一種基于無(wú)線自組網(wǎng)及Modbus通信協(xié)議的智能電表的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于智能電表技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于無(wú)線自組網(wǎng)及Modbus通信協(xié)議的智能電表。
【背景技術(shù)】
[0002]在目前的電力監(jiān)控中所涉及的智能電表基本都是基于Modbus協(xié)議的電表，因?yàn)槭腔贛odbus協(xié)議的通訊方式?jīng)Q定了其必須將所有要監(jiān)測(cè)的電表用RS485通訊線串聯(lián)至服務(wù)器或智能控制器。由于其必須依靠通訊線連接，其通訊質(zhì)量受制于線纜質(zhì)量的好壞，以及人工安裝的正確性。如果主線通訊線發(fā)生故障，導(dǎo)致的電表數(shù)據(jù)將傳輸中斷，使得傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不穩(wěn)定甚至丟失。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型為了克服以上技術(shù)的不足，提供了一種基于無(wú)線自組網(wǎng)及Modbus通信協(xié)議的智能電表。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案:一種基于無(wú)線自組網(wǎng)及Modbus通信協(xié)議的智能電表，包括數(shù)據(jù)采集模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)化模塊和中繼傳輸模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)化模塊和中繼傳輸模塊依次連接，通過(guò)電源電路對(duì)上述數(shù)據(jù)采集模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)化模塊和中繼傳輸模塊供電。
[0005]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括電壓互感器、電流互感器和電能采集芯片，其中所述電壓互感器和電流互感器分別通過(guò)電阻與電能采集芯片連接，所述電能采集芯片采用CS5463 芯片。
[0006]優(yōu)選的，所述協(xié)議轉(zhuǎn)化模塊包括多路通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器，所述多路通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器采用MTL800多路轉(zhuǎn)換器。
[0007]優(yōu)選的，所述中繼傳輸模塊包括無(wú)線自組網(wǎng)單元，其中所述無(wú)線自組網(wǎng)單元包括無(wú)線接收模塊、用于發(fā)射信號(hào)的無(wú)線發(fā)射模塊、與所述無(wú)線接收模塊和所述無(wú)線發(fā)射模塊連接的控制芯片，所述無(wú)線自組網(wǎng)單元的型號(hào)為SIEMENS TC35i。
[0008]優(yōu)選的，所述電源電路主要由芯片LM2941T、電容C8?電容C11、滑動(dòng)電阻器R7、電阻R8連接，所述芯片LM2941T的第2管腳和第3管腳接地，第I管腳通過(guò)所述電容C8接地，第5管腳為輸出端，第5管腳分別接滑動(dòng)電阻器R7的一端、電容C9?電容Cll的一端，所述電容ClO和電容Cll的另一端分別接地，所述電容C9的另一端與所述滑動(dòng)電阻器R7的另一端連接并共同與芯片LM2941T的第I管腳連接，芯片LM2941T的第I管腳與所述電阻R8的一端連接，所述電阻R8的另一端接地。
[0009]進(jìn)一步地，通過(guò)多個(gè)所述的基于無(wú)線自組網(wǎng)及Modbus通信協(xié)議的智能電表的中繼傳輸模塊的無(wú)線自組網(wǎng)單元，與安裝有無(wú)線自組網(wǎng)單元的智能控制器進(jìn)行通信，也可以與信號(hào)范圍內(nèi)相鄰的安裝有無(wú)線自組網(wǎng)單元的電表進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的一種基于無(wú)線自組網(wǎng)及Modbus通信協(xié)議的智能電表，采用此種通訊方式，首先可以省去施工布線的操作，避免了因接線錯(cuò)誤造成的返工，節(jié)約人工成本。其次，可以避免傳統(tǒng)接線方式信號(hào)電纜鋪設(shè)過(guò)長(zhǎng)、電纜意外故障給整個(gè)系統(tǒng)電表數(shù)數(shù)據(jù)采集帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。節(jié)約材料成本同時(shí)更安全。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的具體操作方式示意圖。
[0012]圖2為本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)采集模塊的構(gòu)造示意圖。
[0013]圖3為本實(shí)用新型的電源電路構(gòu)造圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖圖1、圖2、圖3對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍有任何的限制作用。
[0015]如圖1所示，一種基于無(wú)線自組網(wǎng)及Modbus通信協(xié)議的智能電表，包括數(shù)據(jù)采集模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)化模塊和中繼傳輸模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)化模塊和中繼傳輸模塊依次連接，通過(guò)電源電路對(duì)上述數(shù)據(jù)采集模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)化模塊和中繼傳輸模塊供電。所述數(shù)據(jù)采集模塊包括電壓互感器、電流互感器和電能采集芯片，如圖2所示，所述電壓互感器和電流互感器分別通過(guò)電阻與電能采集芯片連接，所述電能采集芯片采用CS5463芯片。所述協(xié)議轉(zhuǎn)化模塊包括多路通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器，能將采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Modbus通訊協(xié)議，所述多路通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器采用MTL800多路轉(zhuǎn)換器。所述中繼傳輸模塊包括無(wú)線自組網(wǎng)單元，其中所述無(wú)線自組網(wǎng)單元包括無(wú)線接收模塊、用于發(fā)射信號(hào)的無(wú)線發(fā)射模塊、與所述無(wú)線接收模塊和所述無(wú)線發(fā)射模塊連接的控制芯片，所述無(wú)線自組網(wǎng)單元的型號(hào)為SIEMENS TC35i。所述電源電路主要由芯片LM2941T、電容C8?電容C11、滑動(dòng)電阻器R7、電阻R8連接，所述芯片LM2941T的第2管腳和第3管腳接地，第I管腳通過(guò)所述電容C8接地，第5管腳為輸出端，第5管腳分別接滑動(dòng)電阻器R7的一端、電容C9?電容Cll的一端，所述電容ClO和電容Cll的另一端分別接地，所述電容C9的另一端與所述滑動(dòng)電阻器R7的另一端連接并共同與芯片LM2941T的第I管腳連接，芯片LM2941T的第I管腳與所述電阻R8的一端連接，所述電阻R8的另一端接地。數(shù)據(jù)采集模塊負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)的電壓、電流信號(hào)，并將采集到的信號(hào)通過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)化模塊轉(zhuǎn)化為Modbus協(xié)議。轉(zhuǎn)化為Modbus協(xié)議的數(shù)據(jù)經(jīng)中繼傳輸模塊中的無(wú)線自組網(wǎng)單元傳輸?shù)綋碛袩o(wú)線自組單元的智能控制器。智能控制器通過(guò)無(wú)線自組網(wǎng)單元接收數(shù)據(jù)，協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換后由數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
