无线能耗采集设备及其能耗采集方法技术

一种无线能耗采集设备，包括无线抄表终端以及与无线抄表终端对应的若干无线计量设备；其中，无线计量设备内设置有计量低功率无线芯片，无线抄表终端内设置有终端低功率无线芯片；所述终端低功率无线芯片以及所述计量低功率无线芯片为CC430芯片，且所述CC430芯片使用433MHz无线频段或470MHz无线频段；终端无线发射模块与计量无线发射模块之间通过述CC430芯片进行无线通信，从而实现无线抄表终端和无线计量设备之间的数据通信、采集和记录；且无线抄表终端将采集到的数据上传给PC机进行处理。这种无线能耗采集设备其具有低功耗、精度高、稳定性强、体积小等特点，具有无线收发功能，可以实现与计算机上位机系统的通信能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能耗采集
，特别涉及一种。
技术介绍
我国城市化快速发展进程中，建筑物能耗和工业能耗所占比重越来越大，能源与发展的矛盾日益突出。例如，为了最大化地挖掘各个建筑的节能潜力，就需要预先对既有的建筑进行能耗及其相关参数的数据采集，通过对采集到的数据进行分析，得到最优化的节能方案。在现有技术中，在对诸如建筑进行能源审计过程中，建筑的能耗及与建筑能耗相关的数据的现场采集都是以手持式采集仪器，如手持式温湿度采集仪、手持式二氧化碳采集仪等配合手工记录为主，这种手持式仪器虽然具有操作简单、携带方便、采集灵活的特点，但是智能采集某个时间点的参数，无法完成连续性数据采集。简单的几个现场数据及抄表数据显然无法采集到该建筑的能耗点及能源使用规律。而如果在能源审计之前采用有线的方式则需要综合布线，工期长、经济负担中，对于这种以审计为目的的工作显然不太可能。同时，上述问题在工业生产的过程中也同样存在。因此，有必要提供一种无线能耗采集设备，以方便能耗采集。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本专利技术公开了一种无线能耗采集设备，这种能耗采集设备具有低功耗、精度高、稳定性强、体积小等特点，具有无线收发功能，可以实现与计算机上位机系统的通信能力。本专利技术公开了以下技术方案: 一种无线能耗采集设备，包括无线抄表终端以及与所述无线抄表终端对应的若干无线计量设备；其中: 所述无线计量设备包括计量无线发射模块以及与所述计量无线发射模块相连的计量设备；所述计量无线发射模块包括计量微控制单元以及与所述计量微控制单元相连的计量低功率无线芯片； 所述无线抄表终端与一 PC机进行通信；所述无线抄表终端包括终端无线发射模块以及与所述终端无线发射模块相连的数据采集器；所述终端无线发射模块包括终端微控制单元以及与所述终端微控制单元相连的终端低功率无线芯片； 其中，所述终端低功率无线芯片以及所述计量低功率无线芯片为CC430芯片；所述CC430芯片使用433MHz无线频段或470MHz无线频段；所述终端无线发射模块与所述计量无线发射模块之间通过所述CC430芯片进行无线通信，从而实现所述无线抄表终端和所述无线计量设备之间的数据通信、采集和记录；且所述无线抄表终端将采集到的数据上传给所述PC机进行处理。较佳地，所述计量设备包括一双脉冲端口，所述计量设备通过所述双脉冲端口与所述计量微控制单元的外部中断端口连接；当所述计量设备的指针转动半圈，则在所述双脉冲端口中的一端口中产生一次脉冲；当所述计量设备的指针转动一圈，则在所述双脉冲端口中的另一端口中产生一次脉冲；所述计量微控制单元根据所述双脉冲端口中的脉冲次数来判断和记录所述计量设备的数据。较佳地，所述计量无线发射模块通过485接口与所述计量设备相连。较佳地，所述终端微控制单元与所述计量微控制单元为MSP430单片机。较佳地，所述终端微控制单元与所述终端低功率无线芯片之间以及所述计量微控制单元与所述计量低功率无线芯片之间分别通过SPI接口连接。较佳地，所述终端无线发射模块与所述数据采集器通过UART接口进行数据交换。较佳地，所述CC430芯片内设置有唤醒机制模块，正常情况下，所述CC430芯片处于睡眠状态；当需要进行无线通信时，所述唤醒机制模块使所述CC430芯片从睡眠状态中唤醒，使其周期性地接收数据包。较佳地，所述CC430采用基于最小跳数的信息转发协议进行无线通信。一种能耗采集方法，利用上述的无线能耗采集设备进行能耗采集，包括如下步骤: S1:无线抄表终端通过数据采集器从PC机接收到需要进行无线通信的无线计量设备的地址及控制命令；· 52:无线抄表终端根据接收到的无线计量设备的地址，向该地址对应的无线计量设备发送控制命令； 53:接收到控制命令的无线计量设备收集现场信息，对现场信息进行数据处理，获得计量数据，并将计量数据返回给所述无线抄表终端，由所述数据采集器将计量数据返回给所述PC机。