所述信号转换组件(13)的第一端，所述RS485/UART转换芯片(U4)的第七端作为所述信号转换组件(13)的第二端。

7.根据权利要求1所述的用电信息采集设备，其特征在于，所述远程交互组件(14)的第二端通过4G网络与所述服务器相连。

8.根据权利要求1所述的用电信息采集设备，其特征在于，还包括人机交互组件(17)；

所述人机交互组件(17)与所述主控组件(11)的第六端相连；

所述人机交互组件(17)用于获取注册信息；

所述主控组件(11)控制所述远程交互组件(14)将所述注册信息发送给所述服务器；

所述远程交互组件(14)接收所述服务器根据所述注册信息生成的所述通信密匙和所述当前采集电表的地址；

所述主控组件(11)将所述通信密匙和所述当前采集电表的地址存储在所述存储组件(15)中。

9.根据权利要求2所述的用电信息采集设备，其特征在于，所述存储组件(15)包括第十七电阻(R17)、第十八电阻(R18)、第十九电阻(R19)、第十一电容(C11)和存储芯片(U5)；

所述存储芯片(U5)的第一端分别与所述第十八电阻(R18)的第一端、所述第十九电阻(R19)的第一端和所述第十一电容(C11)的第一端相连；

所述第十八电阻(R18)的第二端与所述存储芯片(U5)的第四端相连；

所述第十九电阻(R19)的第二端与所述存储芯片(U5)的第三端相连；

所述第十七电阻(R17)的第一端与所述存储芯片(U5)的第二端相连，所述第十七电阻(R17)的第二端接地；

所述存储芯片(U5)的第五端和所述第十一电容(C11)的第二端分别接地；

所述第十七电阻(R17)的第一端、所述第十九电阻(R19)的第二端和第十八电阻(R18)的第二端作为所述存储组件(15)的第一端；

所述第十一电容(C11)的第一端作为所述存储组件(15)的第二端。

10.根据权利要求1-9任一项所述的用电信息采集设备，其特征在于，所述存储组件(15)还包括串口、USB接口、OTG接口和TYPE-C接口中的至少一种。

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