CN212675155U

CN212675155U - 一种用于电能表检定的多种信息通信转换模块

Info

Publication number: CN212675155U
Application number: CN202021184115.8U
Authority: CN
Inventors: 贾青柏; 姜瀚书; 李雨田; 樊蕾; 刘璐; 郑楠
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-06-23
Filing date: 2020-06-23
Publication date: 2021-03-09
Anticipated expiration: 2030-06-23

Abstract

一种用于电能表检定的多种信息通信转换模块，涉及电能表通信技术领域。其包括底座，所述底座上通过固定件连接设置有模块壳体，下通过固定件连接设置有真空吸盘，所述模块壳体上方设置有提手，所述模块壳体侧部设置有数据输入端子，所述模块壳体的正侧面设置有指示灯和信道模块，所述模块壳体的内部还设置有信号转换单元，所述数据输入端子的输出端与所述信道模块的输入端连接，所述信道模块的输出端与所述信号转换单元的输入端连接，所述转换单元的输出端与所述指示灯连接，所述指示灯还与数据输出端子连接。本实用新型能够将电力线载波通信、GPRS通信、RS485通信和RS232通信方式转换为WIFI通信方式，将分散性的通信模式有机地集成在一起，集成化程度高，实现了无线集成化通信。

Description

一种用于电能表检定的多种信息通信转换模块

技术领域

本实用新型涉及电能表通信技术领域，且更具体地涉及一种用于电能表检定的多种信息通信转换模块。

背景技术

在电能表检测技术领域中，常见的单向电子式电能表和三相电子式电能表具有多种通信模式，其通信方式有电力线载波通信、GPRS通信、RS485通信等，这三种模式是比较常见的通信类型。在检测过程中，通常需要多种通信模块与电能表的通信端子相匹配。具体而言，如果有电力线载波通信、GPRS通信、RS485通信三种通信方式，就需要有三种通信模块分别接收电力线载波通信信息、GPRS通信信息、RS485通信信息的通信装置。这种方式不仅占用资源，造成资源的浪费，生产成本提高，其中RS485作为有线通信方式，存在布线困难、维护麻烦、传输距离短等缺点，这容易使电能表检测现场造成混乱。

实用新型内容

针对上述技术的不足，本实用新型公开一种用于电能表检定的多种信息通信转换模块，能够将电力线载波通信、GPRS通信、RS485通信和RS232通信方式转换为WIFI通信方式，将分散性的通信模式有机地集成在一起，提高通信模块的集成化程度，本实用新型还将需要布线的有线通信方式转换无线wifi通信方式，实现了无线集成化通信。

