三相智能电能表的无线通信采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种三相智能电表的无线通信采集装置，包括电源模块、无线通信接口模块、控制器模块、红外通信模块、USB接口模块和4G无线通信模块；电源模块供电；无线通信接口模块获取三相智能电能表数据传输控制器模块并通过4G无线通信模块上传至主站；红外通信模块用于无线通信采集装置的参数设置；USB接口模块用于无线通信采集装置的升级。本实用新型专利技术通信速率更高，通信速度更快，通信可靠性更好，稳定性更高，功耗更低，电路简单可靠。

【技术实现步骤摘要】
三相智能电能表的无线通信采集装置
本技术具体涉及一种三相智能电表的无线通信采集装置。
技术介绍
随着国家经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们日常生产和生活中不可或缺的二次能源之一，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。智能电能表作为电力系统中计量和传输电能数据的最重要部件之一，其电能传输的方式和可靠性就显得尤为重要。目前，三相智能电能表的上行通信主要有两种通信方式，一种为无线通信方式，另外一种为电力线载波通信方式，两种通信方式都是采用外置模块化设计，均通过插座和插针与三相智能电能表连接，采用无线通信方式的外置模块统称为无线通信采集模块。无线通信采集模块与主站的上行通信目前最普遍的是采用2GGPRS通信方式，少量采用CDMA通信方式。目前常用的2G无线通信采集装置的功能模块图如图1所示。2G通信方式可以满足基本的用电信息采集系统远程通信功能。但是，由于2G模块的通信速率较低，无法满足大文件远程升级和大数据实时传输的需求。另外，原有的2G通信方式，要么只支持中国移动和联通，要么只支持中国电信，兼容扩展性不强，在某些场合，由于某家网络覆盖不佳或者2G容量饱和问题，导致2G通信模块掉线频繁，如果需要更换网络覆盖好或者容量充足的运营商，必须更换整个无线通信采集模块，造成了现场使用的不便。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种通信速率快、通信稳定可靠的三相智能电表的无线通信采集装置。本技术提供的这种三相智能电表的无线通信采集装置，包括电源模块、无线通信接口模块、控制器模块、红外通信模块和USB接口模块，还包括4G无线通信模块；电源模块从三相智能电能表获取电能并为所述无线通信采集装置供电；无线通信接口模块与三相智能电能表连接并获取三相智能电能表的运行数据和计量数据；红外通信模块用于无线通信采集装置的参数设置和读取；USB接口模块用于无线通信采集装置的软件升级；无线通信接口模块将获取的数据传输给控制器模块，再由控制器模块通过4G无线通信模块上传至主站。所述的4G无线通信模块包括4G模块，和与4G模块连接的UART/串口电平转换电路、开关机控制电路、SIM卡接口电路和天线接口和天线；UART/串口电平转换电路用于在控制器模块和4G模块之间进行通信电平的转换；开关机控制电路用于接收控制器模块下发的开关机控制信号并传输给4G模块；SIM卡接口电路用于读取SIM的工作信息并传输给4G模块；4G模块将获取的控制器模块的数据通过天线接口和天线以4G通信的方式上传给主站，或者接收主站下发的数据同传输给控制器模块。所述的4G模块为型号为N710的4G通信模块。所述的三相智能电表的无线通信采集装置还包括存储单元；存储单元与控制器模块连接，用于存储三相智能电表无线通信采集装置的工作参数以及采集的电能量等数据。所述的三相智能电表的无线通信采集装置还包括RS232接口电路；RS232接口电路与控制器模块连接，用于外部通过RS232接口电路与控制器模块连接并通信，完成三相智能电表的无线通信采集装置的系统维护。所述的控制器模块为由型号为LPC1765的控制器构成的控制器电路组成。所述的电源模块包括电池、电池管理单元、12V/5V电源电路、5V/3.3V电源电路和5V/4V电源电路；三相智能电能表输出12V电源通过电池管理单元对电池充电，电池管理单元用于对无线通信模块的电池进行管理；三相智能电能表输出的12V电源还通过12V/5V电源电路转换为两路5V电源，一路5V电源通过5V/3.3V电源电路转换为3.3V电源并为控制器模块供电，另一路5V电源则通过5V/4V电源电路转换为4V电源并为4G无线通信模块供电。所述的三相智能电表的无线通信采集装置与三相智能表的连接为通过2XP6插针连接。本技术提供的这种三相智能电表的无线通信采集装置，通过无线通信接口模块与三相智能电能表连接并获取数据，并通过4G无线通信模块与主站连接，将数据上传主站或者接收主站下发的控制指令，因此本技术的三相智能电表的无线通信采集装置通信速率更高，通信速度更快，而且通信可靠性更好，稳定性更高；此外，本技术的三相智能电表的无线通信采集装置功耗低，电路简单可靠。附图说明图1为现有的三相智能电能表的无线通信采集装置的功能模块图。图2为本技术的三相智能电表的无线通信采集装置的功能模块图。