基于物联网技术的智慧能源采集控制电力仪表的制作方法

本实用新型属于电子仪表技术领域，涉及一种基于物联网下支持多种无线通信和通信模块自动识别技术的智慧能源采集控制电力仪表。

背景技术：

随着国家电网对于智能电网、智能物联网的提出和建设，对电力仪表监测功能、控制功能和通信提出了更高的要求。有些使用环境仪表分布可能比较分散，有些为改造项目、现场布线比较困难。无线通信方式可以很好解决这类需求。由于现场环境不同，对无线通信速度、距离、稳定性、成本有不同的需求。在仪表体积受限、芯片资源有限的情况下，不可能设计出具有满足所有无线通信要求的一个仪表。现在的情况是要满足市场不同无线通信需求，需更改仪表设计，这会导致响应需求缓慢，供货不及时，产品质量也存在隐患。仪表在使用过程中新需求的出现会要求仪表更换无线通信方式，如果都通过更换仪表来满足需求，会增加用户的成本和维护难度。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术存在的问题和不足，提供一种基于物联网技术的智慧能源采集控制电力仪表。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本实用新型提供一种基于物联网技术的智慧能源采集控制电力仪表，其特点在于，其包括mcu芯片、扩展无线通信接口、三相电压电流模拟量输入电路、计量芯片、rs485通信模块、开关量输入模块、继电器输出模块、时钟芯片、lcd显示器和数据存储芯片，mcu芯片分别与开关量输入模块、继电器输出模块、计量芯片、数据存储芯片、时钟芯片、rs485通信模块、lcd显示器和扩展无线通信接口电连接，三相电压电流模拟量输入电路与计量芯片电连接，扩展无线通信接口电连接无线通信模块，无线通信模块包括lorawan通信模块、nb-iot通信通模块、wifi通信模块、buletooth通信、zigbee通信模块和gprs通信模块。

较佳地，所述电力仪表还包括电源模块，所述电源模块与mcu芯片电连接。

较佳地，mcu芯片选用stm32f103rb芯片。

较佳地，计量芯片选用rn7302。

较佳地，时钟芯片选用rtc。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型提供一种具有多种无线通信协议、自识别扩展无线通信模块的智慧能源采集装置，更容易满足现场需求的变化改动情况。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的基于物联网技术的智慧能源采集控制电力仪表的结构框图。

图2为本实用新型较佳实施例的mcu芯片电路图。

图3为本实用新型较佳实施例的扩展无线通信接口j1电路图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，本实施例提供一种基于物联网技术的智慧能源采集控制电力仪表，其包括mcu芯片1、扩展无线通信接口2、电源模块3、开关量输入模块4、继电器输出模块5、三相电压电流模拟量输入电路6、计量芯片7、数据存储芯片8、时钟芯片9、rs485通信模块10和lcd显示器11，mcu芯片1分别与电源模块3、开关量输入模块4、继电器输出模块5、计量芯片7、数据存储芯片8、时钟芯片9、rs485通信模块10、lcd显示器11和扩展无线通信接口2电连接，三相电压电流模拟量输入电路6与计量芯片7电连接，扩展无线通信接口2电连接无线通信模块，无线通信模块包括lorawan通信模块、nb-iot通信通模块、wifi通信模块、buletooth通信、zigbee通信模块和gprs通信模块。

其中，mcu芯片选用stm32f103rb芯片，计量芯片选用rn7302，时钟芯片选用rtc。

计量芯片rn7302对三相电压电流模拟量输入电路对线路中的电压、电流进行采样，并传输给mcu芯片1，mcu芯片1计算电量电能进行电能质量分析，仪表扩展无线通信支持多种无线通信、自动识别，支持热插拔。

图2示出了上述电力仪表中mcu芯片与扩展无线通信接口j1的第9个引脚m1监测扩展无线通信接口状态；mcu监测到扩展无线通信模块接口j1的m1引脚，如果引脚状态为低电平，表示有无线通信模块接入，若为高电平状态表示该位置没有无线通信模块接入。mcu根据监测到的m1引脚的电平状态判断是否有模块接入，如果有无线通信模块接入，mcu按照相应的地址分别通过扩展无线通信模块接口j1第6、8引脚读取无线通信模块信息。根据读取到的无线通信模块信息显示模块类型。mcu通过扩展无线通信j1的第3、5引脚与将无线通信的数据进行相应的数据的收发处理。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种基于物联网技术的智慧能源采集控制电力仪表，其特征在于，其包括mcu芯片、扩展无线通信接口、三相电压电流模拟量输入电路、计量芯片、rs485通信模块、开关量输入模块、继电器输出模块、时钟芯片、lcd显示器和数据存储芯片，mcu芯片分别与开关量输入模块、继电器输出模块、计量芯片、数据存储芯片、时钟芯片、rs485通信模块、lcd显示器和扩展无线通信接口电连接，三相电压电流模拟量输入电路与计量芯片电连接，扩展无线通信接口电连接无线通信模块，无线通信模块包括lorawan通信模块、nb-iot通信通模块、wifi通信模块、buletooth通信、zigbee通信模块和gprs通信模块。

2.如权利要求1所述的基于物联网技术的智慧能源采集控制电力仪表，其特征在于，所述电力仪表还包括电源模块，所述电源模块与mcu芯片电连接。

3.如权利要求1所述的基于物联网技术的智慧能源采集控制电力仪表，其特征在于，mcu芯片选用stm32f103rb芯片。

4.如权利要求1所述的基于物联网技术的智慧能源采集控制电力仪表，其特征在于，计量芯片选用rn7302。

5.如权利要求1所述的基于物联网技术的智慧能源采集控制电力仪表，其特征在于，时钟芯片选用rtc。

技术总结
本实用新型公开了一种基于物联网技术的智慧能源采集控制电力仪表，包括MCU芯片、扩展无线通信接口、三相电压电流模拟量输入电路、计量芯片、RS485通信模块、开关量输入模块、继电器输出模块、时钟芯片、LCD显示器和数据存储芯片，MCU芯片分别与开关量输入模块、继电器输出模块、计量芯片、数据存储芯片、时钟芯片、RS485通信模块、LCD显示器和扩展无线通信接口电连接，三相电压电流模拟量输入电路与计量芯片电连接，扩展无线通信接口电连接无线通信模块，无线通信模块包括LoRaWAN通信模块、NB‑IoT通信通模块、WIFI通信模块、BuleTooth通信、ZigBee通信模块和GPRS通信模块。

技术研发人员：张凤雏;张守尚;许文专
受保护的技术使用者：江苏斯菲尔电气股份有限公司
技术研发日：2019.08.01
技术公布日：2020.07.03