基于泛在物联网的计量电路及装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了基于泛在物联网的计量电路及装置，涉及计量和计量传输领域；其电路包括电源电路和采集电路，还包括计量芯片、单片机和4G模块，所述采集电路包括1路电压传感器和8路电流传感器，所述1路电压传感器和8路电流传感器输入端连接电参数采集接口，其输出端分别连接计量芯片，所述计量芯片连接单片机，所述单片机连接4G模块，所述电源电路为计量芯片、单片机和4G模块供电。本实用新型专利技术通过设置多路采集和计量芯片，实现多路采集和计量，提高计量效率和采集效率，同时通过4G模块传输，提高传输的可靠性。

Measurement circuit and device based on ubiquitous Internet of things

【技术实现步骤摘要】
基于泛在物联网的计量电路及装置
本技术涉及计量和计量传输领域，尤其是基于泛在物联网的计量电路及装置。
技术介绍
泛在电力物联网即围绕电力系统各环节，充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术，实现电力系统各环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统，包含感知层、网络层、平台层、应用层四层结构。泛在电力物联网将电力用户及其设备，电网企业及其设备，发电企业及其设备，供应商及其设备，以及人和物连接起来，产生共享数据，为用户、电网、发电、供应商和政府社会服务；以电网为枢纽，发挥平台和共享作用，为全行业和更多市场主体发展创造更大机遇，提供价值服务。随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第四代移动通信开始兴起，4G是集3G与WLAN于一体，并能够快速传输数据、高质量音频、视频和图像等，4G能够以100Mbps以上的速度下载，比家用宽带ADSL(4兆)快25倍，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。感知层是各类传感器，感知层的数据传输至网络层需要从感知层终端模组到物联网基站，终端要求功耗小且传输距离远。感知层的电量计量是基础采集，现有技术中专利号：CN201520193080.7、专利名称：一种电能参数采集电路的专利公开了一种电路，其包括电流转化电压信号电路、降压电路、电能计量电路、电能数据采集控制器、网络通讯电路、数据处理服务器，电压互感器及电流互感器采集的各相电压、电流信号，经由电能数据采集控制器对电能计量电路发送的电能参数信号进行转换后通过网络传输给数据处理服务器，由计算机根据电压、电流信号计算出每一盏灯具的用电数据并实时显示灯具用电数据信息，通过本技术的电能参数采集电路可实现对电能参数的精确采集，为衡量灯具的电能质量提供了客观的依据，且具有结构简单、实用性强、成本低，效率高。上述电能数据的采集是单路的电流和电压，数据量大时，计算过程长，采集效率低和计量准确度低；同时数据传输采用总线传输或者3G传输，传输速度已无法满足物联网时代的需求。因此本申请提出一种基于泛在物联网的计量电路及装置，多路并行采集和计量，提高计量效率和精度的同时实现4G无线传输。
技术实现思路
本技术的目的在于：本技术提供了基于泛在物联网的计量电路及装置，增设采集和计量路数，提高计量效率和精度的同时实现4G无线传输。本技术采用的技术方案如下：基于泛在物联网的计量电路，包括电源电路和采集电路，还包括计量芯片、单片机和4G模块，所述采集电路包括1路电压传感器和8路电流传感器，所述1路电压传感器和8路电流传感器输入端连接电参数采集接口，其输出端分别连接计量芯片，所述计量芯片连接单片机，所述单片机连接4G模块，所述电源电路为计量芯片、单片机和4G模块供电。优选地，所述电源电路包括5V电源电路和3.3V电源电路，所述5V电源电路为计量芯片供电，所述3.3V电源电路为单片机和4G模块供电。优选地，所述电参数采集接口连接市电时，所述采集电路、计量芯片和单片机的电路连接如下：所述电压互感器接口U41的2接口连接电阻RV1后计量芯片的V2P引脚，U41的1接口连接电阻RV4后接地，电阻RV4还连接电阻RV3，电阻RV3连接U41的2接口，电阻RV1还连接电容CV1后接地；所述电流传感器接口PowerPort2-5的接口对应连接计量芯片的Pout1-Pout8引脚，电参数采集接口PowerPort1的零线、火线对应连接计量芯片的COMMON_N、COMMON_L引脚；所述计量芯片的VCC5引脚连接5V电源电路，所述计量芯片的CF1-CF8引脚对应连接单片机的PB0-PB7引脚。优选地，所述4G模块包括SIM卡座和USR-LTE通信单元，所述SIM卡座连接USR-LTE通信单元，所述USR-LTE通信单元通过串口连接单片机。优选地，所述单片机与4G模块的电路连接如下：SIM卡座的VCC引脚连接USR-LTE通信单元的VSIM引脚，SIM卡座的RESET引脚连接电阻R18后连接VSIM_RST引脚，SIM卡座的CLK引脚连接电阻R18后连接VSIM_CLK引脚，SIM卡座的IO引脚连接电阻R45后连接VSIM_DATA引脚，SIM卡座的VCC引脚、RESET引脚、CLK引脚、IO引脚对应连接二极管D5、D6、D12、D13后接地；SIM卡座的GND引脚接地，其还连接电容C28后连接SIM卡座的VCC引脚；USR-LTE通信单元的LINKA引脚、LINKB引脚对应连接单片机的PB8、PB9引脚，其UTXD1引脚、URXD1引脚对应连接单片机的PB11、PB12引脚，其WORK引脚路单片机的PB10引脚，其GND引脚接地，其VIN引脚连接电池，其NET引脚连接单片机的PB13引脚，其RESET引脚连接电阻R8后连接3.3V电源电路，其RESET引脚还连接电阻R16后接地，其RELOAD引脚连接电阻R7后连接3.3V电源电路，其RELOAD引脚还连接电阻R17后接地。基于泛在物联网的计量装置，包括电表终端，所述电表终端包括外壳和外壳内设置的上述计量电路。基于泛在物联网的计量装置，包括充电终端，所述充电终端包括外壳和外壳内设置的上述述的计量电路。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：1.本技术通过设置多路采集和计量芯片，实现多路采集和计量，提高计量效率和采集效率，同时通过4G模块传输，提高传输的可靠性和效率；2.本技术采用计量芯片进行计费，通过采集、计算，将结果以高频脉冲的样式从计量芯片7脚CF端输出到单片机的I/O口，单片机通过采集此高频脉冲的周期数值计算出真实的功率值，在1000∶1范围内达到±0.3％的精度；3.本技术通过4G模块快速传输计量数据的同时通过数据透传实时备份计量数据，利于实时监测和维护电力系统。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。图1是本技术的计量电路的计量芯片和采集电路的电路图；图2是本技术的4G模块的电路图；图3是本技术的电源电路的电路图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术，即所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于泛在物联网的计量电路，包括电源电路和采集电路，其特征在于：还包括计量芯片、单片机和4G模块，所述采集电路包括1路电压传感器和8路电流传感器，所述1路电压传感器和8路电流传感器输入端连接电参数采集接口，其输出端分别连接计量芯片，所述计量芯片连接单片机，所述单片机连接4G模块，所述电源电路为计量芯片、单片机和4G模块供电。/n

