專利名稱：一種wifi無線智能電能表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電能表領(lǐng)域，特別是一種WIFI無線智能電表。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的智能電能表種類繁多，除了對用戶的用電有功功率進行計量的基本功能 外，為了對供用電環(huán)境進行監(jiān)測，還分別實現(xiàn)了無功功率、視在功率、電壓有效值、電流有效 值、功率因數(shù)、工頻頻率、反向電能等部分或全部供用電參數(shù)的測量。為了得到上述供用電環(huán)境參數(shù)，供電管理部門通常都是在人工抄錄用戶用電有功 功率的同時，使用“紅外抄表器”、“無線抄表器”、或筆記本電腦等各種便攜裝置定期收集上 述的這些用電環(huán)境參數(shù)進行分析，以便調(diào)整電網(wǎng)參數(shù)的設(shè)置，從而提高供用電效率。很顯然 這種定期收集用電環(huán)境參數(shù)的做法基本上沒有任何實時性可言，因此成為了把供電網(wǎng)改造 成智能供電網(wǎng)的最大瓶頸。雖然有些研究試圖采用電力載波技術(shù)構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)，以期實現(xiàn)對上述供用電環(huán)境 參數(shù)的實時監(jiān)測。但是由于電網(wǎng)環(huán)境極其復(fù)雜，受當(dāng)前技術(shù)的限制，電力載波網(wǎng)絡(luò)要實現(xiàn)實 時穩(wěn)定、實時可靠地傳輸數(shù)量巨大的每個用電戶的供用電環(huán)境參數(shù)，還有待于電力載波技 術(shù)的新的突破。雖然有些研究試圖采用自行構(gòu)建獨立的有線、或無線通信網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)上述數(shù)量巨 大的每個用電戶的供用電環(huán)境參數(shù)的實時監(jiān)測。但是這種重新構(gòu)建的通信網(wǎng)絡(luò)與已經(jīng)極其 成熟、穩(wěn)定、寬帶、高速、廉價、并且在用電戶的居住區(qū)域中無處不有的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)相比，無 論是技術(shù)的成熟度、信道帶寬、信道的可靠性和穩(wěn)定性等技術(shù)參數(shù)都不可同日而語，而且其 建造成本、和維護成本更是奇高。

實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，提供一種能夠遠程實時監(jiān) 測、實時控制的一種WIFI無線智能電能表。本實用新型采用如下技術(shù)方案一種WIFI無線智能電能表，其特征在于包括主控模塊、參數(shù)采集模塊、WIFI無線 通訊模塊、顯示模塊、供電控制電路和電源模塊，其中所述主控模塊包括有微處理器和存 儲單元，該微處理器分別與所述存儲單元、所述參數(shù)采集模塊、WIFI無線通訊模塊、顯示模 塊、供電控制電路和電源模塊相連，該微處理器將從所述參數(shù)采集模塊獲得的用電參數(shù)信 息通過顯示模塊進行顯示并存儲至存儲單元；所述WIFI無線通訊模塊由所述微處理器控 制將用電參數(shù)信息轉(zhuǎn)換成無線信號后發(fā)送，并將接收到的無線供電控制信號和更新參數(shù)信 號進行轉(zhuǎn)換后送至微處理器；所述供電控制電路與所述微處理器相連，用于執(zhí)行所述微處 理器的供電控制命令切斷或接通用戶供電電路，且所述微處理器將用戶用電電路狀態(tài)存儲 至存儲單元；所述電源模塊用于為各個模塊提供電源。進一步地，所述參數(shù)采集模塊包括電能計量單元及與之相連的電流采集單元和電壓采集單元，用于將獲得的電流信號和電壓信號進行處理獲得用于用電參數(shù)信息并送至微 處理器。進一步地，所述WIFI無線通訊模塊包括WLAN主控單元和無線收發(fā)單元，用于將用 電參數(shù)信息轉(zhuǎn)換成無線信號后發(fā)送，并將接收到的無線供電控制信號和更新參數(shù)信號進行 轉(zhuǎn)換后送至微處理器。進一步地，還包括有電能脈沖測試模塊，與所述微處理器相連，用于校驗用戶用電
