一种无线智能电表的制作方法

本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种无线智能电表。

背景技术：

在绿色节能意识的推动下，以智能电表为核心的智能电网成为世界各国竞相发展的一个重点领域。发展智能电网也能让公用事业机构及用户受益。如智能电网可帮助电力机构降低运营支出、减少窃电、优化运营及即时响应用户需求等。用户也有机会享受到更灵活的定价，因网络计量节省成本及帮助实现家庭自动化等，因此，智能电网的发展前景颇受看好。但目前的智能电表存在与后台信息交互需要布线，布线难度大，成本高昂等问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种无线智能电表，该电表能通过无线传输的方式与后台进行信息交互，避免了布线难度大，成本高昂等问题。

本发明是通过以下技术实现的：

一种无线智能电表，包括箱体，所述箱体内设置有可编程协调控制器、电能表和天线；所述箱体内设置有可编程协调控制器、电能表和天线；所述天线包括基板、设置于基板表面的馈电点、与馈电点电连接的馈线以及和馈线电连接的辐射振子辐射振子，所述辐射振子通过金属片经镂刻出槽拓扑结构而成；所述电能表包括电表组件和备用组件，所述电表组件和备用组件均设置于电能表内，所述电表组件与外界的家用电器组无线连接，所述电表组件内安装有射频接收模块；所述备用组件内安装有智能开关和用于驱动智能开关工作的备用电源；所述可编程协调控制器集成有MCU、射频发射模块和通信端；所述MCU用于控制射频发射模块与射频接收模块、通信端与天线之间的数据交互；所述天线还包括滤波电路，所述滤波电路包括电感L1、电感L2、电感L3、电感L4、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9和电容C10，所述L1的一端分别与天线和电感L2的一端连接，所述电感L1的另一端接地，所述电容C1、C2、C3分别与L1并联；所述电感L2的另一端经过电容C4分别与电感L3的一端、电感L4的一端连接，所述电感L3的另一端接地，所述电容C5、C6、C7分别与L3并联，所述电容C8、C9与L4并联，所述电感L4的另一端分别与通信端和电容C10的一端连接，所述电容C10的另一端接地。

其中，所述箱体内还设有用于显示电能表电能的液晶显示器，所述液晶显示器与MCU电连接。

其中，所述箱体内还设有自动报警器，所述自动报警器和可编程协调控制器电连接。

其中，所述辐射振子通过金属片经镂刻出槽拓扑结构而成。

其中，所述MCU的型号为AT91SAM7S256。

其中，所述通信端还包括ZigBee模块、以太网接口和wifi模块。

其中，所述ZigBee模块采用型号为CC2530的芯片。

其中，所述wifi模块采用型号为88w8686的芯片。

本发明的有益效果：

本发明的一种无线智能电表，电表的箱体内集成有可编程协调控制器、电能表和天线，供电线经过智能电表内部的电能表为家庭内的家用电器供电，电能表读取经过的电能，由可编程协调控制器内的MCU读取电能表的参数，并将该参数信息通过通信端进行频段转换后发送至天线，天线与供电局的后台进行信息交互，由供电局的后台对各个区域每户家庭的用电情况进行大数据的分析，得出每个时间段的总用电量情况，并对往后的电能分配、城市规划等有着重要的作用；并由天线内的滤波电路对天线与供电局的后台之间的数据交互进行滤波，以达到更好的交互效果。并且相较于传统的智能电表而言，需要额外的进行布线，有些旧城区的布线难度很大，且需要额外的成本；而通过无线传输的方式可以很好的解决这个问题。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本发明的模块框图。

