CN219372546U - 一种电力数据采集终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电力数据采集终端，包括数据采集通信模块、核心处理器模块、网络通信模块和蓝牙通信模块，所述数据采集通信模块的信号输入端与被采集数据的电力设备信号输出端连接，所述数据采集通信模块的信号输出端与所述核心处理器模块的信号输入端连接，所述核心处理器模块的两个通信端分别与所述网络通信模块和所述蓝牙通信模块连接。与现有技术相比，本实用新型电子元器件少，因此体积小、安装方便，且电路能够适应多种采集对象，且支持国网标准电表、各种数显表、温湿度传感器的数的采集，应用范围广，使用方便，具有推广应用的价值。

Description

一种电力数据采集终端

技术领域

本实用新型涉及一种数据采集设备，尤其涉及一种电力数据采集终端。

背景技术

目前电力企业在配电现场，数据采集一般采用集中器、采集器、专变采集终端等设备，但这些设备体积较大、安装施工不方便，并且只能采集国网标准电表，对于一些数显表、温湿度传感器无法采集。

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种电力数据采集终端。

为达到上述目的，本实用新型是按照以下技术方案实施的：

本实用新型包括数据采集通信模块、核心处理器模块、网络通信模块和蓝牙通信模块，所述数据采集通信模块的信号输入端与被采集数据的电力设备信号输出端连接，所述数据采集通信模块的信号输出端与所述核心处理器模块的信号输入端连接，所述核心处理器模块的两个通信端分别与所述网络通信模块和所述蓝牙通信模块连接。

具体地，所述核心处理器模块包括型号GD32F105RCT6 64FPQF封装单片机IC1，电源正极同时与所述封装单片机IC1的第13、48、32、64、19引脚、电容C4、C5、C6、C7、C8、C11、C12、C31、C26的第一端、电阻R1、R3、R4、R14、R57的第一端、二极管D1的负极、接线器J5的第1端和电容C8的第二端连接，电源负极同时与接线器J5的第2端、电阻R2、R13、R8的第一端、电容C4、C26、C11、C12、C31的第二端、电容C1、C2、C3、C9的第一端、封装单片机IC1的第12、31、47、18、63引脚连接，电阻R4、R2、R3、R14、R57的第二端通过接线器J5与封装单片机IC1的第46、49、50、55、56引脚连接，电容C3的第二端与封装单片机IC1的第1引脚连接，电容C9的第二端同时与二极管D1的正极、电阻R1的第二端和封装单片机IC1的第7引脚连接，电阻R13的第二端与封装单片机IC1的第60引脚连接，电容C1的第二端同时与振荡器G1的第一端和封装单片机IC1的第6引脚连接，电容C2的第二端同时与振荡器G1的第二端和封装单片机IC1的第5引脚连接，电容C5、C6、C7的第二端均接地，电阻R8的第二端与封装单片机IC1的第28引脚连接，封装单片机IC1的第58、59引脚与所述数据采集通信模块连接，封装单片机IC1的第26、27、51、52、37引脚与所述网络通信模块连接，封装单片机IC1的第53、40引脚与所述蓝牙通信模块连接。

所述数据采集通信模块采用型号ISE3155的电平转换芯片IC2，电源正极同时与的第8引脚、电阻R40、R48、R36的第一端、电容C11的第一端连接，电源负极同时与电阻R42、R39的第一端、电容C11的第二端、瞬态抑制二极管TVS4、TVS5的第一端连接，电平转换芯片IC2第1引脚与电阻R40的第二端和电阻R41的第一端连接，电平转换芯片IC2的第2引脚同时与电平转换芯片IC2第3引脚、电阻R48的第二端和三极管Q5的集电极连接，电平转换芯片IC2的第5引脚与三极管Q5的发射极连接，三极管Q5的基极与电阻R47的第一端连接，电阻R47的第二端通过电阻R46与封装单片机IC1的第58引脚连接，电阻R41的第二端同时与电阻R42的第二端和封装单片机IC1的第59引脚连接，电平转换芯片IC2的第6引脚与电阻R37的第一端连接，电平转换芯片IC2的第7引脚与电阻R38的第一端连接，电阻R37的第二端同时与电阻R36的第二端、瞬态抑制二极管TVS4的第二端、瞬态抑制二极管TVS6的第一端和接线器CON5的第一端连接，电阻R38的第二端同时与电阻R39的第二端、瞬态抑制二极管TVS5、TVS6的第二端和接线器CON5的第二端连接，所述接线器CON5与被采集数据的电力设备信号输出端连接。