參數(shù)信號誤差。由上述描述所知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果首先，采用 WIFI進行通訊的電能表避免了布線的麻煩，不需要破壞建筑物、架線等，可降低前期建設(shè)成 本和后期維護成本；其次，安裝快速，可以縮短業(yè)務(wù)開通時間；第三具有靈活的擴展性，可 方便地擴充抄表點。本實用新型實現(xiàn)了對數(shù)量巨大的每個用電戶的用電環(huán)境參數(shù)的大容量 實時監(jiān)測與控制，為智能電網(wǎng)的全面實施奠定了堅實的基礎(chǔ)。實施后在智能供電網(wǎng)的支持 下可降低用電量及提升使用端能源效率，因此是實現(xiàn)節(jié)能減碳的一種有效途徑之一。

圖1為本實用新型原理框圖；圖2為本實用新型的電能表系統(tǒng)原理圖之一；圖3為本實用新型的電能表系統(tǒng)原理圖之二。
具體實施方式
以下通過具體實施方式
對本實用新型作進一步的描述。參照圖1，一種WIFI無線智能電能表，包括主控模塊、參數(shù)采集模塊20、WIFI無線 通訊模塊30、顯示模塊40、供電控制電路50和電源模塊60，其中主控模塊包括有微處理 器11和存儲單元12，參數(shù)采集模塊20包括電能計量單元21及與之相連的電流采集單元 22和電壓采集單元23，電能計量單元22根據(jù)采樣所得的電流、電壓分量及其相角，使用二 個16位二階Σ -Δ模數(shù)轉(zhuǎn)換器通過乘法運算得到用電戶所用電量的瞬時有功功率、無功 功率、功率因數(shù)等用電參數(shù)信息，WIFI無線通訊模塊30包括WLAN主控單元31和無線收發(fā) 單元32，顯示模塊40包括用于指示電能表工作狀態(tài)的LED燈陣列41和用于顯示相關(guān)數(shù)據(jù) 的IXD顯示電路42，微處理器11分別與存儲單元12、電能計量單元21、WLAN主控單元31、 LED燈陣列41、IXD顯示電路42、供電控制電路50和電源模塊60相連，該微處理器11將 從參數(shù)采集模塊20獲得的用電參數(shù)信息通過顯示模塊40進行顯示并存儲至存儲單元12， 并每隔數(shù)秒通過WIFI無線通訊模塊30將用戶用電參數(shù)信息進行發(fā)送；WIFI無線通訊模塊 30由微處理器11控制將用電參數(shù)信息轉(zhuǎn)換成無線信號后發(fā)送，還可將接收到的無線供電 控制信號和更新參數(shù)信號進行轉(zhuǎn)換后送至微處理器11 ；供電控制電路50與微處理器11相 連，用于執(zhí)行微處理器11的供電控制命令切斷或接通用戶供電電路，且微處理器11將供電 控制命令和執(zhí)行結(jié)果存儲至存儲單元12，并通過LED燈陣列顯示當(dāng)前的用電狀態(tài)；電源模 塊60與電能計量單元21、微處理器11、IXD顯示電路42和無線收發(fā)單元32提供電源。還 包括有電能脈沖測試模塊70，與微處理器11相連，用于校驗用戶用電參數(shù)的計量誤差。參照圖1、圖2、圖3，使用本實用新型的電能表系統(tǒng)，包括本實用新型的WIFI無線智能電能表、與WIFI無線智能電表實現(xiàn)通訊的供電管理后臺、以及互聯(lián)網(wǎng)無線AP，供電管 理后臺通過互聯(lián)網(wǎng)無線AP實現(xiàn)與WIFI無線智能電表的通訊，用于實時接收用戶的用電參 數(shù)信息和發(fā)送用戶供電控制信號和更新參數(shù)信號。互聯(lián)網(wǎng)無線AP可采用無線路由器。WIFI 無線智能電表中的WIFI無線通訊模塊可以是一個遵從IEEE802. 11協(xié)議的基礎(chǔ)網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu) 中的STA(站點)，在微處理器和互聯(lián)網(wǎng)AP之間構(gòu)建出一條雙向的無線局域網(wǎng)TCP/IP信道 如圖2所示，也可以是一個遵從IEEE802. 