本发明涉及智能电表领域，尤其为一种基于物联网与ZigBee的智能电表抄送系统。
背景技术：
随着信息技术的飞速发展，家居设施、工业控制的智能化、自动化水平越来越高，将室内家用计量仪表、工业自动化控制仪表中的数据自动抄收已逐渐成为人们追求的目标。水、电、气、热等公共事业管理部门也希望新技术的应用能解决长期困扰他们的抄表难、收费难等问题，从而实现节省人力、减少企业流动资金占用、方便用户及提高管理水平的目的。现有国内外抄表方式主要有人工抄表、IC卡预付费抄表、有线抄表系统及无线抄表系统。人工抄表、人工收费、手工结算，效率低、误差大，已不适应企业管理现代化的要求。用户、收费人员窃气、窃水、窃电、作弊、拒交费用时有发生，造成各类费用不能及时准确的收缴。IC卡预付费抄表也存在一些问题：IC卡表具直接与用户接触，极易造成人为破坏；不能及时监控，未能完全解决盗用及表具损坏、故障问题：管理部门不能准确知道用户的实际使用情况。有线抄表系统也存在很多自身无法解决的问题，涉及布管问题、穿线问题，需要预先设计；施工周期长、工程安装成本及维护成本高:系统的扩展升级和与其他网络的兼容等问题。由于线路的铺设和维护都十分麻烦，因而，这种系统也受到很大的限制；人们开始考虑使用无线的方案，然而，由于现有一般无线方案的成本，以及工作的可靠性都还存在着相当的问题，无线方案的实施当然也就难以普及；低成本的Zigbee无线网络与物联网技术的出现，无疑将为小区物业管理实现真正智能化做出具重要的贡献。基于此，研究基于物联网与ZigBee的智能电表抄送系统显得尤为重要。
技术实现要素：
本发明的目的是解决目前有线抄电表系统布线麻烦、维护不方便、不够智能化等缺点，提出一种基于物联网与ZigBee的智能电表抄送系统。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种基于物联网与ZigBee的智能电表抄送系统，涉及到电表，包括电压电流采集电路、负载、220V交流电源、电能数据采集模块、ZigBee节点、阻抗匹配网络与射频天线，所述电压电流采集电路与负载、220V交流电源组成一个闭合回路，所述电压电流采集电路上集成有电能传感器，所述电能传感器与电表相连，所述电能传感器接收电表的电能数据信息，所述电压电流采集电路与电能数据采集模块相连，所述电能数据采集模块与ZigBee节点与阻抗匹配网络相连并通过射频天线向外界输送信号。
进一步的，所述ZigBee网络包括Sink节点、传感器节点、网关节点，所述传感器节点安装在电能传感器上，所述网关节点与传感器节点互相通信，所述Sink节点通过网关节点接收传感器节点的数据信息，所述Sink节点与电能数据采集模块相连。
进一步的，还包括远程用户终端，所述远程用户终端通过射频天线接收电能数据信号。
进一步的，所述电能数据采集模块为高精度单相有功电能计量芯片ADE7753。
进一步的，所述电能计量芯片ADE7753芯片集成了数字积分、参考电压源和温度传感器，并有功能量成比例的脉冲输出(CF)和数字系统校准误差电路。
有益效果
本发明采用Zigbee的无线数据传输技术，将数据收集到一个Zigbee网关中，然后借助射频天线的无线通讯技术，把获得的数据送到远程的服务器，同时，远程用户终端可以访问和控制任何一个在Zigbee网络中的电表设备，来实现远程控制等功能，系统结构简单、网络搭建方便、高效率、低功耗，具有很好的应用前景。
附图说明
图1为本发明的结构示意框图。
具体实施方式
为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：
结合图1，一种基于物联网与ZigBee的智能电表抄送系统，涉及到电表，包括电压电流采集电路、负载、220V交流电源、电能数据采集模块、ZigBee节点、阻抗匹配网络与射频天线，所述电压电流采集电路与负载、220V交流电源组成一个闭合回路，所述电压电流采集电路上集成有电能传感器，所述电能传感器与电表相连，所述电能传感器接收电表的电能数据信息，所述所述电压电流采集电路与电能数据采集模块相连，所述电能数据采集模块与ZigBee节点与阻抗匹配网络相连并通过射频天线向外界输送信号。
进一步的，所述ZigBee网络包括Sink节点、传感器节点、网关节点，所述传感器节点安装在电能传感器上，所述网关节点与传感器节点互相通信，所述Sink节点通过网关节点接收传感器节点的数据信息，所述Sink节点与电能数据采集模块相连。
进一步的，还包括远程用户终端，所述远程用户终端通过射频天线接收电能数据信号。
进一步的，所述电能数据采集模块为高精度单相有功电能计量芯片ADE7753。
进一步的，所述电能计量芯片ADE7753芯片集成了数字积分、参考电压源和温度传感器，并有功能量成比例的脉冲输出(CF)和数字系统校准误差电路。
本发明的工作原理：无线抄电表模块两部分构成：电能测量与处理部分和无线接收/发送部分。无线抄表系统的硬件结构电能数据采集模块的核心是美国ADI公司的一款高精度单相有功电能计量芯片ADE7753。该芯片集成了数字积分、参考电压源和温度传感器。它提供了一个和有功能量成比例的脉冲输出(CF)和数字系统校准误差电路(通道偏置校准、相位校准及能量校准)。该芯片适用于单相电路中有功功率、无功功率和视在功率的测量。ADE7753有电流和电压两个通道，共两路模拟量输入，分别是电流通道V1P、V1N和电压通道V2P、V2N。电压信号经可编程放大器(PGA)放大和模数转换器进行A/D转换变为数字信号，然后，电流信号经电流通道内的高通滤波器HPF滤除DC分量并数字积分后，与经相位校正后的电压信号相乘，产生瞬时功率；此信号经低通滤波LPF2产生瞬时有功功率信号。利用功率偏差校准寄存器的值对有功功率进行校准，放入采样波形数据寄存器中，然后对采样波形数据寄存器的值进行累加，将功率累加值(电能值)存放在电能寄存器中，经DOUT引脚输出。电流和电压采集电路把交流电变为可供ADE7753输入的电压。在电流通道中，通过di/dt微分电流传感器实现电流/电压变换，然后经ZigBee与射频天线发射出去，远程用户终端接收无线信号。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。