专利名称：采用智能电表的家居用电信息监视系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种家居用电信息监视系统，特别涉及一种具备无线微功率网 络、低压电力线载波和RS-485总线等3种通信方式的家居用电信息监视系统。
背景技术：
传统的居民用户用电信息采集系统的主站一般设置在电业局，系统可监测用户用 电情况并进行用电信息管理。用户想了解当前的用电信息需采用电业局查单、电脑上网或 电话查询等方式，这些方式不够方便且也无法满足所有用户的需求。智能电表的液晶显示 屏能显示当前用电信息、电价信息及电费余额等。但智能电表一般是安装在户外的电表箱 内，不便于用户了解相关信息。
发明内容本实用新型提供一种采用智能电表的家居用电信息监视系统，系统中的家居用电 信息监视终端可通过多种通信方式与智能电表通信，解决现有技术中，用户在家中无法实 时了解用电信息、电价信息及电费余额的问题。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种采用智能电表的家居用电 信息监视系统，包括采集电量信息的智能电表，其特征在于所述智能电表经RS-485总线 与采集器连接，所述的采集器经无线微功率传输接口、低压电力线载波接口或RS-485总线 接口与家居用电信息监视终端连接；在没有采集器情况下，家居用电信息监视终端也可通 过低压电力线载波接口与智能电表直接连接。本实用新型通过智能电表采集电参数、计量电能量、测量需量和事件记录，并支持 分时计量，智能电表通过RS-485接口与所述采集器通信；该采集器包括嵌入式的无线微功 率网络接口通信模块、低压电力线载波接口模块和RS-485接口模块，通过传输介质(无线 微功率网络，低压电力线或RS-485总线)与家居用电信息监视终端进行数据交换；所述家 居用电信息监视终端可显示电量信息和一些与日常生活关系紧密的环境参数。家居用电信 息监视终端也可通过低压电力线载波接口直接获取智能电表中的数据信息。本实用新型能在家中方便地为用户提供实时用电信息。可一定程度提高用户节约 用电意识。
图1是本实用新型所述的采用智能电表的家居用电信息监视系统的结构示意图。图2是本实用新型所述采集器的电路原理框图。图3是本实用新型所述用户信息监视终端的电路原理框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供一种采用智能电表的家居用电信息监视系统，包括采集电量信息的智能电表，其特征在于所述智能电表经RS-485总线与采集器连接，所述 的采集器经无线微功率传输接口、低压电力线载波接口或RS-485总线接口与家居用电信 息监视终端连接；在没有采集器情况下，家居用电信息监视终端也可通过低压电力线载波 接口与智能电表直接连接。下面结合图2和图3对采集器和家居用电信息监视终端做进一步说明，请参见图 2，本实用新型所涉及的采集器包括微处理器、电源模块及通信接口 ；微处理器连接有无 线微功率网络接口，低压电力线载波接口或RS-485接口，所述微处理器可以控制RS-485接 口 1与所述智能电表进行数据交换，获取所需的电量等信息，并实现无线微功率网络接口、 低压电力线载波接口和RS-485接口 2与家居用电信息监视终端的CPU进行数据交互。所述 采集器的微处理器采用8位闪存单片机PIC24FJ64GA004，工作电压为3. 3V，晶振为4MHz。本 实施例子中，该采集器和所述智能电表的通信规约遵循中华人民共和国电力行业标准DL/T 645—2007规约。本实用新型所述的智能电表可具有1块或多块。图3是本实用新型所述家居用电信息监视终端的电路原理框图，该家居用电信息 监视终端的微处理器，通过所述的无线微功率网络接口，低压电力线载波接口和RS-485总 线接口与所述采集器进行数据交换。所述终端的微处理器通过对数据的接收和运算，形成 电量数据保存在外部数据储存单元供用户在所述液晶显示单元查询。本实施例子中，该家 居用电信息监视终端的微处理器采用TI公司16位单片机MSP430F169，工作电压为3. 3V, 晶振为8MHz。