11協(xié)議的自主網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)中的STA(站點)，在微 處理器和互聯(lián)網(wǎng)AP之間構(gòu)建出一條雙向的無線局域網(wǎng)TCP/IP信道的同時，也作為其它無 法直接到達互聯(lián)網(wǎng)AP的STA (站點)的無線AP，對其信息進行轉(zhuǎn)發(fā)，如圖3所示，遠程的供 電管理后臺還可通過WiFi通訊電路對本W(wǎng)iFi無線智能電能表的特征參數(shù)(如供用電環(huán)境 參數(shù)的間隔時間等)進行讀取、或重新設(shè)定，從而使得遠程供電管理后臺對整個所管轄的 區(qū)域內(nèi)的所有用電戶的供用電環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測在實時性、與瞬時信息量之間達到一個最佳 的平衡狀態(tài)。 上述僅為本實用新型的一個具體實施方式
，但本實用新型的設(shè)計構(gòu)思并不局限于 此，凡利用此構(gòu)思對本實用新型進行非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)屬于侵犯本實用新型保護范圍 的行為。
權(quán)利要求1.一種WIFI無線智能電能表，其特征在于包括主控模塊、參數(shù)采集模塊、WIFI無線通 訊模塊、顯示模塊、供電控制電路和電源模塊，其中所述主控模塊包括有微處理器和存儲 單元，該微處理器分別與所述存儲單元、所述參數(shù)采集模塊、WIFI無線通訊模塊、顯示模塊、 供電控制電路和電源模塊相連，該微處理器將從所述參數(shù)采集模塊獲得的用電參數(shù)信息通 過顯示模塊進行顯示并存儲至存儲單元；所述WIFI無線通訊模塊由所述微處理器控制將 用電參數(shù)信息轉(zhuǎn)換成無線信號后發(fā)送，并將接收到的無線供電控制信號和更新參數(shù)信號進 行轉(zhuǎn)換后送至微處理器；所述供電控制電路與所述微處理器相連，用于執(zhí)行所述微處理器 的供電控制命令切斷或接通用戶供電電路，且所述微處理器將用戶用電電路狀態(tài)存儲至存 儲單元；所述電源模塊用于為各個模塊提供電源。
2.如權(quán)利要求1所述的一種WIFI無線智能電能表，其特征在于所述參數(shù)采集模塊包 括電能計量單元及與之相連的電流采集單元和電壓采集單元，用于將獲得的電流信號和電 壓信號進行處理獲得用于用電參數(shù)信息并送至微處理器。
3.如權(quán)利要求1所述的一種WIFI無線智能電能表，其特征在于所述WIFI無線通訊 模塊包括WLAN主控單元和無線收發(fā)單元，用于將用電參數(shù)信息轉(zhuǎn)換成無線信號后發(fā)送，并 將接收到的無線供電控制信號和更新參數(shù)信號進行轉(zhuǎn)換后送至微處理器。
4.如權(quán)利要求1所述的一種WIFI無線智能電能表，其特征在于還包括有電能脈沖測 試模塊，與所述微處理器相連，用于校驗用戶用電參數(shù)信號誤差。
專利摘要一種WIFI無線智能電能表，包括主控模塊、參數(shù)采集模塊、WIFI無線通訊模塊、顯示模塊、供電控制電路和電源模塊，所述主控模塊包括有微處理器和存儲單元，該微處理器分別與所述存儲單元、所述參數(shù)采集模塊、WIFI無線通訊模塊、顯示模塊、供電控制電路和電源模塊相連，該微處理器將從所述參數(shù)采集模塊獲得的用電參數(shù)信息通過顯示模塊顯示并存儲至存儲單元，同時由所述WIFI無線通訊模塊發(fā)送至遠端。本實用新型實現(xiàn)了對數(shù)量巨大的每個用電戶的用電環(huán)境參數(shù)的大容量實時監(jiān)測與控制，為智能電網(wǎng)的全面實施奠定了堅實的基礎(chǔ)。實施后在智能供電網(wǎng)的支持下可降低用電量及提升使用端能源效率，因此是實現(xiàn)節(jié)能減碳的一種有效途徑之一。
文檔編號G01R21/133GK201903585SQ201020661639
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者邱筑江 申請人:福建省大宏電子開發(fā)有限公司