[0016]本實(shí)用新型中采用SIEMENS TC35i作為無(wú)線自組網(wǎng)單元，TC35i可在GSM網(wǎng)中完成語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、短消息以及傳真的傳送，具有標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)接口和完整的S頂卡閱讀器，使用簡(jiǎn)單。配以MAX3232實(shí)現(xiàn)TTL電平到RS232電平的轉(zhuǎn)換，TC35i與GSM 2 / 2+兼容、雙頻(GSM900 / GSM1800)、RS232 數(shù)據(jù)口、符合 ETSI 標(biāo)準(zhǔn) GSM0707 和 GSM0705，易于升級(jí)為 GPRS模塊，模塊有AT命令集接口，支持文本和PDU模式的短信息。將該模塊和一片微處理控制單元(MCU)組成具有SMS接收和發(fā)送功能的GSM集中抄表終端，即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表。
[0017]進(jìn)一步地，通過(guò)多個(gè)所述的基于無(wú)線自組網(wǎng)及Modbus通信協(xié)議的智能電表的中繼傳輸模塊的無(wú)線自組網(wǎng)單元，與加入無(wú)線自組網(wǎng)的上位機(jī)或者智能控制器進(jìn)行通信，也可以與信號(hào)范圍內(nèi)相鄰的擁有無(wú)線自組網(wǎng)單元的電表進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0018]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于無(wú)線自組網(wǎng)及Modbus通信協(xié)議的智能電表，其特征在于:包括數(shù)據(jù)采集模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)化模塊和中繼傳輸模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)化模塊和中繼傳輸模塊依次連接，通過(guò)電源電路對(duì)上述數(shù)據(jù)采集模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)化模塊和中繼傳輸模塊供電。2.如權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線自組網(wǎng)及Modbus通信協(xié)議的智能電表，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集模塊包括電壓互感器、電流互感器和電能采集芯片，其中所述電壓互感器和電流互感器分別通過(guò)電阻與電能采集芯片連接，所述電能采集芯片采用CS5463芯片。3.如權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線自組網(wǎng)及Modbus通信協(xié)議的智能電表，其特征在于:所述協(xié)議轉(zhuǎn)化模塊包括多路通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器，所述多路通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器采用MTL800多路轉(zhuǎn)換器。4.如權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線自組網(wǎng)及Modbus通信協(xié)議的智能電表，其特征在于:所述中繼傳輸模塊包括無(wú)線自組網(wǎng)單元，其中所述無(wú)線自組網(wǎng)單元包括無(wú)線接收模塊、用于發(fā)射信號(hào)的無(wú)線發(fā)射模塊、與所述無(wú)線接收模塊和所述無(wú)線發(fā)射模塊連接的控制芯片，所述無(wú)線自組網(wǎng)單元的型號(hào)為SIEMENS TC35i。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線自組網(wǎng)及Modbus通信協(xié)議的智能電表，其特征在于:所述電源電路主要由芯片LM2941T、電容C8?電容Cl 1、滑動(dòng)電阻器R7、電阻R8連接，所述芯片LM2941T的第2管腳和第3管腳接地，第I管腳通過(guò)所述電容C8接地，第5管腳為輸出端，第5管腳分別接滑動(dòng)電阻器R7的一端、電容C9?電容Cll的一端，所述電容ClO和電容Cll的另一端分別接地，所述電容C9的另一端與所述滑動(dòng)電阻器R7的另一端連接并共同與芯片LM2941T的第I管腳連接，芯片LM2941T的第I管腳與所述電阻R8的一端連接，所述電阻R8的另一端接地。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種基于無(wú)線自組網(wǎng)及Modbus通信協(xié)議的智能電表，包括數(shù)據(jù)采集模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)化模塊和中繼傳輸模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)化模塊和中繼傳輸模塊依次連接，通過(guò)電源電路對(duì)上述數(shù)據(jù)采集模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)化模塊和中繼傳輸模塊供電。所述中繼傳輸模塊包括無(wú)線自組網(wǎng)單元，通過(guò)無(wú)線自組網(wǎng)單元實(shí)現(xiàn)與智能控制器和信號(hào)范圍內(nèi)的電表智能連接。本實(shí)用新型可以省去施工布線，避免了因接線錯(cuò)誤造成的返工，節(jié)約人工成本。其次，可以避免傳統(tǒng)接線方式因?yàn)樾盘?hào)電纜鋪設(shè)過(guò)長(zhǎng)、電纜意外故障給整個(gè)系統(tǒng)電表數(shù)數(shù)據(jù)采集帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)約材料成本的同時(shí)更安全。
【IPC分類】G01R22/06, G08C17/02
【公開(kāi)號(hào)】CN204856858
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520361715
【發(fā)明人】王偉輯, 王亞濤
【申請(qǐng)人】易微電（天津）科技發(fā)展有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年5月29日