一种智能型电能表无线信息采集器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能型电能表无线信息采集器，其包括电源电路、控制电路、通信电路、时钟电路、存储电路、LED指示电路和保护电路，电源电路包括高频变压器、整流电路、开关控制芯片、稳压电路、滤波电路和备用电池，通信电路包括485通信电路、红外通信电路、遥信电路和GPRS通信电路；系统保护电路包括第一保护电路、第二保护电路、第三保护电路和第四保护电路；本实用新型专利技术在智能型电能表无线信息采集器中设计提供三路电源的电源电路、三个通信电路和四个保护电路，停电时持续保存数据不丢失、时钟继续运行不停止，能满足不同环境条件下的使用要求；在雷电和强电误接时，能有效保护采集器和通信电路不受破坏。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电能表信息采集
，尤其涉及一种智能型电能表无线信息采集器。
技术介绍
现有的国内外的智能型电能表无线信息采集器的设计方案有两种，一种是采用微功率无线通信技术，一种是采用通用分组无线服务技术(GPRS)：其中微功率无线通信技术方案，电路主要包括电源电路、控制电路和通信电路，通信电路包括RS485通信电路和微功率无线通信电路，该方案上行通信采用微功率无线组网的方式来实现接收和发送数据，下行通信采用有线485的方式来完成电能表数据的采集和存储，其优点是抄表成功率高、组网速度快、无需人工干预，缺点是通信距离短不超过1000米，不能广泛应用于智能型电能表数据采集，只适合于密集安装的智能型电能表近距离的数据采集。其中基于通用分组无线服务技术(GPRS)的方案，电路主要包括电源电路、控制电路和通信电路，通信电路包括GPRS通信电路、RS485通信电路和红外通信电路，该方案上行通信采用GPRS通信的方式来实现接收和发送数据，下行通信采用485通信的方式来完成电能表数据的采集和存储，其缺点是电路设计复杂，成本高。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足之处，而提供一种实时快速、具有多重保护功能的智能型电能表无线信息采集器。一种智能型电能表无线信息采集器，包括电源电路、控制电路、通信电路、时钟电路、存储电路、LED指示电路和保护电路，所述通信电路包括RS485通信电路、红外通信电路、遥信电路和GPRS通信电路；所述的电源电路输出三路相互独立的电源：分别为第一电源、第二电源和第三电源，第一电源给控制电路、时钟电路存储电路、LED指示电路、红外通信电路和GPRS通信电路提供电源，第二电源给RS485通信电路和遥信电路提供电源，第三电源给第二保护电路提供电源，正常工作时时钟电路由第一电源提供电源，停电时由备用电池提供电源；所述的保护电路包括第一保护电路、第二保护电路、第三保护电路和第四保护电路，所述第一保护电路设于电源电路的输入端，所述第二保护电路设于第三电源电路的输出端，所述第三保护电路设于GPRS通信电路的电源输入端，所述第四保护电路设于RS485通信电路的输出端。所述的控制电路分别控制通信电路、存储电路及LED指示电路，时钟电路给控制电路提供时钟数据。通过在智能型电能表无线信息采集器中设计能够提供多电源的电源电路、三个通信电路和四个保护电路，并采用专用的无线通信芯片和微控制器组成实时快速采集、管理和存储数据和信息的智能型电能表无线信息采集器，并且断电时数据不丢失、时钟不停止，能实现电网数据的采集和电能质量曲线的监控和管理，满足电力用户大范围的集中抄表和数据采集。所述的第一保护电路包括压敏电阻、色环电阻及PTC热敏电阻。第一保护电路在系统遭受雷击、超压情况下保护系统不被破坏。所述的第二保护电路包括1个独立的开关控制芯片。第二保护电路保证在系统受强电攻击下不会造成整体电源的崩溃，保证采集器的主电源电路正常工作。所述的第三保护电路包括1个独立的可调输出线性稳压器。第三保护电路提供可靠的工作电源，保证GPRS通信电路的正常工作。所述的第四保护电路包括防雷管、TVS管和热敏电阻。第四保护电路可保护485通信线路在雷击和强电误接时不受破坏。所述的RS485通信电路由485芯片和外围电路组成，每路RS485通信电路的输入、输出端通过光电耦合器和控制电路的RS485通信输入、输出端连接，完成数据通信和收发控制。所述的红外通信电路由红外接收电路、红外发射电路和38KHZ调制电路组成，红外通信电路的输入、输出端和控制电路的红外通信输入、输出端连接，完成数据通信和载波调制解调。所述电源电路为系统提供电源，包括高频变压器、整流电路、开关控制芯片、稳压电路、滤波电路和备用电池，所述高频变压器包含有初级线圈和次级线圈。所述控制电路控制系统运行，包括基于ARMCortex-M3处理器内核的32位RISC微控制器MB9BF218S及外围电路。所述时钟电路包括R8025T时钟芯片及外围电路。所述存储电路包括FM24CL64BG芯片和FLASH闪存电路及外围电路。综上所述的，本技术相比现有技术如下优点：本技术通过设计能够提供多电源的电源电路、三个通信电路和四个保护电路，并采用专用的无线通信芯片和微控制器组成实时快速采集、管理和存储数据和信息的智能型电能表无线信息采集器，并且断电时数据不丢失、时钟不停止，能实现电网数据的采集和电能质量曲线的监控和管理，满足电力用户大范围的集中抄表和数据采集；本技术在雷击和强电过压时，能有效保护采集器和通信电路不受到破坏。