CN218888199U - 一种低功耗水采集设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低功耗水采集设备，包括：主控模块、通信模块和供电模块；所述主控模块分别与所述通信模块和供电模块连接；所述供电模块用于给整个设备提供电源；所述供电模块包括AC/DC供电单元、电池供电单元和太阳能供电单元；所述AC/DC供电单元、电池供电单元、太阳能供电单元均与所述主控模块连接，所述太阳能供电单元与所述电池供电单元连接；所述主控模块用于对所述通信模块的通信串口进行定时切换；所述通信模块用于实现设备与终端之间的数据传输。本实用新型解决了现有水采集设备通信功耗高，难以长时间满足对设备正常供电的技术问题。

Description

一种低功耗水采集设备

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种低功耗水采集设备。

背景技术

水采集终端通信总线分为有线、无线、本地三种方式实现通信，有线通信方式以M_BUS总线技术为主，超过2400M时，可靠通信速率为4800bps；部分采用传统的RS485总线技术，其从机数量不可超过128个，且当通信距离超过数百米后，其可靠的通信速率就小于了1200bps，当布线范围广且不规律时，采用有线通信的方式布线复杂，通信距离较远时，通信速率低等缺陷。无线通信方式从早期的微功率FSK过渡到GPRS，FSK通信距离短，穿透能力弱，占用频带较宽，频带利用率较低；本地通信方式采用IC卡的方式，但此方式无法实现远程费控。水采集终端分为户外型和户内型，户内型采用市电进行供电，户外型采用太阳能光伏板进行供电，市面上基于LORA的采集设备，由于应用场景在户外，取电困难，产品在实现基本采集功能的时候，因设备自身能量消耗快，往往难以长时间满足对设备的正常供电。

申请号为CN202110903019.7的专利文献公开了一种低功耗电能数据采集系统及方法，通过LoRa无线模块进行电能计量数据的双向交互，将电表、与所述电表串行端口兼容的串行转换器设置和微控制器相连接，在接口连接器的作用下LoRa调制解调器分别与电缆和微控制器连接，LoRaWAN体系采用星形拓扑网络结构；所述LoRa无线模块与LoRaWAN体系双向通信，将LoRaWAN体系中的LoRa网关所接收的电能计量数据传送到电力私有云中的电能计量信息预测模型中进行预测；基于所述电力私有云，将实时的电能计量数据和基于电能计量信息预测模型的预测数据集中传输到电力公司控制中心的显示端，对分散的数据进行集中化管理。该专利无法解决现有水采集设备通信功耗高，难以长时间满足对设备进行正产供电的技术问题。因此，亟待提出一种低功耗水采集设备，解决现有水采集设备通信功耗高，难以长时间满足对设备正常供电的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种低功耗水采集设备，旨在解决现有水采集设备通信功耗高，难以长时间满足对设备正常供电的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种低功耗水采集设备，其中，所述低功耗水采集设备包括：主控模块、通信模块和供电模块；所述主控模块分别与所述通信模块和供电模块连接；

所述供电模块用于给整个设备提供电源；所述供电模块包括AC/DC供电单元、电池供电单元和太阳能供电单元；所述AC/DC供电单元、电池供电单元、太阳能供电单元均与所述主控模块连接，所述太阳能供电单元与所述电池供电单元连接；