所述网络通信模块采用GM196的无线通信模块IC3，所述无线通信模块IC3的第75引脚通过电阻R15与封装单片机IC1的第26引脚连接，所述无线通信模块IC3的第74引脚通过电阻R7与封装单片机IC1的第27引脚连接，所述无线通信模块IC3的第55引脚通过电阻R26与封装单片机IC1的第37引脚连接，无线通信模块IC3的第37引脚与电容C18、C48的第一端连接，电容C18、C48的第二端与电源负极连接，无线通信模块IC3的第31、32端分别通过电阻R28、R29与封装单片机IC1的第51、52引脚连接。

所述蓝牙通信模块采用型号doBT-M02的蓝牙芯片IC4，所述蓝牙芯片IC4的第1引脚与电容C10的一端连接，电容C10的另一端与电源负极连接，蓝牙芯片IC4的第2引脚与电源负极连接，蓝牙芯片IC4的第3、4引脚分别通过电阻R71、R72与封装单片机IC1的第54、53引脚连接，蓝牙芯片IC4的第5引脚同时与电阻R73、R47的第一端连接，电阻R73的第二端与封装单片机IC1的第40引脚连接，电阻R47的第二端与发光二极管LED5的正极连接，发光二极管LED5的负极与电源负极连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型是一种电力数据采集终端，与现有技术相比，本实用新型电子元器件少，因此体积小、安装方便，且电路能够适应多种采集对象，且支持国网标准电表、各种数显表、温湿度传感器的数的采集，应用范围广，使用方便，具有推广应用的价值。

附图说明

图1是本实用新型的整体电路结构示意图；

图2是本实用新型的核心处理器模块电路结构示意图；

图3是本实用新型的数据采集通信模块电路结构示意图；

图4是本实用新型的网络通信模块电路结构示意图；

图5是本实用新型的蓝牙通信模块电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步描述，在此实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图1所示：本实用新型包括数据采集通信模块、核心处理器模块、网络通信模块和蓝牙通信模块，所述数据采集通信模块的信号输入端与被采集数据的电力设备信号输出端连接，所述数据采集通信模块的信号输出端与所述核心处理器模块的信号输入端连接，所述核心处理器模块的两个通信端分别与所述网络通信模块和所述蓝牙通信模块连接。

本实用新型数据采集通信模块可以与表类似的485接口进行有线数据通信，网络通信模块配有4G芯片可进行与对口的4G终端进行无线数据通信，也可通过蓝牙通信模块近端与无线蓝牙通讯进行指令或数据转换，通过核心处理器模块按时控制和协调，调节485通信和4G通信之间的数据转换。解决485通信和4G通信之间数据的转换

如图2所示：本所述核心处理器模块包括型号GD32F105RCT6 64FPQF封装单片机IC1，电源正极同时与所述封装单片机IC1的第13、48、32、64、19引脚、电容C4、C5、C6、C7、C8、C11、C12、C31、C26的第一端、电阻R1、R3、R4、R14、R57的第一端、二极管D1的负极、接线器J5的第1端和电容C8的第二端连接，电源负极同时与接线器J5的第2端、电阻R2、R13、R8的第一端、电容C4、C26、C11、C12、C31的第二端、电容C1、C2、C3、C9的第一端、封装单片机IC1的第12、31、47、18、63引脚连接，电阻R4、R2、R3、R14、R57的第二端通过接线器J5与封装单片机IC1的第46、49、50、55、56引脚连接，电容C3的第二端与封装单片机IC1的第1引脚连接，电容C9的第二端同时与二极管D1的正极、电阻R1的第二端和封装单片机IC1的第7引脚连接，电阻R13的第二端与封装单片机IC1的第60引脚连接，电容C1的第二端同时与振荡器G1的第一端和封装单片机IC1的第6引脚连接，电容C2的第二端同时与振荡器G1的第二端和封装单片机IC1的第5引脚连接，电容C5、C6、C7的第二端均接地，电阻R8的第二端与封装单片机IC1的第28引脚连接，封装单片机IC1的第58、59引脚与所述数据采集通信模块连接，封装单片机IC1的第26、27、51、52、37引脚与所述网络通信模块连接，封装单片机IC1的第53、40引脚与所述蓝牙通信模块连接。