本实用新型采用以下技术方案：一种用于电能表检定的多种信息通信转换模块，包括底座，其中所述底座上通过固定件连接设置有模块壳体，所述底座下通过固定件连接设置有真空吸盘，所述模块壳体上方设置有提手，所述模块壳体侧部设置有数据输入端子，所述模块壳体的正侧面设置有指示灯和信道模块，其中所述模块壳体的内部还设置有信号转换单元，其中所述数据输入端子的输出端与所述信道模块的输入端连接，所述信道模块的输出端与所述信号转换单元的输入端连接，所述信号转换单元的输出端与所述指示灯连接，所述指示灯还与数据输出端子连接。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述数据输出端子为wifi无线通信数据端口。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述信道模块包括并排连接的电力线载波信道、GPRS信道、RS485信道和RS232信道，所述信号转换单元包括电力线载波转换单元、GPRS信号转换单元、RS485信号转换单元和RS232信号转换单元，其中所述电力线载波信道的输出端与所述电力线载波转换单元的输入端连接，所述GPRS信道的输出端与所述GPRS信号转换单元的输入端连接，所述RS485信道的输出端与所述RS485信号转换单元的输入端连接，所述RS232信道的输出端与所述RS232信号转换单元的输入端连接。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述电力线载波转换单元、GPRS信号转换单元、RS485信号转换单元和RS232信号转换单元分别为电力线载波信号转WiFi模块、GPRS信号转WiFi模块、RS485信号转WiFi模块和RS232信号转WiFi模块。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述电力线载波信号转WiFi模块设置有Wifi端口，并且所述电力线载波信号转WiFi模块设置有MCU控制器，与所述MCU控制器连接有无线电力猫，所述无线电力猫连接有线路驱动器和变送器，所述有线路驱动器和变送器连接。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述GPRS信号转WiFi模块为内置有Modbus-RTU协议的KB3200 GPRS远程终端模块。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述RS485信号转WiFi模块包括第一单片机、第一电源、UART互转485模块、第一信号电平转换模块、第一WIFI互转UART模块和第一稳压模块，其中所述第一电源向各个模块供电，所述第一WIFI互转UART模块分别与所述第一信号电平转换模块和第一稳压模块连接，所述第一稳压模块、第一信号电平转换模块以及UART互转485模块分别与单片机连接。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述RS232信号转WiFi模块包括第二单片机、第二电源、UART互转232模块、第二信号电平转换模块、第二WIFI互转UART模块和第二稳压模块，其中所述第二电源向各个模块供电，所述第二WIFI互转UART模块分别与所述第二信号电平转换模块和第二稳压模块连接，所述第二稳压模块、第二信号电平转换模块以及UART互转232模块分别与单片机连接。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述指示灯包括显示不同信号的第一灯、第二灯、第三灯和第四灯。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述第一灯、第二灯、第三灯和第四灯依次分别为显示为红、黄、蓝和绿的LED指示灯。

积极有益效果：

本实用新型将电能表检测常用的电力线载波通信、GPRS通信、RS485通信以及RS232通信方式有机地整合在一起，将现有技术中分散的通信模块整合在一起，实现了模块化设计，集成化程度高，便于实用和维护；

本实用新型将电力线载波通信、GPRS通信、RS485通信和RS232通信方式转换为WIFI通信方式，实现了有线通信到无线通信的转换，减少常规技术中布线的麻烦，即插即用，使用方便；

本实用新型通过在底座上设置强力真空吸盘，便于固定，省去了传统技术中螺纹固定的麻烦；

本实用新型通过设置能够显示红、黄、蓝和绿的第一灯、第二灯、第三灯和第四灯，能够显示电力线载波信道、GPRS信道、RS485信道以及RS232信道的通信信息。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1为本实用新型一种用于电能表检定的多种信息通信转换模块的总体架构示意图；

