电力数据无线传输设备和电力数据处理系统的制作方法

文档序号:15441938发布日期:2018-09-14 22:54阅读:175来源:国知局

本实用新型涉及电力数据处理技术领域,具体而言,涉及一种电力数据无线传输设备和电力数据处理系统。



背景技术:

随着数据处理技术的不断发展,该技术的应用领域得到了不断的扩展。其中,在电力数据领域得到了广泛的关注。发明人经研究发现,在现有的电力数据的处理技术中存在着管控的可靠性低的问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种电力数据无线传输设备和电力数据处理系统,以可靠地对用电数据进行管控。

为实现上述目的,本实用新型实施例采用如下技术方案:

一种电力数据无线传输设备,包括:

电平转换单元,该电平转换单元的输入/输出端与电表连接,以获取并将电表采集的用电数据进行电平转换处理;

处理单元,该处理单元的输入/输出端与所述电平转换单元的输入/输出端连接,以获取经过电平转换处理的用电数据并进行解析处理;

信号调制单元,该信号调制单元的输入/输出端与所述处理单元的输入/输出端连接,以将所述处理单元获取的用电数据进行调制处理;

射频单元,该射频单元的输入/输出端与所述信号的输入/输出端连接,以将经过调制处理的用电数据通过网关转发至关联的服务器;

其中,电表基于服务器下发并通过所述射频单元、信号调制单元、处理单元以及电平转换单元传输的抄表指令采集用电数据。

在本实用新型实施例较佳的选择中,在上述电力数据无线传输设备中,还包括:

阻抗匹配单元,该阻抗匹配单元连接于所述射频单元的输入/输出端与所述信号调制单元的输入/输出端之间,以对射频单元的阻抗进行匹配。

在本实用新型实施例较佳的选择中,在上述电力数据无线传输设备中,所述阻抗匹配单元包括:

输入匹配电路,该输入匹配电路的第一端与所述信号调制单元的输入/输出端连接,以将射频单元接收的抄读指令发送至所述信号调制单元;

输出匹配电路,该输出匹配电路的第一端与所述信号调制单元的输入/输出端连接,以将经过信号调制单元进行调制处理的用电数据发送至所述射频单元;

开关电路,该开关电路分别与所述输入匹配电路的第二端、所述输出匹配电路的第二端以及射频单元的输入/输出端连接,以控制所述射频单元的输入/输出端与所述输入匹配电路或所述输出匹配电路导通。

在本实用新型实施例较佳的选择中,在上述电力数据无线传输设备中,所述输入匹配电路包括第一电容、第二电容第三电容以及第一电感;

其中,所述第一电容的第一端分别与所述信号调制单元的输入/输出端和所述第一电感的第一端连接、第二端接地,所述第二电容的第一端分别与所述第一电感的第一端和所述第三电容的第一端连接、第二端接地,所述第三电容的第二端与所述开关电路连接。

在本实用新型实施例较佳的选择中,在上述电力数据无线传输设备中,所述输出匹配电路包括功率放大模块和滤波处理模块;

所述功率放大模块包括第二电感、第三电感、第四电感、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、熔断器以及场效应管;

其中,所述第二电感的第一端与所述信号调制单元的输入/输出端连接、第二端与所述第四电容的第一端连接,所述第四电容的第二端分别与所述第一电阻的第一端、第二电阻的第一端和第三电阻的第一端连接,所述第二电阻的第二端接地,所述第三电阻的第二端通过所述第四电阻与电源连接、并通过所述第五电容接地,所述场效应管的控制端与所述第一电阻的第二端连接、高电位端分别与所述第三电感的第一端和第四电感的第一端连接、低电位端接地,所述第三电感的第二端通过所述第六电容与所述滤波处理模块连接、并通过所述第七电容接地,所述第四电感的第二端与所述熔断器的第一端连接、并分别通过所述第八电容和所述第九电容接地,所述熔断器的第二端与电源连接、并通过所述第十电容接地;

所述滤波处理模块包括第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第十五电容、第五电感以及第六电感;

其中,所述第五电感的第一端分别与所述功率放大模块和所述第十一电容的第一端连接并通过所述第十二电容接地、第二端分别与所述第十一电容的第二端和所述第六电感的第一端连接,所述第六电感的第一端与所述第十三电容的第一端连接并通过所述第十四电容接地、第二端分别与所述第十三电容的第二端和所述开关电路连接并通过所述第十五电容接地。

在本实用新型实施例较佳的选择中,在上述电力数据无线传输设备中,所述处理单元与所述信号调制单元集成于一体。

在本实用新型实施例较佳的选择中,在上述电力数据无线传输设备中,还包括:

接口单元,该接口单元的输入/输出端通过插针分别与所述电平转换单元和电表连接,以将电表采集的用电数据发送至所述电平转换单元。

在本实用新型实施例较佳的选择中,在上述电力数据无线传输设备中,还包括:

稳压单元,该稳压单元的输入端与所述接口单元的输入/输出端连接、输出端与所述处理单元的电源端连接,以将电表输出的电能进行电压稳定处理后输出至所述处理单元。

在本实用新型实施例较佳的选择中,在上述电力数据无线传输设备中,还包括:

