一种能源信息采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种能源信息采集装置，其包括嵌入式处理器和与嵌入式处理器相连的电源模块、键盘、显示器、存储器、GPRS通讯模块、模拟采集模块，还包括分别与嵌入式处理器直接相连的RS-485接口、载波通讯模块、脉冲信号输入模块、实时时钟电路。该装置能够同时采集家庭用电、用水、用气等用能数据，统一各种家用能耗信息的采集，并进行数据处理，就地显示能耗信息和用能费用，并连接后台管理服务器，进行能耗信息的集中管理、进一步深入分析和挖掘，是一种功能完备的能源信息采集装置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及能源消耗信息采集
，特别是涉及多功能家用能源消耗信息采集的一种能源信息采集装置。
技术介绍
在目前家庭用能信息采集方面，包括用电、用水、用气(煤气、天然气)等能源形式，它们的能耗数据采集都是采用不同的表计来进行采集，针对同一个家庭，表计数量较多，以方面会造成人力、资源方面的浪费，另一方面，也不易进行集中采集、集中统计分析、集中向管理部分和家庭用户提供信息。同时，各个表计的功能都单一，不够完备，影响能耗信息的充分展现和利用，不符合当前节能减排的社会发展需求。现有技术中公开了多种信息采集装置，可以实现对信息资源的采集、存储，例如申请号为200410051703. 3的专利公开一种信息采集器，包括数据采集电路，可以是条码扫描器或RFID卡读取器或IC卡读取器；数据存储电路，使用EEPROM或FLASH存储器；数据收据电路，包括一个嵌入式MODEM ;身份认证电路，采用CPU卡接口电路，对CPU卡里的数字证书进行操作；还包括显示电路、键盘操作电路；前述几个电路连接到一个CPU处理单元并由其统一控制。该信息采集器具有实时性好、成本低、操作简单、安全性强的特点，但是该技术方案主要用户收集IC卡类的信息采集，并不适于家用电器的能源采集。申请号为200920137703. 3的专利公开了一种能源计量数据采集终端，包括uclinux操作系统、模拟采集模块、GPRS通讯模块以及电源模块，所述的uclinux操作系统、模拟采集模块以及GPRS通讯模块均连接至电源模拟，该设备能及时采集能源数据信息，保存于自身的小型数据库中，通过网络传送到服务器上，以方便数据的统计与分析，然而该能源计量数据采集主要用于大量能源信息采集的场合，对于家用能源信息的采集信息量相对较小，容易造成人力、资源方面的浪费。
技术实现思路
为了克服现有技术中家用能源信息采集中容易造成人力、资源浪费以及不能对多表计量统一分析管理的不足，本技术提供一种用于多功能家用能源消耗信息采集的能源信息采集装置，该装置能够同时采集家庭用电、用水、用气等用能数据，统一各种家用能耗信息的采集，并进行数据处理，就地显示能耗信息和用能费用，并连接后台管理服务器，进行能耗信息的集中管理、进一步深入分析和挖掘，是一种功能完备的能源信息采集装置。本技术解决上述问题所采用的技术方案是一种能源信息采集装置，包括嵌入式处理器和与嵌入式处理器相连的电源模块、键盘、显示器、存储器，GPRS通讯模块、模拟采集模块，其特征在于还包括分别与嵌入式处理器直接相连的RS-485接口、载波通讯模块、脉冲信号输入模块、实时时钟电路。所述的嵌入式处理器为可运行ucLinux实时操作系统和/或嵌入式多线程软件的ARM Cortex-M3 处理器。所述的模拟采集模块包括一路或多路电压模式模拟输入接口或一路或多路电流模式模拟输入接口。所述的存储器采用NOR FLASH和NAND FLASH闪存，与嵌入式处理器通过总线连接。所述的RS-485接口、载波通讯模块分别与下挂电表进行通信连接。所述的GPRS通讯模块，采用GPRS芯片组，与嵌入式处理器双向通信连接。所述的显示器采用IXD显示屏.本技术相对于现有技术有以下有益效果(I)本技术中的嵌入式处理器采用ARM Cortex-M3处理器，具有高性能、低功耗的特点，非常适用于实时性应用场合，而该处理器可运行的ucLinux实时操作系统和/或嵌入式多线程软件更是提高采集装置的多功能性和智能性。(2 )本技术的采用RS-485接口及载波通讯模块与下挂电表连接通信，并直接与嵌入式处理器相连，而且两路电压模式模拟输入接口及两路电流模式模拟输入接口可以与用于模拟信号输入的测量终端的通信，可以实现对多个电表的能源信息的采集，统一分析，避免应用多个电表所造成的人力、资源的浪费，节省成本。(3)本技术的GPRS通讯模块，可实现与嵌入式处理器的双向通信，将采集到的数据上传至嵌入式处理器，经过内置程序的处理后，再将处理后的数据下传，实现能耗信息的集中管理、分析。