图2为本实用新型一种用于电能表检定的多种信息通信转换模块的通信原理示意图；

图3为本实用新型一种用于电能表检定的多种信息通信转换模块中电力线载波转换单元进行信号转换的原理示意图；

图4为本实用新型一种用于电能表检定的多种信息通信转换模块中RS485信号转换单元进行信号转换的原理示意图；

图5为本实用新型一种用于电能表检定的多种信息通信转换模块中RS232信号转换单元进行信号转换的原理示意图。

附图标记：

1-真空吸盘；2-底座；3-模块壳体；4-提手；5-指示灯；51；第一灯；52-第二灯；53-第三灯；54-第四灯；6-信号转换单元；61-电力线载波转换单元；62-GPRS信号转换单元；63-RS485信号转换单元；64-RS232信号转换单元；7-信道模块；71-电力线载波信道；72-GPRS信道；73-RS485信道；74-RS232信道；8-数据输入端子；81-第一数据输入端子；82-第二数据输入端子；83-第三数据输入端子；84-第四数据输入端子； 9-数据输出端子。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1和图2所示，一种用于电能表检定的多种信息通信转换模块，包括底座2，其中所述底座2上通过固定件连接设置有模块壳体3，在具体实施例中，该固定件可以为螺纹连接固定件，所述底座2下通过固定件连接设置有真空吸盘1，在具体实施例中，该固定件可以为螺纹连接固定件，可以为真空的方式连接，优选地为螺纹连接。通过下设真空吸盘1，便于用户将整体结构固定在工作的地方，真空吸盘1的抓力较大，能够在平滑等任意地方放置。便于使用。在本实用新型中，所述模块壳体3上方设置有提手4，便于用户提携，所述模块壳体3侧部设置有数据输入端子8，所述模块壳体3的正侧面设置有指示灯5和信道模块7，其中所述模块壳体3的内部还设置有信号转换单元6，其中所述数据输入端子8的输出端与所述信道模块7的输入端连接，所述信道模块7的输出端与所述信号转换单元6的输入端连接，所述信号转换单元6的输出端与所述指示灯5连接，所述指示灯5还与数据输出端子9连接。通过这种方式设置，本实用新型能够将电能表检测常用的电力线载波通信、GPRS通信、RS485通信以及RS232通信方式有机地整合在一起，将现有技术中分散的通信模块整合在一起，实现了模块化设计，集成化程度高，便于实用和维护。

在本实用新型中，所述数据输出端子9为wifi无线通信数据端口，通过这种方式设置，将电力线载波通信、GPRS通信、RS485通信以及RS232通信方式统一转换为wifi通信方式，实现了有线通信到无线通信的转换，减少常规技术中布线的麻烦，即插即用，使用方便。

在本实用新型中，所述信道模块7包括并排连接的电力线载波信道71、GPRS信道72、RS485信道73和RS232信道74，所述信号转换单元6包括电力线载波转换单元61、GPRS信号转换单元62、RS485信号转换单元63和RS232信号转换单元64，其中所述电力线载波信道71的输出端与所述电力线载波转换单元61的输入端连接，所述GPRS信道72的输出端与所述GPRS信号转换单元62的输入端连接，所述RS485信道73的输出端与所述RS485信号转换单元63的输入端连接，所述RS232信道74的输出端与所述RS232信号转换单元64的输入端连接。

在本实用新型中，所述电力线载波转换单元61、GPRS信号转换单元62、RS485信号转换单元63和RS232信号转换单元64分别为电力线载波信号转WiFi模块、GPRS信号转WiFi模块、RS485信号转WiFi模块和RS232信号转WiFi模块。

如图3所示，在本实用新型中，所述电力线载波信号转WiFi模块设置有Wifi端口，并且所述电力线载波信号转WiFi模块设置有MCU控制器，与所述MCU控制器连接有无线电力猫，所述无线电力猫连接有线路驱动器和变送器，所述有线路驱动器和变送器连接。

在本实用新型中，所述GPRS信号转WiFi模块为内置有Modbus-RTU协议的KB3200GPRS远程终端模块，能够实现电力线载波和wifi信息转换，使用wifi来控制电力线载波网络，以此来控制电网上的每个设备，在具体实施例中，可以采用美国redpines公司的wifirs9110N系列wifi模组，电力线通信可以完成智能的中继管理，并且可以自动寻找最佳的信道传输数据。Wifi能实现连AP，ADHOC自组网，DHCPsever，WEBsever等功能。KB3200GPRS RTU（Remote Terminal Unit）是采用高可靠性处理器和工业级GPRS无线数据传输模块，是嵌入式单片机技术、GPRS无线通信技术和工程测量与控制技术相结合，具有高可靠性、高稳定性、功能强大、应用广泛等特点，集遥测、遥控、无线数传通信于一体的新一代远程控制终端。KB3200 GPRS RTU 集成了模拟、数字信号采集，光耦输出和GPRS无线数据传输于一体，内置Modbus-RTU协议，可直接接入标准变送器输出的模拟信号（4~20mA）、电平信号、脉冲信号(定制)，连接和控制各种Modbus-RTU协议的工业仪器仪表。