较佳地，所述步骤S2进一步包括: S21:所述数据采集器把从所述PC机接收到的需要进行无线通信的无线计量设备的地址及控制命令通过UART接口传输给所述终端微控制单元； S22:所述终端微控制单元将所述需要进行无线通信的无线计量设备的地址及控制命令发送给所述终端低功率无线芯片，并控制所述终端低功率无线芯片根据接收到的无线计量设备的地址，向该地址对应的无线计量设备发送控制命令。较佳地，所述无线通信的通信协议为: 设定通信速率为250kbps ； 设定无线抄表终端数据的首字节为控制命令，其余字节为数据；无线抄表终端发送完数据后等待无线计量设备的响应，如果在5秒之内无线计量设备无响应，则认为超时，无线抄表终端转向下一个任务； 需要进行无线通信的无线计量设备接收到无线抄表终端的命令和数据后，在返回的数据前加入控制命令及无线计量设备地址，以便无线抄表终端确定与无线计量设备通信正堂巾O与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下: 1、具有低功耗、精度闻、稳定性强、体积小等特点； 2、具有无线收发功能，可以实现与计算机上位机系统的通信能力； 3、成本比较低。附图说明图1为本专利技术具体实施例无线能耗采集设备的结构示意 图2为本专利技术具体实施例无线抄表终端的结构示意 图3A为本专利技术一具体实施例无线计量设备的结构示意 图3B为本专利技术另一具体实施例无线计量设备的结构示意 图4为本专利技术具体实施例网络节点的拓扑图。具体实施方式: 下方结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的描述。实施例如图1，一种无线能耗采集设备，包括无线抄表终端100以及与无线抄表终端100对应的若干个无线计量设备200，其中，无`线计量设备200内设置有计量无线发射模块201，计量无线发射模块201包括计量低功率无线芯片204 ;无线抄表终端100内设置有终端无线发射模块101，终端无线发射模块101包括终端低功率无线芯片102 ;且终端低功率无线芯片102以及计量低功率无线芯片204为CC430芯片；该CC430芯片使用433MHz无线频段或470MHz无线频段；所述终端无线发射模块101与所述计量无线发射模块201之间通过所述CC430芯片进行无线通信，从而实现所述无线抄表终端100和所述无线计量设备200之间的数据通信、采集和记录；且所述无线抄表终端100将采集到的数据上传给PC机进行处理。其中，470MHz无线频段属于低功耗无线频段，该无线频段广泛应用在抄表系统中，在此不再对其进行具体描述。433MHz无线频段属于超低功耗无线频段，基于433MHz的低功耗无线技术属于近距离无线通讯技术，并且都使用ISM(Industrial Scientific Medical)免执照频段。433MHz的特点是低功耗、高可靠性、强抗干扰性，布网容易，通过无线中继器可以非常方便地将网络覆盖范围扩展至数倍，因此从小空间到大空间、从简单空间环境到复杂空间环境的场合都可以使用。低功耗技术使用433MHz无线频段，433MHz的显著优势是无线信号的穿透性强、能够传播得更远。因此433MHz技术一般只适用于数据传输量较少的应用场合。从通讯可靠性的角度来讲，433MHz可以支持星型网络的拓扑结构，通过多基站的方式实现网络覆盖空间的扩展。433HHZ无线技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线能耗采集设备，其特征在于，包括无线抄表终端以及与所述无线抄表终端对应的若干无线计量设备；其中：所述无线计量设备包括计量无线发射模块以及与所述计量无线发射模块相连的计量设备；所述计量无线发射模块包括计量微控制单元以及与所述计量微控制单元相连的计量低功率无线芯片；?所述无线抄表终端与一PC机进行通信；所述无线抄表终端包括终端无线发射模块以及与所述终端无线发射模块相连的数据采集器；所述终端无线发射模块包括终端微控制单元以及与所述终端微控制单元相连的终端低功率无线芯片；其中，所述终端低功率无线芯片以及所述计量低功率无线芯片为CC430芯片；所述CC430芯片使用433MHz无线频段或470MHz无线频段；所述终端无线发射模块与所述计量无线发射模块之间通过所述CC430芯片进行无线通信，从而实现所述无线抄表终端和所述无线计量设备之间的数据通信、采集和记录；且所述无线抄表终端将采集到的数据上传给所述PC机进行处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毕俊人，
申请(专利权)人：上海先之决信息科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：