客户计量装置异常数据动态辨识与自动监测系统通信装置的制作方法

本实用新型涉及客户计量装置通信设备领域，具体的，涉及一种可切换通信模式的客户计量装置异常数据动态辨识与自动监测系统通信装置。

背景技术：

目前，全球范围内生产的电子式电能表都有一个标准的红外型对外通信接口，任何外部设备要和电能表进行通信，包括数据抄读、通信设置等，都可以通过红外通信口进行抄读，但红外通信口并不是智能设备(平板、手机、电脑)的一个标准通信接口，经常会造成智能设备无法与电能表通信的情况，这在一定程度限制了电能表的广泛应用。现有的解决方法是通过配置相应的通信装置，以实现信号的转化，使得智能设备可以和电能表通信。

现有的电能表中，不同型号的电能表使用的通信模式存在不同，外部设备与电能表进行通信时，需要采用相同的通信模式才能进行数据交互。因此，电能表均需配置各自对应的通信装置，以实现电能表与外部设备的通信。但若在作业人员在进行作业时，作业现场设置有多种电能表，则作业人员需携带多种通信装置进行作业，为作业人员带来不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种实现与多种通信模式的客户计量装置进行数据交互的客户计量装置异常数据动态辨识与自动监测系统通信装置。

为了实现上述目的，本实用新型的客户计量装置异常数据动态辨识与自动监测系统通信装置包括主控电路和电源模块，电源模块向主控电路提供电源。主控电路包括MCU数据处理电路、信号发送电路、信号接收电路以及4G通信模块；4G通信模块接收上位机的通信模式控制信号并将通信模式控制信号发送至MCU数据处理电路；MCU数据处理电路根据通信模式控制信号向信号发送电路发送控制电信号；信号发送电路将控制电信号转化成控制光信号并发送至客户计量装置；信号接收电路获取客户计量装置的数据光信号；信号接收电路将数据光信号转换成数据电信号并发送至MCU数据处理电路；MCU数据处理电路将数据电信号发送至4G通信模块。

由上述方案可见，本实用新型的客户计量装置异常数据动态辨识与自动监测系统通信装置通过4G通信模块接收上位机的通信模式控制信号，可使MCU数据处理电路根据通信模式控制信号对自身存储通信模式的进行通信模式的工作切换，从而使得单个客户计量装置异常数据动态辨识与自动监测系统通信装置与对多种不同通信模式的客户计量装置进行数据交互，为作业人员提供便捷。

一个方案中，信号发送电路包括第一输入端、第二输入端、第一PNP型三极管、第一NPN型三极管、第二PNP型三极管、第二NPN型三极管和发光二极管；第一输入端和第二输入端分别与MCU数据处理电路电连接；第一PNP型三极管的基极和第一NPN型三极管的基极分别与第一输入端电连接；第二PNP型三极管的基极和第二NPN型三极管的基极分别与第二输入端电连接；第一PNP型三极管的集电极与第二NPN型三极管的集电极电连接；第一NPN型三极管的发射极与第二PNP型三极管的发射极电连接；第二PNP型三极管的集电极和第二NPN型三极管的发射极分别与发光二极管电连接。

由此可见，MCU数据处理电路通过向信号发送电路的两个输入端分别发送控制电平信号，从而控制信号发送电路中的三极管导通或截止，从而控制发光二极管的信号发送，以实现不同通信模式下的信号发送。

进一步的方案中，电源模块包括充电电路、可充电电池以及供电电路，充电电路和供电电路分别与可充电电池的正极电连接。

由此可见，本实用新型的客户计量装置异常数据动态辨识与自动监测系统通信装置使用可充电电源模块，可资源重复利用，响应国家环保的号召，同时，使用可充电电池可方便移动携带。

进一步的方案中，充电电路设置有电源输入接口和电池充电管理芯片，电源输入接口与电池充电管理芯片的电源端电连接，电池充电管理芯片的电压输出端与可充电电池的正极电连接。

由此可见，充电电路设置电池充电管理芯片，可用于保护电池的电路，防止电池过放电，过压，过充，过温，有效保护电池寿命和使用者的安全。

具体的方案中，主控电路还包括充电提示电路，充电提示电路与MCU数据处理电路电连接。

由此可见，设置充电提示电路，可提醒用户当前设备的充电状态，防止充电不完全或过充使得电池寿命受损。

附图说明

图1是本实用新型客户计量装置异常数据动态辨识与自动监测系统通信装置实施例的电路原理框图。

图2是本实用新型客户计量装置异常数据动态辨识与自动监测系统通信装置实施例中信号发送电路的电路原理图。

图3是本实用新型客户计量装置异常数据动态辨识与自动监测系统通信装置实施例中信号接收电路的电路原理图。

图4是本实用新型客户计量装置异常数据动态辨识与自动监测系统通信装置实施例中电源模块的电路原理图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

本实用新型的客户计量装置异常数据动态辨识与自动监测系统通信装置应用于实现上位机智能设备（如平板电脑、手机、笔记本电脑等）与客户计量装置的实时通信，以实现实时的数据传输，是智能设备与客户计量装置进行通信的专用工具。本实施例中，客户计量装置为电能表。