状态指示单元,该状态指示单元与所述处理单元的输入/输出端连接,以根据所述处理单元的显示指令进行显示工作。

本实用新型实施例还提供了一种电力数据处理系统,包括电力数据无线传输设备、电表、网关以及服务器,所述电力数据无线传输设备包括:

电平转换单元,该电平转换单元的输入/输出端与所述电表连接,以获取并将所述电表采集的用电数据进行电平转换处理;

处理单元,该处理单元的输入/输出端与所述电平转换单元的输入/输出端连接,以获取经过电平转换处理的用电数据并进行解析处理;

信号调制单元,该信号调制单元的输入/输出端与所述处理单元的输入/输出端连接,以将所述处理单元获取的用电数据进行调制处理;

射频单元,该射频单元的输入/输出端与所述信号的输入/输出端连接,以将经过调制处理的用电数据通过所述网关转发至所述服务器;

其中,所述电表基于所述服务器下发并通过所述射频单元、信号调制单元、处理单元以及电平转换单元传输的抄表指令采集用电数据。

本实用新型提供的电力数据无线传输设备和电力数据处理系统,通过电平转换单元、处理单元、信号调制单元以及射频单元的配合设置,可以实现用电数据的可靠传输,进而保证服务器可以可靠地对电表采集的用电数据进行管控。

进一步地,通过设置输入匹配电路和输出匹配电路,可以实现抄读指令与用电数据通过不同的阻抗匹配电路进行匹配,以实现不同数据的不同需求,进而提高数据传输的可靠性,进一步地保证服务器可以可靠地对电表采集的用电数据进行管控。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的电力数据处理系统的结构框图。

图2为本实用新型实施例提供的电力数据无线传输设备的结构框图。

图3为本实用新型实施例提供的电力数据无线传输设备的另一结构框图。

图4为本实用新型实施例提供的输入匹配电路的电路原理图。

图5为本实用新型实施例提供的输出匹配电路的电路原理图。

图6为本实用新型实施例提供的电力数据无线传输设备的另一结构框图。

图标:10-电力数据处理系统;100-电力数据无线传输设备;110-电平转换单元;120-处理单元;130-信号调制单元;140-射频单元;150-阻抗匹配单元;151-输入匹配电路;153-输出匹配电路;153a-功率放大模块;153b-滤波处理模块;155-开关电路;160-接口单元;170-稳压单元;C1-第一电容;C2-第二电容;C3-第三电容;C4-第四电容;C5-第五电容;C6-第六电容;C7-第七电容;C8-第八电容;C9-第九电容;C10-第十电容;C11-第十一电容;C12-第十二电容;C13-第十三电容;C14-第十四电容;C15-第十五电容;L1-第一电感;L2-第二电感;L3-第三电感;L4-第四电感;L5-第五电感;L6-第六电感;R1-第一电阻;R2-第二电阻;R3-第三电阻;R4-第四电阻;M-熔断器;Q-场效应管;200-电表;300-网关;400-服务器。

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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的上述描述中,需要说明的是,术语“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外,术语“相同”等术语并不表示要求部件绝对相同,而是可以存在微小的差异。术语“垂直”仅仅是指部件之间的位置关系相对“平行”而言更加垂直,并不是表示该结构一定要完全垂直,而是可以稍微倾斜。

如图1所示,本实用新型实施例提供了一种电力数据处理系统10,包括电力数据无线传输设备100、电表200、网关300以及服务器400。

其中,所述电力数据无线传输设备100的一端与所述电表200连接、另一端通过所述网关300与所述服务器400连接,以将所述服务器400下发的抄读指令进行解析并发送至所述电表200,以使电表200基于该抄读指令将采集的用电数据发送至所述电路数据处理设备并进行解析,以发送至所述服务器400。

可选地,所述电力数据无线传输设备100通过所述网关300与所述服务器400进行数据交互的方式不受限制,可以根据实际需求进行选择。在本实施例中,可以通过支持6LoWPAN通信技术的通信模块进行数据的无线交互,例如,可以通过无线射频器件实现。

结合图2,本实施例还提供一种可应用于上述电力数据处理系统10的电力数据无线传输设备100。其中,所述电力数据无线传输设备100包括电平转换单元110、处理单元120、信号调制单元130以及射频单元140。

进一步地,在本实施例中,所述电平转换单元110的输入/输出端与所述电表200连接,以获取并将所述电表200采集的用电数据进行电平转换处理。所述处理单元120的输入/输出端与所述电平转换单元110的输入/输出端连接,以获取经过电平转换处理的用电数据并进行解析处理。所述信号调制单元130的输入/输出端与所述处理单元120的输入/输出端连接,以将所述处理单元120获取的用电数据进行调制处理。所述射频单元140的输入/输出端与所述信号的输入/输出端连接,以将经过调制处理的用电数据通过所述网关300转发至所述服务器400。