型号GD32F105RCT6 64FPQF封装单片机IC1兼容STM对等系列，具备5路异步串口通讯单元接口，可进行与485、蓝牙、4G模块的通讯，通过计算机来控制和协调数据转换。

如图3所示：本所述数据采集通信模块采用型号ISE3155的电平转换芯片IC2，电源正极同时与的第8引脚、电阻R40、R48、R36的第一端、电容C11的第一端连接，电源负极同时与电阻R42、R39的第一端、电容C11的第二端、瞬态抑制二极管TVS4、TVS5的第一端连接，电平转换芯片IC2第1引脚与电阻R40的第二端和电阻R41的第一端连接，电平转换芯片IC2的第2引脚同时与电平转换芯片IC2第3引脚、电阻R48的第二端和三极管Q5的集电极连接，电平转换芯片IC2的第5引脚与三极管Q5的发射极连接，三极管Q5的基极与电阻R47的第一端连接，电阻R47的第二端通过电阻R46与封装单片机IC1的第58引脚连接，电阻R41的第二端同时与电阻R42的第二端和封装单片机IC1的第59引脚连接，电平转换芯片IC2的第6引脚与电阻R37的第一端连接，电平转换芯片IC2的第7引脚与电阻R38的第一端连接，电阻R37的第二端同时与电阻R36的第二端、瞬态抑制二极管TVS4的第二端、瞬态抑制二极管TVS6的第一端和接线器CON5的第一端连接，电阻R38的第二端同时与电阻R39的第二端、瞬态抑制二极管TVS5、TVS6的第二端和接线器CON5的第二端连接，所述接线器CON5与被采集数据的电力设备信号输出端连接。

型号ISE3155的电平转换芯片IC2可与主芯片CPU进行高速数据通信，输出端采用差分线以进行远距离抗干扰通讯，同时进线采用TVS瞬态抑制二极管，以保护转换芯片受外界强电损坏。

如图4所示：本所述网络通信模块采用GM196的无线通信模块IC3，所述无线通信模块IC3的第75引脚通过电阻R15与封装单片机IC1的第26引脚连接，所述无线通信模块IC3的第74引脚通过电阻R7与封装单片机IC1的第27引脚连接，所述无线通信模块IC3的第55引脚通过电阻R26与封装单片机IC1的第37引脚连接，无线通信模块IC3的第37引脚与电容C18、C48的第一端连接，电容C18、C48的第二端与电源负极连接，无线通信模块IC3的第31、32端分别通过电阻R28、R29与封装单片机IC1的第51、52引脚连接。

GM196的无线通信模块IC3为4G芯片，3.8V供电，外带异步通信方式，工业级标准。封装单片机IC1由异步通信口与GM196通信，有状态指示，后通过GM196自带协议栈，完成自主通信连接上网，并返回信息给封装单片机IC1，完成封装单片机IC1对外远距离无线通讯数据转换。

如图5所示：所述蓝牙通信模块采用型号doBT-M02的蓝牙芯片IC4，所述蓝牙芯片IC4的第1引脚与电容C10的一端连接，电容C10的另一端与电源负极连接，蓝牙芯片IC4的第2引脚与电源负极连接，蓝牙芯片IC4的第3、4引脚分别通过电阻R71、R72与封装单片机IC1的第54、53引脚连接，蓝牙芯片IC4的第5引脚同时与电阻R73、R47的第一端连接，电阻R73的第二端与封装单片机IC1的第40引脚连接，电阻R47的第二端与发光二极管LED5的正极连接，发光二极管LED5的负极与电源负极连接。

蓝牙通讯方式为近距离无线通讯模式，取代了原红外通讯方式，满足手机蓝牙与该终端的数据交换，采用doBT-M02蓝牙芯片，该芯片同样通过异步通信口与封装单片机IC1进行连接通信，以AT指令进行连机，后得到MAC地址可进行相关数据通信和数据转换，同时由相应接口输出状态模式电平，标识当前运行状态。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种电力数据采集终端，其特征在于：包括数据采集通信模块、核心处理器模块、网络通信模块和蓝牙通信模块，所述数据采集通信模块的信号输入端与被采集数据的电力设备信号输出端连接，所述数据采集通信模块的信号输出端与所述核心处理器模块的信号输入端连接，所述核心处理器模块的两个通信端分别与所述网络通信模块和所述蓝牙通信模块连接。