【技术特征摘要】
1.基于泛在物联网的计量电路，包括电源电路和采集电路，其特征在于：还包括计量芯片、单片机和4G模块，所述采集电路包括1路电压传感器和8路电流传感器，所述1路电压传感器和8路电流传感器输入端连接电参数采集接口，其输出端分别连接计量芯片，所述计量芯片连接单片机，所述单片机连接4G模块，所述电源电路为计量芯片、单片机和4G模块供电。


2.根据权利要求1所述的基于泛在物联网的计量电路，其特征在于：所述电源电路包括5V电源电路和3.3V电源电路，所述5V电源电路为计量芯片供电，所述3.3V电源电路为单片机和4G模块供电。


3.根据权利要求2所述的基于泛在物联网的计量电路，其特征在于：所述电参数采集接口连接市电时，所述采集电路、计量芯片和单片机的电路连接如下：
电压互感器接口U41的2接口连接电阻RV1后计量芯片的V2P引脚，U41的1接口连接电阻RV4后接地，电阻RV4还连接电阻RV3，电阻RV3连接U41的2接口，电阻RV1还连接电容CV1后接地；
电流传感器接口PowerPort2-5的接口对应连接计量芯片的Pout1-Pout8引脚，电参数采集接口PowerPort1的零线、火线对应连接计量芯片的COMMON_N、COMMON_L引脚；
所述计量芯片的VCC5引脚连接5V电源电路，所述计量芯片的CF1-CF8引脚对应连接单片机的PB0-PB7引脚。


4.根据权利要求2所述的基于泛在物联网的计量电路，其特征在于：所述4G模块包括SIM卡座和USR-LTE通信单元，所述SIM卡座连接USR-LTE...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖美健，杜松，满江，蒋慧，任兵，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司阿坝供电公司，
类型：新型
国别省市：四川;51