为了让一般技术人员更好地理解本实用新型，下面对几个通信接口进行简单介 绍，本实用新型所述的无线微功率网络通信系统，包括采集器单片机PIC24FJ64GA004，家居 用电信息监视终端单片机MSP430F169和2个无线微功率网络接口。所述的无线微功率网 络接口采用Digi公司的XBee PRO ZB模块实现ZigBee无线传感器网络。所述2个单片机 的UART资源的T)(D和RXD分别和对应的无线微功率网络接口的XBee PRO ZB模块的UART 资源的R )和T)(D相连接。通过Digi公司的XBee PRO观模块配置软件将所述采集器的 XBee PRO观模块设置为ZigBee Coordinator，家居用电信息监视终端的XBee PRO观模 块设置为ZigBee Router。同时利用模块配置软件对XBee PRO观模块的通信模式及其他 相关参数进行合理设置，所述采集器的单片机PICMFJ64GA004将数据通过UART发给参数 已正确配置的XBee PRO邳模块，XBee PRO邳模块自动按照ZigBee Pro协议建立路由连 接，寻找路径，将数据发送到目的地址。参数设置内容包括网络、地址、射频RF接口、网络 安全、串行接口、休眠方式、1/0设置、诊断命令等。所述的低压电力线载波通信系统，包括采集器单片机PIC24FJ64GA004，家居用电 信息监视终端单片机MSP430F169和2个低压电力线载波接口。所述低压电力载波通信模 块采用Echelon公司生产的型号为PL3150的低压电力载波通信模块。所述2个单片机的 UART资源的T)(D和RXD分别和对应的低压电力线载波通信模块的UART的RXD和T)(D相连接。所述的RS-485总线通信系统，包括采集器单片机PIC24FJ64GA004，家居用电信息 监视终端单片机MSP430F169和2个RS-485网络接口。所述的RS-485总线接口采用MAXIM 公司的MAX1487芯片。所述2个单片机的UART资源的T)(D和RXD分别和对应的RS-485总 线接口的MAX1487芯片的RXD和T)(D相连接。[0016]本实用新型的系统具有在线软件升级功能，可以根据需要进行功能完善及拓展。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均 等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
权利要求1.一种采用智能电表的家居用电信息监视系统，包括采集电量信息的智能电表，其特 征在于所述智能电表经RS-485总线与采集器连接，所述的采集器经无线微功率传输接 口、低压电力线载波接口或RS-485总线接口与家居用电信息监视终端连接。
2.根据权利要求1所述采用智能电表的家居用电信息监视系统，其特征在于所述的 智能电表具有1块或多块。
3.根据权利要求1所述采用智能电表的家居用电信息监视系统，其特征在于所述采 集器包括微处理器模块；所述的微处理器模块连接有电源管理模块、无线微功率传输接 口、低压电力线载波接口或RS-485总线接口。
4.根据权利要求1所述采用智能电表的家居用电信息监视系统，其特征在于所述家 居用电信息监视终端包括中央处理模块；所述的中央处理模块连接有电源管理模块、无 线微功率传输接口、电力线载波接口、RS_485总线接口、液晶显示单元以及外部数据存储单元。
专利摘要本实用新型公开了采用智能电表的家居用电信息监视系统，它包括智能电表、采集器和家居用电信息监视终端三个部分，它的技术要点在于采集器通过智能电表的RS-485接口对智能电表进行用电信息提取，并通过传输介质(无线微功率网络、电力线或RS-485总线)与家居用电信息监视终端进行数据交换，最终在家居用电信息监视终端显示用户的用电信息。未安装采集器情况下，家居用电信息监视终端也可通过低压电力线载波接口与智能电表直接通信。本实用新型解决了用户无法在家中实时了解用电信息的问题。
文档编号G01R22/06GK201897871SQ201020658348
公开日2011年7月13日 申请日期2010年12月14日 优先权日2010年12月14日
发明者曾志洪, 李小江, 罗桂海, 郭谋发, 高伟 申请人:福州大学