如图1所示，本实用新型的客户计量装置异常数据动态辨识与自动监测系统通信装置包括主控电路1和电源模块7，电源模块7向主控电路1提供电源。主控电路1包括MCU数据处理电路2、信号发送电路3、信号接收电路4以及4G通信模块5；4G通信模块5接收上位机（未示出）的通信模式控制信号并将通信模式控制信号发送至MCU数据处理电路2。MCU数据处理电路2根据通信模式控制信号向信号发送电路3发送控制电信号。信号发送电路3将控制电信号转化成控制光信号并发送至客户计量装置（未示出）。信号接收电路4获取客户计量装置的数据光信号。信号接收电路4将数据光信号转换成数据电信号并发送至MCU数据处理电路2。MCU数据处理电路2将数据电信号发送至4G通信模块5，4G通信模块4将数据电信号发送至上位机。

参见图2，信号发送电路3包括第一输入端31、第二输入端32、第一PNP型三极管Q1、第一NPN型三极管Q2、第二PNP型三极管Q4、第二NPN型三极管Q3和发光二极管D1。第一输入端31和第二输入端32分别与MCU数据处理电路2电连接，第一PNP型三极管Q1的基极和第一NPN型三极管Q2的基极分别与第一输入端31电连接，第二PNP型三极管Q4的基极和第二NPN型三极管Q3的基极分别与第二输入端32电连接，第一PNP型三极管Q1的集电极与第二NPN型三极管Q3的集电极电连接，第一NPN型三极管的发射极Q2与第二PNP型三极管Q4的发射极电连接，第二PNP型三极管Q4的集电极和第二NPN型三极管Q3的发射极分别与发光二极管D1电连接，第一PNP型三极管Q1的发射极和第一NPN型三极管Q2的集电极分别与电源端VCC电连接。第一PNP型三极管Q1的基极与第一输入端31之间的通路上串联有电阻R1，第一NPN型三极管Q2的基极与第一输入端31之间的通路上串联有电阻R2，第二NPN型三极管Q3的基极与第二输入端32之间的通路上串联有电阻R3，第二PNP型三极管Q4的基极与第二输入端32之间的通路上串联有电阻R4。

参见图3，,信号接收电路4包括光敏三极管Q5，光敏三极管Q5的集电极分别与MCU数据处理电路2和电源端VCC电连接，光敏三极管Q5的集电极和电源端VCC之间的通路上还串联有电阻R5，光敏三极管Q5的发射极接地GND。

参见图4，电源模块7包括充电电路71、可充电电池J1以及供电电路72，充电电路71和供电电路72分别与可充电电池J1的正极电连接。充电电路71设置有电源输入接口73和电池充电管理芯片U1，电源输入接口73与电池充电管理芯片U1的电源端电连接，电池充电管理芯片U1的电压输出端与可充电电池J1的正极电连接。优选的，电源输入接口73为USB接口，电池充电管理芯片U1为LY5056电池充电管理芯片。供电电路72设置有稳压芯片U2，稳压芯片U2的电压输入端通过开关S1与可充电电池J1的正极电连接，稳压芯片U2电压输出端为电源端VCC，向主控电路1中的电路提供电源。

由图1还可看出，主控电路1还包括充电提示电路6，充电提示电路6与MCU数据处理电路2电连接，MCU数据处理电路2根据电源模块7的充电信息向充电提示电路6发送提示信号，充电提示电路6根据提示信息作出提示操作，例如，在充电状态时以红灯提示，在电池充满时以绿灯提示。

需要对客户计量装置进行参数设置时，上位机通过4G通信模块5向MCU数据处理电路2发送通信模式控制信号以及设置控制信号，MCU数据处理电路2根据通信模式控制信号设定通信模式，MCU数据处理电路2将设置控制信号转化成控制电信号并利用设定的通信模式发送至信号发送电路3。MCU数据处理电路2发送信号时，可利用设定的通信模式分别向第一输入端31和第二输入端32发送电平信号，控制第一PNP型三极管Q1、第一NPN型三极管Q2、第二PNP型三极管Q4与第二NPN型三极管Q3的导通或截止，控制发光二极管D1发光或熄灭，从而达到将控制电信号转化为控制光信号的目的。客户计量装置接收控制光信号并进行相应的设置。需要对客户计量装置进行数据读取时，信号接收电路4中光敏三极管Q5的基极接收客户计量装置所发送的数据光信号，信号接收电路4根据数据光信号向MCU数据处理电路2发送数据电信号，数据电信号经过MCU数据处理电路2的处理后，通过4G通信模块5发送至上位机，从而使用户可获得客户计量装置的数据信息。

由以上描述可知，本实用新型的客户计量装置异常数据动态辨识与自动监测系统通信装置4G通信模块接收上位机的通信模式控制信号，可使MCU数据处理电路根据通信模式控制信号对自身存储通信模式的进行通信模式的工作切换，从而使得单个客户计量装置异常数据动态辨识与自动监测系统通信装置与对多种不同通信模式的客户计量装置进行数据交互，为作业人员提供便捷。

需要说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例，但实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型做出的非实质性修改，也均落入本实用新型的保护范围之内。