CN211785705U - 一种基于lora的智能电表 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于LORA的智能电表，其包括壳体、安装在壳体内的测量模块、处理模块和用于提供能源的电源模块，所述处理模块耦接于测量模块，所述壳体内还设有LORA模块，所述LORA模块耦接于处理模块并与其他智能电表上的LORA模块无线连接。测量模块采集到的三相电网参数在不同智能电表之间将由LORA模块进行无线传输，无需实体数据线的铺设，减少了线路安装所需的步骤，缩短安装需要的时间，并且LORA模块的功耗低，传输距离远，便于不同智能电表之间进行本地组网。

Description

一种基于LORA的智能电表

技术领域

本实用新型涉及智能电表的技术领域，尤其是涉及一种基于LORA的智能电表。

背景技术

伴随着我国工业化进程的前进步伐，工业及居民用电急剧增加，庞大的供电网络给用电管理单位带来了巨大挑战，为此，我国提出建设“智能电网”。而传统的机械式电表及电子式电表无论是在计量精度还是在信息传递方面都难以满足“智能电网”的需求，在这种情况下智能电表应运而生。智能电表是指具有多功能、智能化、网络化等功能的新式电表，是智能电网的基本设备之一，承担着原始电能数据采集、计量和传输的任务。

目前，公告号为CN205067595U的中国专利公开了一种三相组网检测电表，包括外壳及设于外壳上的显示模块，还包括设于外壳内的测量模块、数据处理模块、通信模块、电源模块及输入输出模块；所述测量模块包括计量芯片及外围硬件电路，所述数据处理模块包括微控制单元和存储单元；所述通信模块包括RS485通信单元和外置载波通信单元；所述输入输出模块包括输入接口和输出接口，用于输入/输出内/外部信号或参数；所述计量芯片、存储单元、RS485通信单元、外置载波通信单元和输出输入接口连接所述微控制单元，所述微控制单元通过驱动单元连接所述显示面板。

上述专利中的外置载波通信单元用于与云平台连接，数据处理模块将测量到的电能数据通过RS485通信单元传输到外置载波通信单元后，外置载波单元再将电能数据上传到云平台。而在实际使用时，以一栋住宅楼为例，住宅楼中的每家每户都需要安装电表，而为节省成本，外置载波通信单元只需设置一个，整个住宅楼的电表通过各自的RS485通信单元与外置载波通信单元连接。但是由于RS485通信单元是有线数据传输的，在安装上述的三相组网检测电表时，需要考虑所有RS485通信单元的走线，导致安装繁琐，安装需要的时间长。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的之一是提供一种基于LORA的智能电表，其具有数据传输方便的优势。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于LORA的智能电表，包括壳体、安装在壳体内的测量模块、处理模块和用于提供能源的电源模块，所述处理模块耦接于测量模块，所述壳体内还设有LORA模块，所述LORA模块耦接于处理模块并与其他智能电表上的LORA模块无线连接。

通过采用上述技术方案，测量模块采集到的三相电网参数在不同智能电表之间将由LORA模块进行无线传输，无需实体数据线的铺设，减少了线路安装所需的步骤，缩短安装需要的时间，并且LORA模块的功耗低，传输距离远，便于不同智能电表之间进行本地组网。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括通讯模块，所述通讯模块耦接于处理模块，所述通讯模块用于与云平台之间进行数据传输。

通过采用上述技术方案，在一个智能电表将组网内的其他智能电表的参数收集到一起后，该智能电表中的通讯模块将参数一起发送到云平台上，对于云平台的性能要求低；而云平台下传的指令也能够通过通讯模块传递到处理模块上，对于智能电表的控制更加灵活。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述通讯模块可为NBlot通信模块或4G无线通信模块或SIM无线通信模块。

通过采用上述技术方案，通讯模块也采用无线通信的方式，无需实体数据线的铺设，进一步减少线路安装所需要花费的精力和时间；通讯模块的种类选择性多，可根据实际使用环境进行选择，适用性强。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述壳体的外壁上设有显示面板，所述显示面板与处理模块连接。

通过采用上述技术方案，直接在显示面板上显示参数，能够方便用户对于耗电情况进行了解，在出现与实际情况不符的参数时用户能够及时发现，及时申报错误，减少用户不必要的损失。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电源模块为隔离式开关电源。

通过采用上述技术方案，电源模块可将三相电网中的高压交流电直接转换成适合测量模块、处理模块和LORA模块使用的直流电，无需设置额外的电源，且电源模块能够切断无用信号的传播，对人员和设备起到保护作用。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述测量模块包括计量芯片和外围硬件电路，所述计量芯片的型号为RN7302。

通过采用上述技术方案，RN7302可以实现0.5s精度的全电参数测量，实现多项电能双向计量，并且可以2-31次谐波测量，对于三相电网的参数具有全方面的测量。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置LORA模块，方便不同智能电表之间的数据传输，减少实体线路的铺设，方便智能电表的安装；

