基于3g网络的智能家居防窃电智能电表无线抄表系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于智能家居技术领域，涉及一种用于智能家居中的智能电表抄表系统，尤其涉及一种用于智能家居且基于3G网络的智能电表抄表系统。
【背景技术】
[0002]随着现代化科技的发展，在智能家居中对智能电表的抄表方式也提出了新的要求，即智能家居中要求智能电表及智能电表的抄表方式具有更高的可靠性、实时性和数据处理方便性，需从根本上解决现有的入户抄表、收费给用户和抄表人员带来的麻烦，提高对智能电表的抄表效率。此外，现有的抄表系统大多都存在抄表系统的数据传输距离短、穿透能力差、通信误码率高等问题，加上建筑物的墙壁使得抄表系统的信号严重衰减，数据不能及时、准确地传输。
[0003]此外，智能电表又称电度表、火表和千瓦小时表，主要用来测量电能的仪表。电表箱是用来装智能电表和控制智能电表的箱体。电表箱主要包括箱体和箱盖，箱体和箱盖通过扣合组成器件容腔，器件容腔内通常用来放置智能电表和用于控制智能电表的控制开关等。在安装智能电表时通常会在箱体内打孔，然后让智能电表经螺栓或者螺钉等紧固件与箱体打的孔固定连接。智能电表的壳体以及控制开关的壳体通常为塑料的，在电表超负荷或者是短路的情况下，经常会导致电表箱起火，轻则烧毁供电线路，影响正常供电，重则引发火灾，造成不必要的伤害。因此电表箱着火的疑难亟待解决。
【发明内容】
[0004]本发明的发明目的在于:针对现有技术存在的问题，提供一种数据传输距离远、通信误码率低的基于3G网络的智能家居防窃电智能电表无线抄表系统，且能解决现有智能电表易起火损毁的问题。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
一种基于3G网络的智能家居防窃电智能电表无线抄表系统，包括电表箱、智能电表、MSP430F149微处理器、Si4432模块、集中器和中央处理器；所述电表箱通过托架固定安装在墙体上，所述托架包括托架本体，所述托架本体包括弯折成型的安装部和支撑部，所述安装部和支撑部垂直设置，所述安装部上设有若干安装孔，所述支撑部上设有若干高度调节机构；所述电表箱包括箱体和箱盖，所述箱体内还设置有断路器，所述断路器与智能电表通过电表线连接，所述断路器电连接有控制器，所述控制器还分别电连接有位移传感器、身份识别器和电源，所述位移传感器与箱体的门锁装置电连接；所述智能电表包括计量模块、微处理器、信号加密模块和信号输出模块，所述计量模块与微处理器电连接，所述微处理器与信号加密模块电连接，所述信号加密模块与信号输出模块电连接，所述信号输出模块与MSP430F149微处理器电连接，所述MSP430F149微处理器与Si4432模块电连接，所述Si4432模块与集中器通过无线网络连接，所述集中器与中央处理器通过3G网络连接。
[0006]作为本发明的优选方案，所述集中器包括依次电连接的集中器Si4432模块、集中器MSP430F149微处理器和集中器3G模块，所述集中器Si4432模块与Si4432模块通过无线网络连接，所述集中器3G模块与中央处理器通过3G网络连接。
[0007]作为本发明的优选方案，所述电表箱的箱体和箱盖扣合成用于容置智能电表的器件容腔，所述器件容腔内设有用于周向围住智能电表和控制开关的灭火囊，所述灭火囊设有置物口以及用于智能电表的接线穿过的接线孔，所述灭火囊内充装有干式灭火介质。
[0008]作为本发明的优选方案，所述高度调节机构包括装设于所述支撑部上的调节螺栓以及与调节螺栓配合的调节螺母。
[0009]作为本发明的优选方案，所述支撑部包括与安装部一体连接的纵板和与纵板端部一体成型的横板，所述纵板和横板形成“T”形结构，所述高度调节机构的数量设置为三个，其中一个高度调节机构装设于所述纵板上，另外两个高度调节机构对称装设于横板的两端，并且三个所述高度调节机构配合构成等腰三角形。
[0010]作为本发明的优选方案，所述灭火囊呈框型结构，所述灭火囊的框体的中空部位为用于放置电表的包裹部，所述灭火囊上远离接线孔一侧的端面上固定连接有挂绳。
[0011]作为本发明的优选方案，所述智能电表还包括提醒单元和S頂单元，所述提醒单元的输入端与微处理器电连接，所述提醒单元的输出端与SIM单元电连接。
[0012]作为本发明的优选方案，所述电表箱的箱盖上安装有门磁分离开关模块，所述门磁分离开关模块与微处理器电连接。
[0013]综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是:
本发明中，智能电表内的计量模块用于计量对应用户电表的电能信息数据，并将电能信息数据依次通过微处理器、信号加密模块和信号输出模块输送至MSP430F149微处理器，MSP430F149微处理器对气表信息进行处理并以通过Si4432模块以无线通讯的方式将气表信号数据发送至集中器，集中器将接收到的气表信号数据以3G网络传输至中央处理器，中央处理器在根据系统预设、用户设定或状态信息发出相应的控制命令，从而提高抄表系统的实时性和抄表数据的可靠性，且Si4432模块提供了先进的无线传输功能，频率范围为240-930MHz,+20dBm的输出功率和-118dBm的接收灵敏度保证了数据的传输范围和穿透能力，使抄表系统的数据传输距离远、通信误码率低。