图2为本发明的滤波电路的电路图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1所示，一种无线智能电表，包括箱体，所述箱体内设置有可编程协调控制器、电能表和天线；所述天线包括基板、设置于基板表面的馈电点、与馈电点电连接的馈线以及和馈线电连接的辐射振子，所述辐射振子通过金属片经镂刻出槽拓扑结构而成；所述可编程协调控制器集成有MCU、射频发射模块和通信端；所述MCU用于控制射频发射模块与射频接收模块、通信端与天线之间的数据交互；所述天线还包括滤波电路，所述天线还包括滤波电路，所述滤波电路包括电感L1、电感L2、电感L3、电感L4、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9和电容C10，所述L1的一端分别与天线和电感L2的一端连接，所述电感L1的另一端接地，所述电容C1、C2、C3分别与L1并联；所述电感L2的另一端经过电容C4分别与电感L3的一端、电感L4的一端连接，所述电感L3的另一端接地，所述电容C5、C6、C7分别与L3并联，所述电容C8、C9与L4并联，所述电感L4的另一端分别与通信端和电容C10的一端连接，所述电容C10的另一端接地；所述电能表包括电表组件和备用组件，所述电表组件和备用组件均设置于电能表内，所述电表组件与外界的家用电器组无线连接，所述电表组件内安装有射频接收模块；所述备用组件内安装有智能开关和用于驱动智能开关工作的备用电源。

具体的，本实施例的一种无线智能电表，电表的箱体内集成有可编程协调控制器、电能表和天线，供电线经过智能电表内部的电能表为家庭内的家用电器供电，电能表读取经过的电能，由可编程协调控制器内的MCU读取电能表的参数，并将该参数信息通过通信端进行频段转换后发送至天线，天线与供电局的后台进行信息交互，由供电局的后台对各个区域每户家庭的用电情况进行大数据的分析，得出每个时间段的总用电量情况，并对往后的电能分配、城市规划等有着重要的作用；并由天线内的滤波电路对天线与供电局的后台之间的数据交互进行滤波，减少天线接收到的低频或中频噪音，以达到更好的交互效果。并且相较于传统的智能电表而言，需要额外的进行布线，有些旧城区的布线难度很大，且需要额外的成本；而通过无线传输的方式可以很好的解决这个问题。

电能表的电表组件是电能表的主要工作部件，并且在电能组件内安装有射频接收模块，通过与可编程协调控制器内的射频发射装置，可以方便用户用IC卡直接在智能电表进行查询与交费，箱体内还设有液晶显示器，所述液晶显示器用于显示流经电能表的电能情况，所述液晶显示器与MCU电连接。并由箱体上的液晶显示屏显示相关信息，使得本实施例的电表更加方便化和智能化。

且实施例中的天线是基于人工电磁材料技术设计而成，人工电磁材料是指将金属片镂刻成特定形状的拓扑辐射振子，并将所述特定形状的拓扑辐射振子设置于一定介电常数和磁导率基材上而加工制造的等效特种电磁材料，其性能参数主要取决于其亚波长的特定形状的拓扑辐射振子。在谐振频段，人工电磁材料通常体现出高度的色散特性，换言之，天线的阻抗、容感性、等效的介电常数和磁导率随着频率会发生剧烈的变化。因而可采用人工电磁材料技术对上述天线的基本特性进行改造，使得辐射振子与其依附的介质基板等效地组成了一个高度色散的特种电磁材料，从而实现辐射特性丰富的新型天线。

具体的，箱体内还设有自动报警器，所述自动报警器和可编程协调控制器电连接，自动报警器可以在智能电表发生损坏或突发情况时通知用户，并将报警信息经由可编程协调控制器转圜成无线信号通过天线发送至供电局的后台，及时通知供电局的施工人员进行维修。

具体的，且基板的材质采用玻纤材质制成，因而不仅成本低，而且可保证在不同的工作频率中保持良好的天线工作特性。

具体的，可编程协调控制器内的MCU采用型号为拓展性良好AT91SAM7S256的芯片；而为了能让用户随时得知家庭的用电情况，可以在通信端内还安装诸如ZigBee模块、以太网接口和wifi模块，从而使智能电表能够与家庭的物联网连线。ZigBee模块采用型号为CC2530的芯片，wifi模块采用型号为88w8686的芯片。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。