2.根据权利要求1所述的电力数据采集终端，其特征在于：所述核心处理器模块包括型号GD32F105RCT6 64FPQF封装单片机IC1，电源正极同时与所述封装单片机IC1的第13、48、32、64、19引脚、电容C4、C5、C6、C7、C8、C11、C12、C31、C26的第一端、电阻R1、R3、R4、R14、R57的第一端、二极管D1的负极、接线器J5的第1端和电容C8的第二端连接，电源负极同时与接线器J5的第2端、电阻R2、R13、R8的第一端、电容C4、C26、C11、C12、C31的第二端、电容C1、C2、C3、C9的第一端、封装单片机IC1的第12、31、47、18、63引脚连接，电阻R4、R2、R3、R14、R57的第二端通过接线器J5与封装单片机IC1的第46、49、50、55、56引脚连接，电容C3的第二端与封装单片机IC1的第1引脚连接，电容C9的第二端同时与二极管D1的正极、电阻R1的第二端和封装单片机IC1的第7引脚连接，电阻R13的第二端与封装单片机IC1的第60引脚连接，电容C1的第二端同时与振荡器G1的第一端和封装单片机IC1的第6引脚连接，电容C2的第二端同时与振荡器G1的第二端和封装单片机IC1的第5引脚连接，电容C5、C6、C7的第二端均接地，电阻R8的第二端与封装单片机IC1的第28引脚连接，封装单片机IC1的第58、59引脚与所述数据采集通信模块连接，封装单片机IC1的第26、27、51、52、37引脚与所述网络通信模块连接，封装单片机IC1的第53、40引脚与所述蓝牙通信模块连接。

3.根据权利要求2所述的电力数据采集终端，其特征在于：所述数据采集通信模块采用型号ISE3155的电平转换芯片IC2，电源正极同时与电平转换芯片IC2的第8引脚、电阻R40、R48、R36的第一端、电容C11的第一端连接，电源负极同时与电阻R42、R39的第一端、电容C11的第二端、瞬态抑制二极管TVS4、TVS5的第一端连接，电平转换芯片IC2第1引脚与电阻R40的第二端和电阻R41的第一端连接，电平转换芯片IC2的第2引脚同时与电平转换芯片IC2第3引脚、电阻R48的第二端和三极管Q5的集电极连接，电平转换芯片IC2的第5引脚与三极管Q5的发射极连接，三极管Q5的基极与电阻R47的第一端连接，电阻R47的第二端通过电阻R46与封装单片机IC1的第58引脚连接，电阻R41的第二端同时与电阻R42的第二端和封装单片机IC1的第59引脚连接，电平转换芯片IC2的第6引脚与电阻R37的第一端连接，电平转换芯片IC2的第7引脚与电阻R38的第一端连接，电阻R37的第二端同时与电阻R36的第二端、瞬态抑制二极管TVS4的第二端、瞬态抑制二极管TVS6的第一端和接线器CON5的第一端连接，电阻R38的第二端同时与电阻R39的第二端、瞬态抑制二极管TVS5、TVS6的第二端和接线器CON5的第二端连接，所述接线器CON5与被采集数据的电力设备信号输出端连接。

4.根据权利要求2所述的电力数据采集终端，其特征在于：所述网络通信模块采用GM196的无线通信模块IC3，所述无线通信模块IC3的第75引脚通过电阻R15与封装单片机IC1的第26引脚连接，所述无线通信模块IC3的第74引脚通过电阻R7与封装单片机IC1的第27引脚连接，所述无线通信模块IC3的第55引脚通过电阻R26与封装单片机IC1的第37引脚连接，无线通信模块IC3的第37引脚与电容C18、C48的第一端连接，电容C18、C48的第二端与电源负极连接，无线通信模块IC3的第31、32端分别通过电阻R28、R29与封装单片机IC1的第51、52引脚连接。

5.根据权利要求2所述的电力数据采集终端，其特征在于：所述蓝牙通信模块采用型号doBT-M02的蓝牙芯片IC4，所述蓝牙芯片IC4的第1引脚与电容C10的一端连接，电容C10的另一端与电源负极连接，蓝牙芯片IC4的第2引脚与电源负极连接，蓝牙芯片IC4的第3、4引脚分别通过电阻R71、R72与封装单片机IC1的第54、53引脚连接，蓝牙芯片IC4的第5引脚同时与电阻R73、R47的第一端连接，电阻R73的第二端与封装单片机IC1的第40引脚连接，电阻R47的第二端与发光二极管LED5的正极连接，发光二极管LED5的负极与电源负极连接。