所述主控模块用于对所述通信模块的通信串口进行定时切换；

所述通信模块用于实现设备与终端之间的数据传输。

优选方案之一，所述通信模块包括LoRa无线单元，所述LoRa无线单元分别与主控单元和外部水采集终端连接。

优选方案之一，所述通信模块还包括GPRS单元，所述GPRS单元分别与主控单元和外部主站连接。

优选方案之一，所述通信模块还包括WiFi单元和串口单元；所述WiFi单元和串口单元均分别与主控单元和本地移动设备进行连接。

优选方案之一，所述供电模块还包括时钟电池单元，所述时钟电池单元与所述主控模块连接，用于在断电情况下给设备RTC时钟提供电源。

优选方案之一，所述电池供电单元采用磷酸铁锂电池。

优选方案之一，所述太阳能供电单元采用太阳能电池板。

优选方案之一，所述AC/DC供电单元用于将市电转换成直流电。

本实用新型的上述技术方案中，该低功耗水采集设备包括主控模块、通信模块和供电模块；所述主控模块分别与所述通信模块和供电模块连接；所述供电模块用于给整个设备提供电源；所述供电模块包括AC/DC供电单元、电池供电单元和太阳能供电单元；所述AC/DC供电单元、电池供电单元、太阳能供电单元均与所述主控模块连接，所述太阳能供电单元与所述电池供电单元连接；所述主控模块用于对所述通信模块的通信串口进行定时切换；所述通信模块用于实现设备与终端之间的数据传输。本实用新型解决了现有水采集设备通信功耗高，难以长时间满足对设备正常供电的技术问题。

本实用新型，通过设置AC/DC供电单元、电池供电单元和太阳能供电单元，为设备提供三种供电模式，在市电环境和/或光伏供电环境下，通过AC/DC供电单元将市电转换成直流电为设备进行供电和/或通过太阳能供电单元为设备进行供电，同时通过AC/DC供电单元和/或太阳能供电单元对电池供电单元进行充电，当外部电源断开时，通过电池供电单元对设备进行供电，从而为设备提供持续的电源，满足设备正产工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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方式，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一种低功耗水采集设备结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	供电模块	2	主控模块
3	通信模块	11	AC/DC供电单元
				12	电池供电单元	13	太阳能供电单元
14	时钟电池单元	31	LoRa无线单元
				32	GPRS单元	33	WiFi单元
34	串口单元

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施方式中所有方向性指示(诸如上、下……)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。

并且，本实用新型各个实施方式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。

参见图1，根据本实用新型的一方面，本实用新型提供一种低功耗水采集设备，其中，低功耗水采集设备包括：主控模块2、通信模块3和供电模块1；所述主控模块2分别与所述通信模块3和供电模块1连接；所述供电模块1用于给整个设备提供电源；所述供电模块1包括AC/DC供电单元11、电池供电单元12和太阳能供电单元13；所述AC/DC供电单元11、电池供电单元12、太阳能供电单元13均与所述主控模块2连接，所述太阳能供电单元13与所述电池供电单元12连接；所述主控模块2用于对所述通信模块3的通信串口进行定时切换；所述通信模块3用于实现设备与终端之间的数据传输。

具体地，在本实施例中，所述通信模块3包括LoRa无线单元31，所述LoRa无线单元31分别与所述主控单元和外部水采集终端连接，所述LoRa无线单元31基于LPWAN的远距离无线通信单元，通过所述LoRa无线单元31实时采集外部水采集终端的数据，并将该数据传输至所述水采集设备。

具体地，在本实施例中，所述通信模块3还包括所述通信模块3还包括GPRS单元32，所述GPRS单元32分别与主控单元和外部主站连接；所述GPRS单元32用于将所述LoRa无线单元31采集外部水采集终端的数据实时上传至外部主站，外部主站接收到该数据后进行数据备份、分析和处理，所述GPRS单元32采用M590QR2型号通讯器件，本实用新型不进行具体限定，具体可根据实际需要进行设定。

具体地，在本实施例中，所述通信模块3还包括WiFi单元33和串口单元34；所述WiFi单元33和串口单元34均分别与主控单元和本地移动设备进行连接；通过所述WiFi单元33和/或串口单元34进行主控单元与本地移动设备之间的数据传输，所述串口单元34为RS-232/USB串口，所述主控模块2根据所述WiFi单元33和串口单元34使用频度的不同，通过所述主控模块2根据所述WiFi单元33和串口单元34运行时间的不同，对所述WiFi单元33和串口单元34进行不同时段的定时切换，从而降低设备功耗，其中，通过所述主控模块2对所述WiFi单元33和串口单元34进行不同时段的定时切换采用本领域的常规技术手段，本实用新型不进行具体限定。例如，白天定时设置开启所述WiFi单元33的WiFi功能，如检测到所述WiFi单元33与本地移动设备连接，则将切换至所述WiFi单元33，当长达3分钟未通信，则切换至串口单元34，直至运行到晚上9点，在晚上9点之后，不是运维的高峰期，可通过主控模块2将切换至串口单元34，直至次日早晨7点，从而降低整个设备运行过程中的功耗。