如图4所示，在本实用新型中，所述RS485信号转WiFi模块包括第一单片机、第一电源、UART互转485模块、第一信号电平转换模块、第一WIFI互转UART模块和第一稳压模块，其中所述第一电源向各个模块供电，所述第一WIFI互转UART模块分别与所述第一信号电平转换模块和第一稳压模块连接，所述第一稳压模块、第一信号电平转换模块以及UART互转485模块分别与单片机连接。在实际工作时，第一单片机将加密后的UART信号通过第一单片机的UART1接口传输给第一信号电平转换模块进行电平转换操作。最后，第一信号电平转换模块将电平转换后的UART信号通过输出端传输给第一WIFI互转UART模块。第一WIFI互转UART模块将经过加密与电平转换的UART信号转换为WIFI信号，并通过TCP/IP数据帧的方式发送至后台服务器，进而实现RS485信号向WIFI无线信号的转换。在进一步的实施例中，WIFI无线信号转换为RS485信号的实施例为，第一WIFI互转UART模块接收后台服务器通过TCP/IP数据帧的方式的发送WIFI信号，并将WIFI信号转换为UART信号传输给第一信号电平转换模块。第一信号电平转换模块将UART信号进行电平转换后，通过与第一单片机的UART1接口传输给第一单片机进行解密操作。第一单片机将解密后的UART信号通过UART2接口传输给的UART互转485模块，UART互转485模块将UART信号转换为RS485信号。

如图5所示，在本实用新型中，所述RS232信号转WiFi模块包括第二单片机、第二电源、UART互转232模块、第二信号电平转换模块、第二WIFI互转UART模块和第二稳压模块，其中所述第二电源向各个模块供电，所述第二WIFI互转UART模块分别与所述第二信号电平转换模块和第二稳压模块连接，所述第二稳压模块、第二信号电平转换模块以及UART互转232模块分别与单片机连接。在实际工作时，第二单片机将加密后的UART信号通过第二单片机的UART1接口传输给第二信号电平转换模块进行电平转换操作。最后，第二信号电平转换模块将电平转换后的UART信号通过输出端传输给第二WIFI互转UART模块。第二WIFI互转UART模块将经过加密与电平转换的UART信号转换为WIFI信号，并通过TCP/IP数据帧的方式发送至后台服务器，进而实现RS232信号向WIFI无线信号的转换。在进一步的实施例中，WIFI无线信号转换为RS232信号的实施例为，第二WIFI互转UART模块接收后台服务器通过TCP/IP数据帧的方式的发送WIFI信号，并将WIFI信号转换为UART信号传输给第二信号电平转换模块。第二信号电平转换模块将UART信号进行电平转换后，通过与第二单片机的UART1接口传输给第二单片机进行解密操作。第二单片机将解密后的UART信号通过UART2接口传输给的UART互转232模块，UART互转232模块将UART信号转换为RS232信号。

通过上述信息的转换，使得各种信息的输出具有统一的数据接口。便于与外界设备互通信息。

在本实用新型中，所述指示灯5包括显示不同信号的第一灯51、第二灯52、第三灯53和第四灯54。其中所述第一灯51、第二灯52、第三灯53和第四灯54依次分别为显示为红、黄、蓝和绿的LED指示灯。分别用不同的指示灯实现不同信道的指示，有利于用户区别不同的传递方式。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些具体实施方式仅是举例说明，本领域的技术人员在不脱离本实用新型的原理和实质的情况下，可以对上述方法和系统的细节进行各种省略、替换和改变。例如，合并上述方法步骤，从而按照实质相同的方法执行实质相同的功能以实现实质相同的结果则属于本实用新型的范围。因此，本实用新型的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims

1.一种用于电能表检定的多种信息通信转换模块，包括底座（2），其特征在于：所述底座（2）上通过固定件连接设置有模块壳体（3），所述底座（2）下通过固定件连接设置有真空吸盘（1），所述模块壳体（3）上方设置有提手（4），所述模块壳体（3）侧部设置有数据输入端子（8），所述模块壳体（3）的正侧面设置有指示灯（5）和信道模块（7），其中所述模块壳体（3）的内部还设置有信号转换单元（6），其中所述数据输入端子（8）的输出端与所述信道模块（7）的输入端连接，所述信道模块（7）的输出端与所述信号转换单元（6）的输入端连接，所述信号转换单元（6）的输出端与所述指示灯（5）连接，所述指示灯（5）还与数据输出端子（9）连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于电能表检定的多种信息通信转换模块，其特征在于：所述数据输出端子（9）为wifi无线通信数据端口。

3.根据权利要求1所述的一种用于电能表检定的多种信息通信转换模块，其特征在于：所述信道模块（7）包括并排连接的电力线载波信道（71）、GPRS信道（72）、RS485信道（73）和RS232信道（74），所述信号转换单元（6）包括电力线载波转换单元（61）、GPRS信号转换单元（62）、RS485信号转换单元（63）和RS232信号转换单元（64），其中所述电力线载波信道（71）的输出端与所述电力线载波转换单元（61）的输入端连接，所述GPRS信道（72）的输出端与所述GPRS信号转换单元（62）的输入端连接，所述RS485信道（73）的输出端与所述RS485信号转换单元（63）的输入端连接，所述RS232信道（74）的输出端与所述RS232信号转换单元（64）的输入端连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于电能表检定的多种信息通信转换模块，其特征在于：所述电力线载波转换单元（61）、GPRS信号转换单元（62）、RS485信号转换单元（63）和RS232信号转换单元（64）分别为电力线载波信号转WiFi模块、GPRS信号转WiFi模块、RS485信号转WiFi模块和RS232信号转WiFi模块。

5.根据权利要求4所述的一种用于电能表检定的多种信息通信转换模块，其特征在于：所述电力线载波信号转WiFi模块设置有Wifi端口，并且所述电力线载波信号转WiFi模块设置有MCU控制器，与所述MCU控制器连接有无线电力猫，所述无线电力猫连接有线路驱动器和变送器，所述有线路驱动器和变送器连接。

6.根据权利要求4所述的一种用于电能表检定的多种信息通信转换模块，其特征在于：所述GPRS信号转WiFi模块为内置有Modbus-RTU协议的KB3200 GPRS远程终端模块。

7.根据权利要求4所述的一种用于电能表检定的多种信息通信转换模块，其特征在于：所述RS485信号转WiFi模块包括第一单片机、第一电源、UART互转485模块、第一信号电平转换模块、第一WIFI互转UART模块和第一稳压模块，其中所述第一电源向各个模块供电，所述第一WIFI互转UART模块分别与所述第一信号电平转换模块和第一稳压模块连接，所述第一稳压模块、第一信号电平转换模块以及UART互转485模块分别与单片机连接。

8.根据权利要求4所述的一种用于电能表检定的多种信息通信转换模块，其特征在于：所述RS232信号转WiFi模块包括第二单片机、第二电源、UART互转232模块、第二信号电平转换模块、第二WIFI互转UART模块和第二稳压模块，其中所述第二电源向各个模块供电，所述第二WIFI互转UART模块分别与所述第二信号电平转换模块和第二稳压模块连接，所述第二稳压模块、第二信号电平转换模块以及UART互转232模块分别与单片机连接。

9.根据权利要求1所述的一种用于电能表检定的多种信息通信转换模块，其特征在于：所述指示灯（5）包括显示不同信号的第一灯（51）、第二灯（52）、第三灯（53）和第四灯（54）。

10.根据权利要求9所述的一种用于电能表检定的多种信息通信转换模块，其特征在于：所述第一灯（51）、第二灯（52）、第三灯（53）和第四灯（54）依次分别为显示为红、黄、蓝和绿的LED指示灯。