CN214752254U - 一种在线能耗监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种在线能耗监测系统，包括若干个在线能耗监测终端、通信基站、后台，所述若干个在线能耗监测终端与通信基站无线连接，所述通信基站与后台无线连接，所述若干个在线能耗监测终端之间无线连接。本实用新型使得数据传输变得容易，丢包率降低，同时无线传输的方式使得终端安装便利，安装成本低，易于大面积部署。

Description

一种在线能耗监测系统

技术领域

本实用新型涉及一种在线能耗监测系统。

背景技术

能耗监测是开展节能工作的基础，加强能耗监测尤其是电力能耗的监测工作对提高我国能源利用效率、实现能源的可持续发展。此外，传统制造业企业向先进制造、智能制造转型，实现企业能源管理信息化及数字化，需要结合新一代信息技术、物联网技术与通信技术完成企业数据上云，推动能耗在线监测系统平台的建设目的就是通过新一代信息化技术实现精细化用能管理，进而发挥节能增效的作用。因此发展新的低成本便于安装的能耗检测终端十分重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有产品中的不足，提供一种在线能耗监测终端。

为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种在线能耗监测系统，包括若干个在线能耗监测终端、通信基站、后台，所述若干个在线能耗监测终端与通信基站无线连接，所述通信基站与后台无线连接，所述若干个在线能耗监测终端之间无线连接。

作为优选，在线能耗监测终端包括第一MCU核心控制模块、电能计量模块、电流互感器、电压互感器、通信模块、显示模块、电源模块、存储模块、扩展接口、按键，所述电能计量模块、通信模块、显示模块、电源模块、存储模块、扩展接口、按键与第一MCU核心控制模块相连，

所述电流互感器通过电能计量模块与电压互感器连接，电能计量模块负责处理由电流互感器、电压互感器所收集到的线路电流电压信息。

作为优选，所述通信模块包括第一LTE230模块、第一MESH通信模块、第一RS485模块、第一HPLC模块，所述若干个在线能耗监测终端之间通过第一MESH通信模块无线连接。每个在线能耗监测终端都可通过第一MESH通信模块进行数据交换，形成本地MESH网络。

作为优选，所述通信基站包括通信系统、第二MCU核心控制模块、存储模块、电源模块,所述通信系统、存储模块、电源模块都与第二MCU核心控制模块连接，所述通信系统包括5G模块、第二LTE230模块、第二MESH通信模块、第二RS485模块、第二HPLC模块，所述若干个在线能耗监测终端都通过第二MESH通信模块与通信基站无线连接，所述通信基站通过5G模块与后台无线连接。

作为优选，所述扩展接口包括两个IO接口、两个ADC接口，所述IO接口用于采集开关量，所述ADC接口用于采集模拟量。

作为优选，电能计量模块与第一MCU核心控制模块之间通过SPI总线进行通信。

作为优选，显示模块为LCD显示屏。

作为优选，第一MCU核心控制模块选用STM32系列低功耗单片机。

作为优选，电能计量模块选用ATT7026A系列三相电能专用芯片。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型将5G通信与MESH无线多跳自组网通信用于能耗监测中，目前的能耗监测装置多使用有线通信或WIFI通信，有线通信布线繁琐，安装成本高，WIFI通信在工业场合使用时可连接设备数量较小，设备较多时会造成数据传输缓慢，丢包率提高等问题。而5G的高速通信能力使得数据传输快速，能以最快速度传输终端所收集的数据，而MESH无线多跳自组网使得终端之间可以进行数据交流，每个终端都相当于一个基站，无线多跳自组网传输的方式使得数据传输变得容易，丢包率降低，同时无线传输的方式使得终端安装便利，安装成本低，易于大面积部署。

附图说明

图1为本实用新型的系统框图；

图2为在线能耗监测终端的模块连接图；

图3为通信模块的组成图；

图4为通信基站的组成图；

图5为通信系统的组成图；

图6为扩展接口组成图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的技术方案作进一步说明：

如图1所示，一种在线能耗监测系统，包括若干个在线能耗监测终端101、通信基站102、后台100，所述若干个在线能耗监测终端101与通信基站102无线连接，所述通信基站102与后台100无线连接，所述若干个在线能耗监测终端101之间无线连接。

站102无线连接，所述若干个在线能耗监测终端101之间通过MESH网络无线连接。

如图2所示，所述在线能耗监测终端101包括第一MCU核心控制模块1、电能计量模块2、电流互感器3、电压互感器4、通信模块5、显示模块6、电源模块7、存储模块8、扩展接口9、按键10，所述电能计量模块2、通信模块5、显示模块6、电源模块7、存储模块8、扩展接口9、按键10与第一MCU核心控制模块1相连，所述电流互感器3通过电能计量模块2与电压互感器4连接。所述电能计量模块2与第一MCU核心控制模块1之间通过SPI总线进行通信。按键10用于采集开关控制。

如图3所示，通信模块5包括第一LTE230模块12、第一MESH通信模块13、第一RS485模块14、第一HPLC模块15，所述若干个在线能耗监测终端101之间通过第一MESH通信模块13无线连接。

