一种电能计量数据采集系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电能计量数据采集系统，包括：电能计量采集装置、Lora采集器、Lora中继器和服务器，所述Lora采集器与一个或多个电能计量采集装置相连以用于接收反馈数据，所述Lora中继器与一个或多个Lora采集器无线通讯连接以作为中继节点，所述Lora中继器通过以太网与服务器相连以用于传输电能计量数据。本发明专利技术通过Lora模块实现组网，Lora模块的的工作频段为免费频段，只需要支付Lora中继器与服务器的通信费用，节约成本；并且Lora中继器与Lora采集器组网范围可达2‑5km，足以覆盖单个片区的所有区域，保持稳定的数据通信，还可以实现多片区的联合组网，进一步节约成本并且减少维护工作量。

A data acquisition system of electric energy measurement

【技术实现步骤摘要】
一种电能计量数据采集系统
本专利技术涉及电能数据采集领域，具体的涉及一种电能计量数据采集系统。
技术介绍
随着电网建设与覆盖面积的增加，智能电网建设的需求也逐渐攀升，对于电能计量数据的采集效率与数据的准确性要求越来越高，现在对于居民小区的电能计量数据采集主要是采用远程抄表的方式，通过采集器采集居民电表数据，采集器通过GPRS模块和主站服务器通讯以传输电能计量数据，然而这种方式在电表分散的居民小区需要安装大量的带GPRS模块的采集器，每个采集终端都需要配置运营商的SIM卡，通信费的成本高，并且GPRS模块容易掉线，后期维护繁琐；部分厂家在采集器上安装433MHz微功率无线模块，在一个片区的中心位置安装带433MHz微功率无线模块的GPRS终端与该片区的采集器组网，通过GPRS传输给主站服务器，但是433MHz微功率无线模块的传输距离只有2，300百米，无法覆盖较大的范围并且组网不稳定，离中心较远的采集器通讯质量不佳。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种节约通信费用、后期维护量少、组网范围大并且稳定的电能计量数据采集系统。本专利技术采用的技术方案是：一种电能计量数据采集系统，包括：电能计量采集装置、Lora采集器、Lora中继器和服务器，所述Lora采集器与一个或多个电能计量采集装置相连以用于接收反馈数据，所述Lora中继器与一个或多个Lora采集器无线通讯连接以作为中继节点，所述Lora中继器通过以太网与服务器相连以用于传输电能计量数据。进一步的，所述电能计量采集装置包括电流互感器、电压互感器、电能计量芯片、第一MCU、第一存储器和第一RS485模块，所述电流互感器和电压互感器的输入端连接市电，所述电流互感器和电压互感器的输出端连接电能计量芯片的输入端，所述电能计量芯片的输出端连接第一MCU的数据输入端，所述第一MCU通过第一RS485模块与Lora采集器相连，所述第一存储器与第一MCU相连以用于存储数据。进一步的，所述第一MCU的型号为STM32F107RCt6，所述电能计量芯片的型号为CS5463。进一步的，所述Lora采集器包括第二MCU、第二存储器、第一Lora模块和第二RS485模块，所述第二MCU通过第二RS485模块与电能计量采集装置相连，所述第二MCU通过第一Lora模块与Lora中继器无线通讯，所述第二存储器与第二MCU相连。进一步的，所述Lora采集器还包括与第二MCU相连的扩展接口以用于现场调试设参。进一步的，所述第二MCU的型号为STM32F107RCt6，所述第一Lora模块的型号为AS32-TTL-100。进一步的，所述Lora中继器包括第三MCU、第三存储器、第二Lora模块和网口模块，所述第三MCU通过第二Lora模块与一个或多个Lora采集器无线通讯，所述第三MCU通过网口模块与服务器相连，所述第三存储器与第三MCU相连。进一步的，所述Lora中继器还包括与第三MCU相连的扩展接口以用于现场调试设参。进一步的，所述第三MCU的型号为STM32F107RCt6，所述第二Lora模块的型号为AS32-TTL-100。本专利技术的有益效果在于：本专利技术实施例通过电能计量采集装置采集电能数据，Lora采集器与附近的一个或多个电能计量采集装置组成一个本地数据采集单元，一个或多个本地数据采集单元通过Lora中继器与服务器通讯以传输电能计量数据，Lora模块的的工作频段为免费频段，只需要支付Lora中继器与服务器的通信费用，节约成本；并且Lora中继器与Lora采集器组网范围可达2-5km，足以覆盖单个片区的所有区域，保持稳定的数据通信，还可以实现多片区的联合组网，进一步节约成本并且减少维护工作量。附图说明图1为本专利技术实施例电能计量数据采集系统的原理框图；图2为本专利技术实施例中电能计量采集装置的原理示意图；图3为本专利技术实施例中Lora采集器的原理示意图；图4为本专利技术实施例中Lora中继器的原理示意图。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。