一种嵌入式智能化电能表系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电能表系统，尤其涉及一种嵌入式智能化电能表系统。
【背景技术】
[0002]电能表是每个用电场合都必须使用的设备，然而由于其分散的特性，极不容易管理。传统的感应式机械电能表，存在工作不稳定，精度低，内部的转动元件难免产生机械磨损，使电能表测量误差越来越大，也容易出现窃电的问题，并且每个月还需要派工作人员抄表，从而增加工作量，鉴于以上缺陷，实有必要设计一种嵌入式智能化电能表系统。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于:提供一种嵌入式智能化电能表系统，来解决传统的机械电能表运行不稳定、精度低、抄表工作量大的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:一种嵌入式智能化电能表系统，包括数据管理器、无线数据传输仪、智能电表，所述的无线数据传输仪为GPRS无线数据传输仪，所述的无线数据传输仪与数据管理器线路相连，所述的智能电表包含了安装壳、采样线路板、嵌入式微控模块、单片射频收发器、显示屏，所述的安装壳为方形壳体，所述的采样线路板位于安装壳内部，所述的采样线路板与安装壳螺纹相连，所述的嵌入式微控模块位于安装壳内部，所述的嵌入式微控模块与安装壳螺纹相连，且所述的嵌入式微控模块与采样线路板线路相连，所述的单片射频收发器位于安装壳内部，所述的单片射频收发器与安装壳螺纹相连，且所述的单片射频收发器与嵌入式微控模块线路相连，所述的单片射频收发器与无线数据传输仪无线互联网连接，且所述的单片射频收发器为nRF24L01，所述的显示屏位于安装壳上端，所述的显示屏位于安装壳上端，所述的显示屏与安装壳螺纹相连，且所述的显示屏与嵌入微控模块线路相连。
[0005]进一步，所述的智能电表内部还设有控制继电器，所述的控制继电器与安装壳螺纹相连，且所述的控制继电器与嵌入式微控模块线路相连。
[0006]进一步，所述的采样线路板包含了线路板、传感器、电压跟随器、互感器。
[0007]进一步，所述的线路板位于安装壳内部，所述的线路板与安装壳螺纹相连。
[0008]进一步，所述的传感器位于线路板上端，所述的传感器与线路板焊接相连，所述的传感器为电阻分压式传感器。
[0009]进一步，所述的电压跟随器位于线路板上端，所述的电压跟随器与线路板焊接相连。
[0010]进一步，所述的互感器位于线路板上端，所述的互感器与线路板焊接相连。
[0011]与现有技术相比，该嵌入式智能化电能表系统，首先将该智能电表安装在用户供电电路中，当用户在使用电器时，供电电路中产生电流，通过采样线路板对电流进行整流和积分，得到与供电线路中电流大小成比例的电压信号，然后再经电压跟随器送至嵌入式微控模块，当通过电流较小时是通过传感器电阻分压采样，而大电流时通过电流互感器采样，因此避免了非线性误差，提高了测量的精度，当通过采样线路板对电流进行整流、积分后传递给嵌入式微控模块，而嵌入式微控模块的核心为嵌入式微控模块LPC2129，通过LPC2129对整流积分后的电流进行模数转换，完成运算得出用户的用电量等信息并通过显示屏显示，再通过单片射频收发器将用户用电量的数据发射到与安装在小区的数据管理器，通过数据管理器对各用户的用电量进行处理，再通过无线数据传输仪将处理后的数据以2G或者4G网络发送给电力公司，因此可通过该电能表系统代替了传统的机械电能表，不仅提高了用户用电量的测量精度，并且采用了无线通讯网络直接将数据传送给电力公司，因此不需工作人员到每户进行抄表，从而降低了工作量。
【附图说明】
[0012]图1是嵌入式智能化电能表系统的结构视图
[0013]图2是智能电表的剖视图
[0014]图3是采样线路板的主视图
[0015]图4是嵌入式智能化电能表系统的流程图
[0016]数据管理器I 无线数据传输仪2
[0017]智能电表3 安装壳4
[0018]米样线路板5 嵌入式微控模块6
[0019]单片射频收发器7 显示屏8
[0020]控制继电器301 线路板501
[0021]传感器502 电压跟随器 503
[0022]互感器504
[0023]如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明。
【具体实施方式】
[0024]在下文中，阐述了多种特定细节，以便提供对构成所描述实施例基础的概念的透彻理解。然而，对本领域的技术人员来说，很显然所描述的实施例可以在没有这些特定细节中的一些或者全部的情况下来实践。在其他情况下，没有具体描述众所周知的处理步骤。