附图说明图I为本技术的结构示意图。具体实施方式为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本技术作进一步详细描述如图1，本技术提供一种能源信息采集装置，包括嵌入式处理器和与嵌入式处理器相连的电源模块、键盘、显示器、存储器，GPRS通讯模块、模拟采集模块，其特征在于还包括分别与嵌入式处理器直接相连的RS-485接口、载波通讯模块、脉冲信号输入模块、实时时钟电路。所述的嵌入式处理器采用高性能、低功耗的ARM CorteX-M3处理器，该款处理器非常适用于实时性应用场合。可运行嵌入式ucLinux实时操作系统和/或嵌入式多线程软件，能在很大程度上提高采集装置的多功能性和智能性。电源模块输入为工频220V交流电，经电源模块转换后为整个装置各功能模块提供特定的恒定电压输出。所述的键盘可采用4X5键盘，通过精简ISA总线与嵌入式处理器连接，可通过键盘对能源信息采集装置进行功能操作和数据查询，操作简单方便，不用担心集中器上的按键功能失效导致整个能源信息采集装置报废的情况，而且键盘更换方便，不会出现因键盘损坏影响信息采集工作的情况。显示器采用IXD显示屏，能进行图形、曲线、文本等多种信息的显示，主要根据嵌入式处理器所实现的功能来显示相应的数据。具体实施时可采用高分辨率的彩色LCD，如分辨率为800X600的8.4 TFT彩色IXD，用于图形、曲线和文本信息的显示，通过扩展的ISA总线与嵌入式处理器连接。该装置还包括一个存储器，采用NOR FLASH和NAND FLASH闪存，与嵌入式处理器通过总线连接，用于软件代码和电能数据的存储。GPRS模块采用高性能的GPRS芯片组，如Simens MC37i，实现采集装置与嵌入式处理器的通讯，上传数据到嵌入式处理器，并接受其参数下传设置。RS-485接口带电气隔离，带收发使能控制,最高通讯速率可达115200kbps,可通讯距离大于1500m，通过RS-485接口与水表、电表或气表等下挂电表的连接，实现采集装置与下挂电表的通讯。载波通讯模块，通过与水表、电表或气表等下挂电表的连接，并通过电力线载波接口电路与嵌入式处理器连接，实现采集装置与下挂电表的通讯。所述的模拟采集模块包括一路或多路电压模式模拟输入接口或一路或多路电流模式模拟输入接口。一路或多路电压模式模拟输入接口接受0-10V的电压模拟信号；一路或多路电流模式模拟输入接口接受4-20mA的电流模拟信号，模拟信号经过嵌入式处理器内置的A/D转换模块被转换为数字信号并进行处理，实现与采用模拟信号输入的一些测量终端的通讯。脉冲信号模块芯片可以接受一路或多路脉冲信息的输入，信息经过光电隔离器件后，被送入模块芯片的计数电路进行计数，然后传送到嵌入式处理器处理。实时时钟电路为处理器运行提供实时时钟信号，并且具备掉电检测功能，切换到备用电源供电。具体实施时，启动电源模块，为整个能源信息采集装置提供220V交流电，经过电源模块转换后为装置提供恒定电压输出。嵌入式处理器启动，接收来自RS-485接口、载波通讯模块、一路或多路电压模式模拟输入接口以及一路或多嘴电流模式模拟输入接口所采集的数据，并经嵌本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能源信息采集装置，包括嵌入式处理器和与嵌入式处理器相连的电源模块、键盘、显示器、存储器、GPRS通讯模块、模拟采集模块，其特征在于,还包括分别与嵌入式处理器直接相连的RS?485接口、载波通讯模块、脉冲信号输入模块、实时时钟电路。

【技术特征摘要】
1.一种能源信息采集装置，包括嵌入式处理器和与嵌入式处理器相连的电源模块、键盘、显示器、存储器、GPRS通讯模块、模拟采集模块，其特征在于，还包括分别与嵌入式处理器直接相连的RS-485接口、载波通讯模块、脉冲信号输入模块、实时时钟电路。2.根据权利要求1所述的一种能源信息采集装置，其特征在于所述的嵌入式处理器为可运行ucLinux实时操作系统和/或嵌入式多线程软件的ARM Cortex_M3处理器。3.根据权利要求1所述的一种能源信息采集装置，其特征在于所述的模拟采集模块包括一路或多路电压模式模拟输入接口或一路或多路电流模式模拟输入接口。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宏章，陈治明，
申请(专利权)人：惠州中城电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：