[0014]通过在智能电表内设置感应器和感应器识别电路能对流过智能电表的气体总量进行计量，使得智能电表具有较强的实用性、较高的实时性、较高的数据计量精度。
[0015]通过在电表箱的箱体内设置断路器、控制器等防窃电装置，可有效杜绝窃电情况的发生，且还实现了对电表箱的实时监控和报警。
[0016]由于电表箱通过设置弯折成型的安装部和支撑部固定安装于墙体上，并在安装部上设置若干安装孔，在支撑部上设置由调节螺栓和调节螺母配合构成的高度调节机构，通过调节螺栓对燃气表的高度位置进行调节，保证了智能电表的计量精度。
[0017]最后，通过在灭火囊内设置置物口，方便人们向灭火囊内冲入干式灭火介质，设置接线孔方便围住电表或者控制开关时接线的通过；采用干式灭火介质不仅能够有效的灭火，再者在灭火完毕后不会对箱体、箱盖及器件容腔内的元器件污染，容易清理；灭火囊围住电表和控制开关，这样在电表或者控制开关因短路着火时，火焰蔓延会烧到灭火囊，灭火囊是易燃材料构成的，会很容易烧破掉，从而流出其内的干式灭火介质，干式灭火介质露出后会飞溅出来从而灭掉火焰。
【附图说明】
[0018]图1为本发明中智能电表的结构示意图；
图2为本发明中Si4432模块的电路图；
图3为本发明的智能电表中的防窃电装置的结构示意图；
图4为本发明中灭火囊的结构示意图；
图5为本发明中托架的结构示意图；
图6为本发明中电表箱通过托架安装到墙体上的结构示意图；
图7本发明中智能电表的工作原理框图；
图8本发明的工作原理框图；
其中，附图标记为一箱体、2—智能电表、3—灭火囊、13—断路器、14一电表线、16—控制器、17—位移传感器、18—身份识别器、19 一电源、110—门锁装置、111 一声光报警器、112—无线报警发射器、113—影像记录器、31—挂绳、32—接线孔、33—包裹部、34—置物口、4一安装部、5—支撑部、41一安装孔、51—纵板、52—横板、53—调节螺检、54—调节螺、6一墙体。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图，对本发明作详细的说明。
[0020]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0021]实施例1
一种基于3G网络的智能家居防窃电智能电表无线抄表系统，该智能电表2抄表系统可实现一个住宅小区甚至多个住宅小区的智能电表2的抄表工作。
[0022]该智能电表2抄表系统包括电表箱、智能电表2、、MSP430F149微处理器、Si4432模块6、集中器和中央处理器。该电表箱安装于小区的住户家中，每个电表箱对应设置一个智能电表、一个MSP430F149微处理器和Si4432模块。一个智能电表对应一个MSP430F149微处理器，一个MSP430F149微处理器对应一个Si4432模块。每个Si4432模块可对应设置一个集中器，也可多个Si4432模块对应设置一个集中器。多个集中器对应一个中央处理器。
[0023]该电表箱通过托架固定安装于墙体6上。该托架包括托架本体，该托架本体包括安装部4和支撑部5，安装部4和支撑部5均通过弯折成型，且安装部4和支撑部5相互垂直。该安装部4上设置有若干安装孔41，通过该安装孔41可将电表箱固定安装于墙体6上。该支撑部5上设置有若干高度调节机构，该高度调节机构用于调节电表箱的高度，使电表箱水平安装。
[0024]该电表箱包括箱体I和箱盖，该电表箱的箱体I内还设置有断路器13，该断路器13与智能电表2通过电表线14电连接，因而电表进线通过断路器13、电表线14即可实现与智能电表2电连接。该断路器13还电连接有控制器16，该控制器16分别电连接有位移传感器17、身份识别器18和电源19，该位移传感器17与箱体I的门锁装置110电连接。作为优选，该控制器16还可分别单独电连接有声光报警器111、无线报警发射器112和影像记录器113。当人为开启箱体I门锁110时，位移传感器17便将门锁开启信号传送至控制器16，控制器16通过身份识别器18提示并进行开启者的身份验证；若开启着无法通过身份验证，控制器16便启动声光报警器111、无线报警发射器112和影像记录器113，以警示、报警和记录，同时控制器16还断开断路器13以杜绝窃电者进行窃电搭线操作。
[0025]该智能电表2位于电表箱内，且该智能电表2包括计量模块、微处理器、信号加密模块和信号输出模块。该智能电表2中，计量模块与微处理器电连接，为处理器与信号加密模块电连接，信号加密模块与信号输出模块电连接，这样计量模块测得的电能信息数据信号就会经过加密后再发送出去，发送的电能信息数据信号经加密处理后就能有效避免用户信息被泄露的问题。智能电表2中的信号输出模块与抄表系统中的MSP430F149微处理器电连接，经加密处理后的电能信息数据信号输送至MSP430F149微处理器。MSP430F149微处理器可将用户的气表信息数据信号通过Si4432模块以无线网络发送至集中器，此外，Si4432模块还可通过无线网络接收指令，如配置参数、断电、提醒、分时供气等功能指令。集中器与中央处理器通过3G网