[0025]如图1、图2、图3所示，包括数据管理器1、无线数据传输仪2、智能电表3、安装壳4、采样线路板5、嵌入式微控模块6、单片射频收发器7、显示屏8、控制继电器301、线路板501、传感器502、电压跟随器503、互感器504，所述的无线数据传输仪2为GPRS无线数据传输仪，所述的无线数据传输仪2与数据管理器I线路相连，所述的智能电表3包含了安装壳4、采样线路板5、嵌入式微控模块6、单片射频收发器7、显示屏8，所述的安装壳4为方形壳体，所述的采样线路板5位于安装壳4内部，所述的采样线路板5与安装壳4螺纹相连，所述的嵌入式微控模块6位于安装壳4内部，所述的嵌入式微控模块6与安装壳4螺纹相连，且所述的嵌入式微控模块6与采样线路板5线路相连，所述的单片射频收发器7位于安装壳4内部，所述的单片射频收发器7与安装壳4螺纹相连，且所述的单片射频收发器7与嵌入式微控模块6线路相连，所述的单片射频收发器7与无线数据传输仪2无线互联网连接，且所述的单片射频收发器7为nRF24L01，所述的显示屏8位于安装壳4上端，所述的显示屏8与安装壳4螺纹相连，且所述的显示屏与嵌入微控模块6线路相连，所述的智能电表3内部还设有控制继电器301，所述的控制继电器301与安装壳4螺纹相连，且所述的控制继电器与嵌入式微控模块6线路相连，所述的采样线路板5包含了线路板501、传感器502、电压跟随器503、互感器504，所述的线路板501位于安装壳4内部，所述的线路板501与安装壳4螺纹相连，所述的传感器502位于线路板501上端，所述的传感器502与线路板501焊接相连，所述的传感器502为电阻分压式传感器，所述的电压跟随器503位于线路板501上端，所述的电压跟随器503与线路板501焊接相连，所述的互感器504位于线路板501上端，所述的互感器504与线路板501焊接相连，该嵌入式智能化电能表系统，首先将该智能电表3安装在用户供电电路中，当用户在使用电器时，供电电路中产生电流，通过采样线路板5对电流进行整流和积分，得到与供电线路中电流大小成比例的电压信号，然后再经电压跟随器503送至嵌入式微控模块6，当通过电流较小时是通过传感器502电阻分压采样，而大电流时通过电流互感器504采样，因此避免了非线性误差，提高了测量的精度，当通过采样线路板5对电流进行整流、积分后传递给嵌入式微控模块6，而嵌入式微控模块6的核心为嵌入式微控模块LPC2129，通过LPC2129对整流积分后的电流进行模数转换，完成运算得出用户的用电量等信息并通过显示屏8显示，从而可给用户得知用电量多少，再通过单片射频收发器7将用户用电量的数据发射到与安装在小区的数据管理器I，通过数据管理器I对各用户的用电量进行处理，再通过无线数据传输仪2将处理后的数据以2G或者4G网络发送给电力公司，因此可通过该电能表系统代替了传统的机械电能表，不仅提高了用户用电量的测量精度，并且采用了无线通讯网络直接将数据传送给电力公司，因此不需工作人员到每户进行抄表，从而降低了工作量，其中安装壳4是采样线路板5、嵌入式微控模块6、单片射频收发器7、显示屏8、控制继电器301的安装载体，当电路中的电流或电压超过标准值时控制继电器301自动断开，从而达到对电路起到保护作用，线路板501是对传感器502、电压跟随器503、互感器504起到安装和输电作用。
[0026]本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种嵌入式智能化电能表系统，其特征在于包括数据管理器、无线数据传输仪、智能电表，所述的无线数据传输仪为GPRS无线数据传输仪，所述的无线数据传输仪与数据管理器线路相连，所述的智能电表包含了安装壳、采样电路板、嵌入式微控模块、单片射频收发器、显示屏，所述的安装壳为方形壳体，所述的采样电路板位于安装壳内部，所述的采样电路板与安装壳螺纹相连，所述的嵌入式微控模块位于安装壳内部，所述的嵌入式微控模块与安装壳螺纹相连，且所述的嵌入式微控模块与采样电路板线路相连，所述的单片射频收发器位于安装壳内部，所述的单片射频收发器与安装壳螺纹相连，且所述的单片射频收发器与嵌入式微控模块线路相连，所述的单片射频收发器与无线数据传输仪无线互联网连接，且所述的单片射频收发器为HRF24L01，所述的显示屏位于安装壳上端，所述的显示屏与安装壳螺纹相连，且所述的显示屏与嵌入式微控模块线路相连。2.如权利要求1所述的一种嵌入式智能化电能表系统，其特征在于所述的智能电表内部还设有控制继电器，所述的控制继电器与安装壳螺纹相连，且所述的控制继电器与嵌入式微控模块线路相连。3.如权利要求2所述的一种嵌入式智能化电能表系统，其特征在于所述的采样电路板包含了线路板、传感器、电压跟随器、互感器。4.如权利要求3所述的一种嵌入式智能化电能表系统，其特征在于所述的线路板位于安装壳内部，所述的线路板与安装壳螺纹相连。5.如权利要求4所述的一种嵌入式智能化电能表系统，其特征在于所述的传感器位于线路板上端，所述的传感器与线路板焊接相连，所述的传感器为电阻分压式传感器。6.如权利要求5所述的一种嵌入式智能化电能表系统，其特征在于所述的电压跟随器位于线路板上端，所述的电压跟随器与线路板焊接相连。7.如权利要求6所述的一种嵌入式智能化电能表系统，其特征在于所述的互感器位于线路板上端，所述的互感器与线路板焊接相连。
【专利摘要】本实用新型公开了一种嵌入式智能化电能表系统，包括数据管理器、无线数据传输仪、智能电表，其中智能电表包含了安装壳、采样电路板、嵌入式微控模块、单片射频收发器、显示屏、控制继电器，该嵌入式智能化电能表系统，代替了传统的机械电能表，不仅提高了用户用电量的测量精度，并且采用了无线通讯网络直接将数据传送给电力公司，因此不需工作人员到每户进行抄表，从而降低了工作量。
【IPC分类】G01R22/10
【公开号】CN205280817
【申请号】CN201521067024
【发明人】刘理云
【申请人】刘理云
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月21日