如图4、图5所示，通信基站102包括通信系统51、第二MCU核心控制模块11、存储模块(27)、电源模块28,所述通信系统51、存储模块27、电源模块28都与第二MCU核心控制模块11连接，所述通信系统51包括5G模块11、第二LTE230模块12、第二MESH通信模块13、第二RS485模块14、第二HPLC模块15，所述若干个在线能耗监测终端101都通过第二MESH通信模块13与通信基站102无线连接，所述通信基站102通过5G模块11与后台100无线连接。

如图6所示，扩展接口9包括两个IO接口16、两个ADC接口17，所述IO接口16用于采集开关量，所述ADC接口17用于采集模拟量。

显示模块6为LCD显示屏，第一MCU核心控制模块1选用STM32系列低功耗单片机，所述电能计量模块2选用ATT7026A系列三相电能专用芯片。

工作原理：

通信基站102负责数据的上传到后台，而在线能耗监测终端101仅设置第一LTE230模块12、第一MESH通信模块13、第一RS485接口14、第一HPLC模块15，第一MESH通信模块13负责与带有5G模块11的通信基站102进行通信。若干个在线能耗监测终端101都与通信基本实用新型使用电流互感器3、电压互感器4采集待测线路的电流与电压信息，然后通过电能计量模块2的三相电能计量芯片处理后传入第一MCU核心控制模块1进行处理后送至显示模块6进行显示，同时通过通信模块5中的有线与无线通信模块进行数据传输。按键10控制终端扩展接口9中的IO接口、ADC接口所连接的线路进行开关量、模拟量采集，并将数据送至第一MCU核心控制模块1进行处理。

本实用新型满足了快速建立能耗监测系统的需求，建立后可随时增加减少在线能耗监测终端，对于新的在线能耗监测终端的增加只需启动入网，或是增加一道协议转换就可开始工作，且具备多种电力系统专网通信模块，满足了电力系统特有的专网通信的需求，能效检测系统的建立将降低人力巡检成本，实时监控设备运行参数与能耗，提高能源利用率，且有利于生产现场及现场人员的高效运转和安全性。

本实用新型将5G通信与MESH无线多跳自组网通信用于能耗监测中，目前的能耗监测装置多使用有线通信或WIFI通信，有线通信布线繁琐，安装成本高，WIFI通信在工业场合使用时可连接设备数量较小，设备较多时会造成数据传输缓慢，丢包率提高等问题。而5G的高速通信能力使得数据传输快速，能以最快速度传输终端所收集的数据，而MESH无线多跳自组网使得终端之间可以进行数据交流，每个终端都相当于一个基站，无线多跳自组网传输的方式使得数据传输变得容易，丢包率降低，同时无线传输的方式使得终端安装便利，安装成本低，易于大面积部署。

需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的一种具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形，总之，本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种在线能耗监测系统，其特征在于，包括若干个在线能耗监测终端(101)、通信基站(102)、后台(100)，所述若干个在线能耗监测终端(101)与通信基站(102)无线连接，所述通信基站(102)与后台(100)无线连接，所述若干个在线能耗监测终端(101)之间无线连接。

2.根据权利要求1所述一种在线能耗监测系统，其特征在于，所述在线能耗监测终端(101)包括第一MCU核心控制模块(1)、电能计量模块(2)、电流互感器(3)、电压互感器(4)、通信模块(5)、显示模块(6)、电源模块(7)、存储模块(8)、扩展接口(9)、按键(10)，所述电能计量模块(2)、通信模块(5)、显示模块(6)、电源模块(7)、存储模块(8)、扩展接口(9)、按键(10)与第一MCU核心控制模块(1)相连，所述电流互感器(3)通过电能计量模块(2)与电压互感器(4)连接。

3.根据权利要求2所述一种在线能耗监测系统，其特征在于，所述通信模块(5)包括第一LTE230模块(12)、第一MESH通信模块(13)、第一RS485模块(14)、第一HPLC模块(15)，所述若干个在线能耗监测终端(101)之间通过第一MESH通信模块(13)无线连接。

4.根据权利要求1所述一种在线能耗监测系统，其特征在于，所述通信基站(102)包括通信系统(51)、第二MCU核心控制模块(11)、存储模块(27)、电源模块(28),所述通信系统(51)、存储模块(27)、电源模块(28)都与第二MCU核心控制模块(11)连接，所述通信系统(51)包括5G模块(11)、第二LTE230模块(12)、第二MESH通信模块(13)、第二RS485模块(14)、第二HPLC模块(15)，所述若干个在线能耗监测终端(101)都通过第二MESH通信模块(13)与通信基站(102)无线连接，所述通信基站(102)通过5G模块(11)与后台(100)无线连接。

5.根据权利要求2所述一种在线能耗监测系统，其特征在于，所述扩展接口(9)包括两个IO接口(16)、两个ADC接口(17)，所述IO接口(16)用于采集开关量，所述ADC接口(17)用于采集模拟量。

6.根据权利要求2所述一种在线能耗监测系统，其特征在于，所述电能计量模块(2)与第一MCU核心控制模块(1)之间通过SPI总线进行通信。

7.根据权利要求2所述一种在线能耗监测系统，其特征在于，所述显示模块(6)为LCD显示屏。

8.根据权利要求2所述一种在线能耗监测系统，其特征在于，所述第一MCU核心控制模块(1)选用STM32系列低功耗单片机。

9.根据权利要求2所述一种在线能耗监测系统，其特征在于，所述电能计量模块(2)选用ATT7026A系列三相电能专用芯片。

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