具体地，在本实施例中，所述主控模块2采用LPC 1778+SPI Flash型号的控制器，本实用新型不进行具体限定，具体可根据实际需要进行设定。

具体地，在本实施例中，所述供电模块1还包括时钟电池单元14，所述时钟电池单元14与所述主控模块2连接，所述时钟电池单元14用于在设备断电的情况下给设备的RTC时钟芯片提供电源，保持RTC时钟芯片的正产功能运转。

具体地，在本实施例中，所述电池供电单元12采用磷酸铁锂电池，当设备与外部市电电连接时，主电源为AC/DC供电单元11，通过所述AC/DC供电单元11将市电转换成直流电，为设备提供电源，保持设备的正常运行，同时可通过所述AC/DC供电单元11给电池供电单元12进行刚充电，当外部市电电源断开时，通过所述电池供电单元12进行供电，为设备的正常运转提供电能，保证设备断开外部市电后仍能进行数据的采集以及故障事件的上报；当设备在光伏供电环境下时，可通过太阳能供电单元13给电池供电单元12进行充电，当电池充满的情况下，所述太阳能供电单元13可直接给设备提供电源，所述太阳能供电单元13采用太阳能电池板；通过设置AC/DC供电单元11、电池供电单元12和太阳能供电单元13，为设备提供三种供电模式，在市电环境和/或光伏供电环境下，通过AC/DC供电单元11将市电转换成直流电为设备进行供电和/或通过太阳能供电单元13为设备进行供电，同时通过AC/DC供电单元11和/或太阳能供电单元13对电池供电单元12进行充电，当外部电源断开时，通过电池供电单元12对设备进行供电，从而为设备提供持续的电源，满足设备正产工作。

以上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。

Claims (8)

1.一种低功耗水采集设备，其特征在于，包括：主控模块、通信模块和供电模块；所述主控模块分别与所述通信模块和供电模块连接；

所述供电模块用于给整个设备提供电源；所述供电模块包括AC/DC供电单元、电池供电单元和太阳能供电单元；所述AC/DC供电单元、电池供电单元、太阳能供电单元均与所述主控模块连接，所述太阳能供电单元与所述电池供电单元连接；

所述主控模块用于对所述通信模块的通信串口进行定时切换；

所述通信模块用于实现设备与终端之间的数据传输。

2.根据权利要求1所述的一种低功耗水采集设备，其特征在于，所述通信模块包括LoRa无线单元，所述LoRa无线单元分别与主控单元和外部水采集终端连接。

3.根据权利要求1所述的一种低功耗水采集设备，其特征在于，所述通信模块还包括GPRS单元，所述GPRS单元分别与主控单元和外部主站连接。

4.根据权利要求1所述的一种低功耗水采集设备，其特征在于，所述通信模块还包括WiFi单元和串口单元；所述WiFi单元和串口单元均分别与主控单元和本地移动设备进行连接。

5.根据权利要求1所述的一种低功耗水采集设备，其特征在于，所述供电模块还包括时钟电池单元，所述时钟电池单元与所述主控模块连接，用于在断电情况下给设备RTC时钟提供电源。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种低功耗水采集设备，其特征在于，所述电池供电单元采用磷酸铁锂电池。

7.根据权利要求6所述的一种低功耗水采集设备，其特征在于，所述太阳能供电单元采用太阳能电池板。

8.根据权利要求6所述的一种低功耗水采集设备，其特征在于，所述AC/DC供电单元用于将市电转换成直流电。

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