图3为本技术的三相智能电表的无线通信采集装置的电源模块的功能模块图。图4为本技术的三相智能电表的无线通信采集装置的控制器模块的电路原理图一。图5为本技术的三相智能电表的无线通信采集装置的控制器模块的电路原理图二。图6为本技术的三相智能电表的无线通信采集装置的存储单元的电路原理图。图7为本技术的三相智能电表的无线通信采集装置的4G通信模块的功能模块图。图8为本技术的三相智能电表的无线通信采集装置的4G通信模块的4G模块的电路原理图。图9为本技术的三相智能电表的无线通信采集装置的4G通信模块的UART/串口电平转换电路的电路原理图一。图10为本技术的三相智能电表的无线通信采集装置的4G通信模块的UART/串口电平转换电路的电路原理图二。图11为本技术的三相智能电表的无线通信采集装置的4G通信模块的SIM卡接口电路的电路原理图。图12为本技术的三相智能电表的无线通信采集装置的4G通信模块的开关机控制电路的电路原理图。图13为本技术的三相智能电表的无线通信采集装置的无线通信接口模块的电路原理图。具体实施方式如图2所示为本技术的三相智能电表的无线通信采集装置的功能模块图：本技术提供的这种三相智能电表的无线通信采集装置，包括电源模块、无线通信接口模块、控制器模块、红外通信模块、USB接口模块、4G无线通信模块、存储单元和RS232接口电路；电源模块从三相智能电能表获取电能并为所述无线通信采集装置供电；无线通信接口模块与三相智能电能表连接并获取三相智能电能表的运行数据和计量数据；红外通信模块用于无线通信采集装置的参数设置和读取；USB接口模块用于无线通信采集装置的软件升级；无线通信接口模块将获取的数据传输给控制器模块，再由控制器模块通过4G无线通信模块上传至主站；存储单元与控制器模块连接，用于存储三相智能电表无线通信采集装置的工作参数以及采集的电能量等数据；RS232接口电路与控制器模块连接，用于外部通过RS232接口电路与控制器模块连接并通信，完成三相智能电表的无线通信采集装置的系统维护。如图3所示为本技术的三相智能电表的无线通信采集装置的电源模块的功能模块图：电源模块包括电池、电池管理单元、12V/5V电源电路、5V/3.3V电源电路和5V/4V电源电路；三相智能电能表输出12V电源通过电池管理单元对电池充电，电池管理单元用于对无线通信模块的电池进行管理；三相智能电能表输出的12V电源还通过12V/5V电源电路（采用LV13603B芯片构成的电路）转换为两路5V电源，一路5V电源通过5V/3.3V电源电路（采用LP3981芯片构成的电路）转换为3.3V电源并为控制器模块供电，另一路5V电源则通过5V/4V电源电路（采用LP38501芯片构成的电路）转换为4V电源并为4G无线通信模块供电。如图4所示为本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相智能电表的无线通信采集装置，包括电源模块、无线通信接口模块、控制器模块、红外通信模块和USB接口模块，其特征在于还包括4G无线通信模块；电源模块从三相智能电能表获取电能并为所述无线通信采集装置供电；无线通信接口模块与三相智能电能表连接并获取三相智能电能表的运行数据和计量数据；红外通信模块用于无线通信采集装置的参数设置和读取；USB接口模块用于无线通信采集装置的软件升级；无线通信接口模块将获取的数据传输给控制器模块，再由控制器模块通过4G无线通信模块上传至主站。

【技术特征摘要】
1.一种三相智能电表的无线通信采集装置，包括电源模块、无线通信接口模块、控制器模块、红外通信模块和USB接口模块，其特征在于还包括4G无线通信模块；电源模块从三相智能电能表获取电能并为所述无线通信采集装置供电；无线通信接口模块与三相智能电能表连接并获取三相智能电能表的运行数据和计量数据；红外通信模块用于无线通信采集装置的参数设置和读取；USB接口模块用于无线通信采集装置的软件升级；无线通信接口模块将获取的数据传输给控制器模块，再由控制器模块通过4G无线通信模块上传至主站。2.根据权利要求1所述的三相智能电表的无线通信采集装置，其特征在于所述的4G无线通信模块包括4G模块，和与4G模块连接的UART/串口电平转换电路、开关机控制电路、SIM卡接口电路和天线接口和天线；UART/串口电平转换电路用于在控制器模块和4G模块之间进行通信电平的转换；开关机控制电路用于接收控制器模块下发的开关机控制信号并传输给4G模块；SIM卡接口电路用于读取SIM的工作信息并传输给4G模块；4G模块将获取的控制器模块的数据通过天线接口和天线以4G通信的方式上传给主站，或者接收主站下发的数据同传输给控制器模块。3.根据权利要求2所述的三相智能电表的无线通信采集装置，其特征在于所述的4G模块为型号为N710的4G通信模块。4.根据权利要求1~3之一所述的三相智能电表的无线通信采集装置，其特征在于所述的三相智能电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锋，李靓，汤可，
申请(专利权)人：湖南威胜信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43