用于智能计量仪器数据采集的红外收发装置的制作方法

本实用新型涉及红外通信技术领域，特别涉及用于智能计量仪器数据采集的红外收发装置。

背景技术：

节能是我国经济和社会发展的一项长远战略方针，也是当前一项极为紧迫的任务。目前，我国已成为世界第二大能源生产国和第二大能源消费国。近两年来，在国民经济快速增长的拉动下，我国能源需求增长较快，能源紧张也已成为制约经济持续、稳定发展的重要问题。降低单位能耗，提高能源使用效率，是我国经济稳健发展的关键。其中，能源种类的多样性作为节能的有效措施之一被广泛使用，但是能源种类的多样性又决定了用于采集能源设备耗能情况的智能计量设备的多样性，给耗能情况数据采集和管理的过程带来难题。

传统的能源设备耗能情况采集方案中，一般是通过在工业现场安装具备主控模块即CPU的控制系统，通过CPU的串口功能在现场布线，实现控制系统与智能计量设备的通信从而获取耗能数据。但是对于一些环境比较复杂的工业现场，布线比较困难而且容易出现线路损坏等故障，其中用到的主控模块成本也比较高，不利于成本控制。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种无需进行复杂的现场布线，而且成本相对较低的用于智能计量仪器数据采集的红外收发装置。

为实现上述目的，本实用新型提供用于智能计量仪器数据采集的红外收发装置，包括RS485通信电路和红外收发电路，所述RS485通信电路包括型号为SN65LBC184的RS485通信芯片U1和连接到该RS485通信芯片U1的RS485通信接口，所述RS485通信接口用于与上位机通信，所述红外收发电路包括红外发射电路和红外接收电路，所述红外发射电路和所述红外接收电路一方面分别与智能计量仪器通信，另一方面分别与所述RS485通信芯片连接。

其中，所述RS485通信芯片U1和RS485通信接口之间串接有自恢复保险丝F1。

其中，所述红外发射电路包括三极管，所述三极管集电极的集电极连接有红外发射管U4，所述三极管集电极的基极连接有或非门电路，所述或非门电路的一个或非门信号输入端连接到所述RS485通信芯片U1的一个控制信号输出引脚。

其中，所述红外发射管U4是型号为TSAL6200的红外发射管。

其中，所述红外接收电路包括红外接收探头U3，所述红外接收探头U3经三极管逻辑电路连接到所述RS485通信芯片U1。

其中，所述红外接收探头U3是型号为HS0038的红外接收探头。

有益效果：该用于智能计量仪器数据采集的红外收发装置包括红外收发电路和RS485通信电路，红外收发电路的红外接收电路获取各个智能计量仪器的能源消耗情况数据，然后通过RS485通信电路与上位机通信，把接收到的来自智能计量仪器的数据直接传输给上位机。该装置应用于工业现场时通过红外收发电路采集智能计量仪器数据，不需要布线到各个智能计量仪器，适用于各种复杂的工业现场环境，而且不需要使用主控模块即CPU通信，大大降低了硬件成本，有效解决了工业现场布线比较困难而且容易出现线路损坏、智能计量仪器数据采集成本偏高等问题。

附图说明

图1是用于智能计量仪器数据采集的红外收发装置的通信连接示意图。

图2是用于智能计量仪器数据采集的红外收发装置的RS485通信电路图。

图3是用于智能计量仪器数据采集的红外收发装置的红外发射电路图。

图4是用于智能计量仪器数据采集的红外收发装置的红外接收电路图。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，该红外收发装置1主要用在企业级能源管理中心或其他数据采集系统中，通过红外与工业现场的各种智能计量设备3进行通信，通过RS485总线与上位机设备或PC机2通信，实现企业工业现场具备红外通信功能的用于检测能源设备耗能情况的智能计量设备3与上位机设备或PC机2之间的数据传输，为企业生产的产品做能效分析提供数据依据，方便帮助企业合理计划和利用能源、降低单位产品能源消耗、提高经济效益。

该红外收发装置1包括如图2所示的RS485通信电路，RS485通信电路包括型号为SN65LBC184的RS485通信芯片U1和连接到该RS485通信芯片U1的RS485通信接口，RS485通信接口用于与上位机设备或PC机2通信，LED指示灯15的信号输入端连接到RS485通信芯片U1。该RS485通信芯片U1抗干扰能力强，电磁兼容性能好的工业级专用RS485通信芯片；其工作电压为4.5V--7V，工作温度为-40℃～85℃，静电等级能达到四级，数据传输速率在电噪声环境中可达250 kbps。RS485通信芯片U1和RS485通信接口之间串接有自恢复保险丝F1，用于防止过流损坏RS485通信芯片U1，RS485通信芯片U1的A、B管脚是可以快速响应过压保护IO口的瞬态管， 并且在A、B管脚外围电路上加上下拉电阻3.3 kΩ，增强A、B管脚的带负载能力。

该红外收发装置1还包括由如图3所示的红外发射电路和如图4所示的红外接收电路组成的红外收发电路，红外发射电路和红外接收电路一方面分别与智能计量仪器通信，另一方面分别与RS485通信芯片连接。红外发射电路包括三极管，三极管集电极的集电极连接有型号为TSAL6200红外发射管U4，三极管集电极的基极连接有或非门电路，或非门电路的一个或非门信号输入端连接到RS485通信芯片U1的一个控制信号输出引脚。红外接收电路包括型号为HS0038红外接收探头U3，红外接收探头U3经三极管逻辑电路连接到RS485通信芯片U1。红外发射管U4是一种高效率的红外发光二极管，具有较高的辐射功能和辐射强度，高可靠性，适合高脉冲的电流动作。红外接收探头U3由黑色环氧树脂封装，不受日光、荧光灯等光源干扰，内附磁屏蔽，功耗低，灵敏度高，在与小功率红外发射管U4配合的情况下，其接收距离可达35m，能与TTL，CMOS电路兼容；其接收信号频率为38kHz，周期约为26微秒，同时能对信号进行放大、检波、整形，得到TTL电平的编码信号，并且其传输速率可800比特每秒。

红外收发模块通过RS485通信接口接收到上位机的指令后，转发至红外收发部份，再由红外收发部份发射至下位机，其下位机具备红外通信功能；下位机接收到红外模块发射的指令后，返回相应的应答指令给红外收发模块，红外收发模块接收到下位指令的指令后通过本身的RS485通信接口上传至上位机，从而完成整个数据的交互过程。

该红外收发装置1的RS485通信芯片U1状态在默认情况下为接收状态，红外发射电路通过外部晶振产生38kHz的载波信号，再由或非门对发射的数据起载波调制作用，将调制后的信号经过三极管和红外发射管发射出去；在红外发射把数据发射出去后，RS485通信芯片U1为发射状态，可以控制HS0038在红外发射管发射时停止工作的功能，以防止接收与发射数据相互干扰。

该用于智能计量仪器数据采集的红外收发装置包括红外收发电路和RS485通信电路，红外收发电路的红外接收电路获取各个智能计量仪器的能源消耗情况数据，然后通过RS485通信电路与上位机通信，把接收到的来自智能计量仪器的数据直接传输给上位机。该装置应用于工业现场时通过红外收发电路采集智能计量仪器数据，不需要布线到各个智能计量仪器，适用于各种复杂的工业现场环境，而且不需要使用主控模块即CPU通信，大大降低了硬件成本，有效解决了工业现场布线比较困难而且容易出现线路损坏、智能计量仪器数据采集成本偏高等问题。