如图1所示为本专利技术实施例的一种电能计量数据采集系统，包括：电能计量采集装置100、Lora采集器200、Lora中继器300和服务器400；根据现场实际情况，Lora采集器200可以与一个或多个电能计量采集装置100相连，如果某台电能计量采集装置100的安装位置周围没有其他电能计量采集装置100，可以单独配置一台Lora采集器200，安装位置接近的多台电能计量采集装置100共同连接一台Lora采集器200以节约成本，可以与一个电能计量采集装置100相连，也可以与两个、三个或者更多电能计量采集装置100相连，可以根据电能计量采集装置100实际安装位置决定。Lora中继器300可以选择安装在片区中心，例如台区变压器处，为了便于管理，每个Lora中继器300可以只与本片区内的所有Lora采集器200组网；因为Lora在市区内的传输距离为2-5km，如果为了节省成本，可以采用一个Lora中继器300与多个片区的Lora采集器200组网的方式。Lora中继器300作为中继节点，通过以太网与服务器400相连以用于传输电能计量数据。本专利技术实施例通过电能计量采集装置100采集电能数据，Lora采集器200与附近的一个或多个电能计量采集装置100组成一个本地数据采集单元，一个或多个本地数据采集单元通过Lora中继器300与服务器400通讯以传输电能计量数据，Lora模块的的工作频段为免费频段，只需要支付Lora中继器300与服务器400的通信费用，节约成本；并且Lora中继器300与Lora采集器200组网范围可达2-5km，足以覆盖单个片区的所有区域，保持稳定的数据通信，还可以实现多片区的联合组网，进一步节约成本并且减少维护工作量。如图2所示，电能计量采集装置100包括电流互感器110、电压互感器120、电能计量芯片130、第一MCU140、第一存储器150和第一RS485模块160，电流互感器110和电压互感器120的输入端连接市电，电流互感器110和电压互感器120的输出端连接电能计量芯片130的输入端，电能计量芯片130的输出端连接第一MCU140的数据输入端，第一MCU140通过第一RS485模块160与Lora采集器200相连，第一存储器150与第一MCU140相连。电能计量芯片130用于通过电流信号和电压信号经计算得出电压、电流、功率等电能参数，第一MCU140用于读取电能计量芯片130的电能参数并结合内置算法识别出各种电能质量事件，第一储存器150用于储存本地日志和数据。优选的，本实施例中第一MCU140的型号为STM32F107RCt6，电能计量芯片130的型号为CS5463，第一储存器150为flash储存器。如图3所示，Lora采集器200包括第二MCU210、第二存储器220、第一Lora模块230、第二RS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电能计量数据采集系统，其特征在于，包括：电能计量采集装置(100)、Lora采集器(200)、Lora中继器(300)和服务器(400)，所述Lora采集器(200)与一个或多个电能计量采集装置(100)相连以用于接收反馈数据，所述Lora中继器(300)与一个或多个Lora采集器(200)无线通讯连接以作为中继节点，所述Lora中继器(300)通过以太网与服务器(400)相连以用于传输电能计量数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种电能计量数据采集系统，其特征在于，包括：电能计量采集装置(100)、Lora采集器(200)、Lora中继器(300)和服务器(400)，所述Lora采集器(200)与一个或多个电能计量采集装置(100)相连以用于接收反馈数据，所述Lora中继器(300)与一个或多个Lora采集器(200)无线通讯连接以作为中继节点，所述Lora中继器(300)通过以太网与服务器(400)相连以用于传输电能计量数据。


2.根据权利要求1所述的电能计量数据采集系统，其特征在于：所述电能计量采集装置(100)包括电流互感器(110)、电压互感器(120)、电能计量芯片(130)、第一MCU(140)、第一存储器(150)和第一RS485模块(160)，所述电流互感器(110)和电压互感器(120)的输入端连接市电，所述电流互感器(110)和电压互感器(120)的输出端连接电能计量芯片(130)的输入端，所述电能计量芯片(130)的输出端连接第一MCU(140)的数据输入端，所述第一MCU(140)通过第一RS485模块(160)与Lora采集器(200)相连，所述第一存储器(150)与第一MCU(140)相连以用于存储数据。


3.根据权利要求2所述的电能计量数据采集系统，其特征在于：所述第一MCU(140)的型号为STM32F107RCt6，所述电能计量芯片(130)的型号为CS5463。


4.根据权利要求1所述的电能计量数据采集系统，其特征在于：所述Lora采集器(200)包括第二MCU(210)、第二存储器(220)、第一Lora模块(230)和第二RS485模块(...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘方军，郑荣坤，谭杰华，伍俊，肖红军，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：广东;44