一种建筑能耗数据无线采集终端装置的制作方法

本实用新型属于无线通信装置，具体涉及一种建筑能耗的数据采集终端装置。

背景技术：

建筑所必须的照明、空调、电梯动力、消防、通风、高低压配电、用水等能耗数据信息的传递是建筑节能和工业节能的基础，实现建筑节能信息化的关键问题之一是解决这些数据的采集问题。在建筑大楼中，特别是既有建筑，遇到的最大问题是需要综合布线，工程量大、成本高昂、对大楼环境具有破坏性。无线传感器数据采集网络以其易于部署、扩展及维护方便等优势，已经得到广泛应用。其中，WIFI无线接入方式已经在校园、商场等公共场所普遍部署，这为以WIFI为无线传输方式的数据采集提供了网络基础。

另一方面，市场上现有的WIFI接入的数据采集终端，大多设备复杂、开发成本高，对大规模应用存在不足和局限。利用现有的WIFI网络资源简化部署方式，克服现有技术的不足，对于满足市场现有需求及开拓新应用，具有现实意义。

技术实现要素：

本实用新型提供一种基于ESP8266模块和单片机的数据采集终端装置，该装置实现了建筑能耗的数据的采集、存储和无线传输，使得用户可以远程获得建筑的能耗信息；另一方面，使用现有的标准WIFI无线网络，可极大的减小能耗检测系统部署的成本和复杂度。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种建筑能耗数据无线采集终端装置，终端装置主体包括一个长方形外壳；外壳正面有电源输入接口、外部数据采集接口；所述外壳上方有一个天线接口通过天线馈线和天线相连。所述终端外壳内部包括一个ESP8266模块为核心的WIFI通信系统、一个以STC15F2K60S2为核心的单片机系统、一个Flash存储器、一个RS-485接口电路、以及外围电路。其中，ESP8266模块通过UART接口与所述单片机UART接口相连接，STC15F2K60S2通过P1口连接485电路，RS-485电路连接外壳上的RS-485总线接口与智能电表或水表相连接。ESP8266模块的天线电路与主体外壳的天线接口相连。外部电源通过电源线接口与内部电源电路连接。

进一步，所述的Flash存储器与单片机的P2口相连。

进一步，所述的单片机以其外部连接的Flash存储空间建立两个数据缓冲区，两个缓冲区一个用于将采集到的电表/水表数据，另一个缓冲区作为WIFI的发送数据缓冲区。

进一步，所述的外围电路包括电源电路、晶振电路和天线电路，其外围电路分别接入所述的ESP8266模块和单片机中。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型将建筑能耗的数据采集终端通过ESP8266模块接入标准的WIFI网络，在现有的WIFI网络普及程度下，本方案可明显降低建筑能耗监测系统的部署难度。

2、本实用新型所述数据采集终端可实现智能电表或智能水表等的数据采集、储存和软件滤波处理，通过提高数据采样率可获得更详细的建筑能耗信息。

附图说明

图1为本实用新型的外壳示意图；

图2 为本实用新型的结构示意图。

图中附件：1终端外壳，2天线，3天线馈线，4天线馈线接口，5电源线接口, 6外部数据采集接口。

具体实施方式

下面讲参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。

参照图1所示，一种建筑能耗数据采集终端，所述终端主题包括一个长方形外壳1；外壳正面有电源线接口5、外部数据采集接口6；所述外壳上方有一个天线接口4通过天线馈线3和天线2相连。

参照图2所示，所述数据采集终端装置外壳内部包括一个ESP8266模块为核心的WIFI通信系统、一个以STC15F2K60S2为核心的单片机系统、一个Flash存储器、一个RS-485接口电路、以及外围电路。其中，ESP8266模块通过UART接口与所述单片机UART接口相连接，ESP8266模块与天线电路相连，天线电路与终端外壳的天线馈线接口4相连；STC15F2K60S2通过P1口连接RS-485电路，RS-485电路连接外壳上的外部数据采集接口6与智能电表或水表相连接。ESP8266模块的天线电路与主体外壳的天线接口相连。外部电源通过电源线接口5与内部电源电路连接。

ESP8266模块是一款高度集成的WIFI网络芯片，片内集成了32位的微控制器，无线收发的主要电路和802.11 b/g/n固件，扩展基本的外围电路，形成WIFI网络解决方案，系统中以ESP8266芯片为核心，主要功能是实现标准的WIFI网络接入以及将UART接口的单片机数据进行无线转发。

所述终端的STC15F2K60S2单片机系统的UART接口与ESP8266模块相连，所述单片机P1口与RS-485电路相连，P2口与Flash连接。所述单片机系统的主要功能是将P1口通过RS-485电路所采集的智能电表或水表数据进行软件滤波处理，去除明显的采样噪声，然后转存在Flash内的数据缓冲区，再定时将所述Flash的数据打包，通过UART接口转发给ESP8266模块，传输到程序预先指定的WIFI网络。

所述终端通过带有RS-485总线形式的外部数据采集接口，接收标准的智能电表/智能水表等数据，以实现对建筑能耗的监测。

本实用新型工作过程及原理

STC15F2K60S2单片机上电后对ESP8266模块进行初始化，由ESP8266负责将终端接入指定的WIFI网络。单片机按照预先设定的采样率对P1口的智能电表/智能水表数据进行采集，采集到的数据存入所述Flash内的接收缓冲区。然后，对接收缓冲区内的数据进行分组和滤波处理，然后将滤波处理之后的数据以新的分组形式存入所述Flash的发送缓冲区。在程序预定的时间将发送缓冲区的数据通过UART发送给ESP8266模块，发送至WIFI网络。单片机在运行过程中，主要包括4个任务：定时采集数据，存储数据，处理数据，转发数据。

以上所述仅为本实用新型的优选实施里而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。