附图说明图1是本技术智能型电能表无线信息采集器的系统结构框图。图2是本技术RS485通信电路的电路图a。图3是本技术RS485通信电路的电路图b。图4是本技术红外通信电路的电路图。图5是本技术第一保护电路的电路图。图6是本技术第二保护电路的电路图。图7是本技术第三保护电路的电路图。图8是本技术第四保护电路的电路图a。图9是本技术第四保护电路的电路图b。具体实施方式下面结合实施例对本技术进行更详细的描述。实施例1本技术智能型电能表无线信息采集器包括电源电路1、控制电路2、通信电路3、时钟电路4、存储电路5、LED指示电路6、保护电路7，其中：所述电源电路1为系统提供电源，包括高频变压器、整流电路、开关控制芯片、稳压电路、滤波电路和备用电池，所述高频变压器设置1个初级线圈和3个次级线圈；所述控制电路2控制系统运行，包括基于ARMCortex-M3处理器内核的32位RISC微控制器MB9BF218S及外围电路；所述通信电路3包括485通信电路、红外通信电路、遥信电路和GPRS通信电路；所述时钟电路4包括R8025T时钟芯片及外围电路；所述存储电路5包括FM24CL64BG芯片和FLASH闪存电路及外围电路；所述LED指示电路6包括3路单色LED和3路双色LED电路；所述保护电路7包括第一保护电路71、第二保护电路72，第三保护电路73和第四保护电路74；所述第一保护电路71设于电源电路的输入端，所述第二保护电路72设于电源3的输出端，所述第三保护电路73设于GPRS通信电路的电源输入端，所述第四保护电路74设于RS485通信电路的输出端。本实施例中，控制电路2采用基于ARMCortex-M3处理器内核的32位RISC微控制器MB9BF218S芯片，所述MB9BF218S芯片通过RS485通信信道与智能型电能表之间执行下行通信，采集智能型电能表的电量数据和电网模拟参数等；所述MB9BF218S芯片通过GPRS通信信道与主站之间执行上行通信，将已进行分析、处理和分类存储的采集信息上传至主站，实现电能质量曲线的监控和管理。控制电路2微处理器MB9BF218S的引脚5（CTR1）与耦合电路光电耦合器U2的第2脚连接，其引脚16（RXD1）与耦合电路光电耦合器U3的第4脚连接，其引脚17（TX1）与耦合电路光电耦合器U8的第2脚连接，完成RS485通信电路1的数据通信和收发控制；其引脚26（RXD2）与耦合电路光电耦合器U11的第4脚连接，其引脚27（TX2）与耦合电路光电耦合器U12的第2脚连接，其引脚28（CTR2）本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能型电能表无线信息采集器，其特征在于：包括电源电路、控制电路、通信电路、时钟电路、存储电路、LED指示电路和保护电路，所述通信电路包括RS485通信电路、红外通信电路、遥信电路和GPRS通信电路；所述的电源电路输出三路相互独立的电源：分别为第一电源、第二电源和第三电源，第一电源给控制电路、时钟电路存储电路、LED指示电路、红外通信电路和GPRS通信电路提供电源，第二电源给RS485通信电路和遥信电路提供电源，第三电源给第二保护电路提供电源，正常工作时时钟电路由第一电源提供电源，停电时由备用电池提供电源；所述的保护电路包括第一保护电路、第二保护电路、第三保护电路和第四保护电路，所述第一保护电路设于电源电路的输入端，所述第二保护电路设于第三电源电路的输出端，所述第三保护电路设于GPRS通信电路的电源输入端，所述第四保护电路设于RS485通信电路的输出端；所述的控制电路分别控制通信电路、存储电路及LED指示电路，时钟电路给控制电路提供时钟数据。

【技术特征摘要】
1.一种智能型电能表无线信息采集器，其特征在于：包括电源电路、控制电路、通信电路、时钟电路、存储电路、LED指示电路和保护电路，所述通信电路包括RS485通信电路、红外通信电路、遥信电路和GPRS通信电路；所述的电源电路输出三路相互独立的电源：分别为第一电源、第二电源和第三电源，第一电源给控制电路、时钟电路存储电路、LED指示电路、红外通信电路和GPRS通信电路提供电源，第二电源给RS485通信电路和遥信电路提供电源，第三电源给第二保护电路提供电源，正常工作时时钟电路由第一电源提供电源，停电时由备用电池提供电源；所述的保护电路包括第一保护电路、第二保护电路、第三保护电路和第四保护电路，所述第一保护电路设于电源电路的输入端，所述第二保护电路设于第三电源电路的输出端，所述第三保护电路设于GPRS通信电路的电源输入端，所述第四保护电路设于RS485通信电路的输出端；所述的控制电路分别控制通信电路、存储电路及LED指示电路，时钟电路给控制电路提供时钟数据。2.根据权利要求1所述的智能型电能表无线信息采集器，其特征在于：所述的第一保护电路包括压敏电阻、色环电阻及PTC热敏电阻。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟丽，谢晓晖，
申请(专利权)人：福建省农业机械化研究所，
类型：新型
国别省市：福建;35