2.通过设置具有无线通信功能的通讯模块，实现处理模块与云平台之间的无线通信，进一步减少实体线路的铺设。

附图说明

图1是实施例中的整体结构示意图；

图2是实施例中功能模块之间的结构示意图；

图3是实施例中电流互感器的结构示意图。

图中，1、壳体；2、测量模块；21、计量芯片；22、电流采集单元；221、基座；222、活动件；223、第一凹槽；224、第二凹槽；225、卡扣；226、凸块；23、电压采集单元；3、处理模块；4、电源模块；5、LORA模块；6、通讯模块；7、显示面板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，为本实用新型公开的一种基于LORA的智能电表，包括壳体1，壳体1的侧壁上嵌设有显示面板7，显示面板7为LCD段氏液晶显示屏。结合图2，壳体1的内部安装有测量模块2、处理模块3、通讯模块6、LORA模块5和用于提供能源的电源模块4。电源模块4为隔离式开关电源，电源模块4将三相电网中的高压交流电转换成适合测量模块2、处理模块3、通讯模块6和LORA模块5使用的直流电。测量模块2、显示面板7、LORA模块5和通讯模块6均与处理模块3连接。

参见图2，测量模块2包括计量芯片21和外围硬件电路，计量芯片21的型号为RN7302。外围硬件电路包括电流采集单元22和电压采集单元23，并通过电流采集单元22采集三相电流，通过电压采集单元23采集三相电压，计量芯片21根据采集到的三相电流和三相电压进一步地得到三相功率、三相电能等全电参数。计量芯片21还能够提供SPI接口，并通过SPI接口与处理模块3连接，以便于将全电参数传输到处理模块3中。

参见图2，处理模块3为ARM内核STM32F030RCT6芯片，处理模块3在接收全电参数后通过LCD段氏液晶屏显示全电参数，同时处理模块3可以选择通过LORA模块5将全电参数发送给其他智能电表，或是选择通过通讯模块6将全电参数发送给云平台。

参见图2，通讯模块6可为NBlot通信模块或4G无线通信模块或SIM无线通信模块。无论通讯模块6是NBlot通信模块或是4G无线通信模块还是SIM无线通信模块，通讯模块6均具有无线通信能力，方便全电参数发送到云平台上，减少实体数据线路的铺设。

参见图2，LORA模块5是具有低功耗特性的双向通信模块，不同智能电表之间可以通过LORA模块5相互传输全电参数。

多个安装距离相近的智能电表在使用过程中可以通过LORA模块5构成一个智能电表组网，以其中一个智能电表为接收端，其余智能电表采集到的全电参数均通过LORA模块5传输到接收端的智能电表中，再由接收端的智能电表中的处理模块3一起通过该智能电表中的通讯模块6上传到云平台。其余智能电表不用单独再向云平台发送全电参数，对于云平台的性能要求低，数据传输更加安全，而其余的智能电表中甚至无需再安装通讯模块6。

参见图1、图3，电流采集单元22包括三个电流互感器，三个电流互感器分别对应三相电线，且三个电流互感器分别通过独立的导线与测量芯片连接。电流互感器包括基座221和活动件222，基座221的一端上设有弧形的第一凹槽223，活动件222的一端铰接在第一凹槽223的一侧，活动件222的另一端上设有卡扣225，基座221在远离活动件222与基座221铰接位置的侧壁上设有与卡扣225相适配的凸块226。活动件222朝向第一凹槽223的端面上设有圆弧状的第二凹槽224。活动件222和第一凹槽223的侧壁中均设有磁感线圈。当卡扣225与凸块226扣合时，第一凹槽223和第二凹槽224组合成供三相电线通过的通孔，整个电流互感器中的磁感线圈能够感应三相电线中的电流，并将感应电流通过相应的输电电线传输到计量芯片21中。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于LORA的智能电表，包括壳体(1)、安装在壳体(1)内的测量模块(2)、处理模块(3)和用于提供能源的电源模块(4)，所述处理模块(3)耦接于测量模块(2)，其特征在于：所述壳体(1)内还设有LORA模块(5)，所述LORA模块(5)耦接于处理模块(3)并与其他智能电表上的LORA模块(5)无线连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于LORA的智能电表，其特征在于：还包括通讯模块(6)，所述通讯模块(6)耦接于处理模块(3)，所述通讯模块(6)用于与云平台之间进行数据传输。

3.根据权利要求2所述的一种基于LORA的智能电表，其特征在于：所述通讯模块(6)可为NBlot通信模块或4G无线通信模块或SIM无线通信模块。

4.根据权利要求1所述的一种基于LORA的智能电表，其特征在于：所述壳体(1)的外壁上设有显示面板(7)，所述显示面板(7)与处理模块(3)连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于LORA的智能电表，其特征在于：所述电源模块(4)为隔离式开关电源。

6.根据权利要求1所述的一种基于LORA的智能电表，其特征在于：所述测量模块(2)包括计量芯片(21)和外围硬件电路，所述计量芯片(21)的型号为RN7302。

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