其中,所述电表200基于所述服务器400下发并通过所述射频单元140、信号调制单元130、处理单元120以及电平转换单元110传输的抄表指令采集用电数据。

可选地,所述电平转换单元110包括的电气元件不受限制,可以根据实际需求进行选择。在本实施例中,所述电平转换单元110可以包括三极管和电阻。

可选地,所述处理单元120和所述信号调制单元130包括的电气元件不受限制,可以根据实际需求进行选择。在本实施例中,所述处理单元120与所述信号调制单元130集成于一体,以避免分别设置时因需要分别对所述处理单元120与所述信号调制单元130设置不同的时钟电路而造成电路复杂的问题。

其中,集成于一体的处理单元120和信号调制单元130包括的电气元件不受限制,可以根据实际需求进行设置。在本实施例中,集成于一体的处理单元120和信号调制单元130可以包括CC1310射频芯片、晶振器、电阻、电容以及电感。

可选地,所述射频单元140包括的电气元件不受限制,可以根据实际需求进行设置。在本实施例中,所述射频单元140可以包括射频天线、电感以及双向击穿二极管。

进一步地,为避免射频单元140受外部环境的影响,在本实施例中,结合图3,所述电力数据无线传输设备100还可以包括阻抗匹配单元150,该阻抗匹配单元150连接于所述射频单元140的输入/输出端与所述信号调制单元130的输入/输出端之间,以对射频单元140的阻抗进行匹配。

其中,考虑到接收的抄读指令和需要发送的用电数据存在不同的传输要求,进行阻抗匹配具有不同的要求,在本实施例中,所述阻抗匹配单元150可以包括输入匹配电路151、输出匹配电路153以及开关电路155。

并且,所述输入匹配电路151的第一端与所述信号调制单元130的输入/输出端连接,以将射频单元140接收的抄读指令发送至所述信号调制单元130。所述输出匹配电路153的第一端与所述信号调制单元130的输入/输出端连接,以将经过信号调制单元130进行调制处理的用电数据发送至所述射频单元140。所述开关电路155分别与所述输入匹配电路151的第二端、所述输出匹配电路153的第二端以及射频单元140的输入/输出端连接,以控制所述射频单元140的输入/输出端与所述输入匹配电路151或所述输出匹配电路153导通。

可选地,所述输入匹配电路151包括的电气元件不受限制,可以根据实际需求进行设置。在本实施例中,结合图4,所述输入匹配电路151可以包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3以及第一电感L1。

其中,所述第一电容C1的第一端分别与所述信号调制单元130的输入/输出端和所述第一电感L1的第一端连接、第二端接地,所述第二电容C2的第一端分别与所述第一电感L1的第一端和所述第三电容C3的第一端连接、第二端接地,所述第三电容C3的第二端与所述开关电路155连接。

可选地,所述输出匹配电路153包括的电气元件不受限制,可以根据实际需求进行设置。在本实施例中,结合图5,所述输出匹配电路153可以包括功率放大模块153a和滤波处理模块153b。

所述功率放大模块153a可以包括第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、熔断器M以及场效应管Q。

其中,所述第二电感L2的第一端与所述信号调制单元130的输入/输出端连接、第二端与所述第四电容C4的第一端连接,所述第四电容C4的第二端分别与所述第一电阻R1的第一端、第二电阻R2的第一端和第三电阻R3的第一端连接,所述第二电阻R2的第二端接地,所述第三电阻R3的第二端通过所述第四电阻R4与电源连接、并通过所述第五电容C5接地,所述场效应管Q的控制端与所述第一电阻R1的第二端连接、高电位端分别与所述第三电感L3的第一端和第四电感L4的第一端连接、低电位端接地,所述第三电感L3的第二端通过所述第六电容C6与所述滤波处理模块153b连接、并通过所述第七电容C7接地,所述第四电感L4的第二端与所述熔断器M的第一端连接、并分别通过所述第八电容C8和所述第九电容C9接地,所述熔断器M的第二端与电源连接、并通过所述第十电容C10接地。并且,所述场效应管Q还可以通过光电耦合器替代。

所述滤波处理模块153b可以包括第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第十五电容C15、第五电感L5以及第六电感L6。

其中,所述第五电感L5的第一端分别与所述功率放大模块153a和所述第十一电容C11的第一端连接并通过所述第十二电容C12接地、第二端分别与所述第十一电容C11的第二端和所述第六电感L6的第一端连接,所述第六电感L6的第一端与所述第十三电容C13的第一端连接并通过所述第十四电容C14接地、第二端分别与所述第十三电容C13的第二端和所述开关电路155连接并通过所述第十五电容C15接地。

可选地,所述开关电路155包括的电气元件不受限制,可以根据实际需求进行设置。在本实施例中,所述开关电路155可以包括UPG2214TB开关器件。

进一步地,为便于所述电平转换单元110与所述电表200的连接,在本实施例中,结合图6,所述电力数据无线传输设备100还可以包括接口单元160。

其中,所述接口单元160的输入/输出端通过插针分别与所述电平转换单元110和电表200连接,以将电表200采集的用电数据发送至所述电平转换单元110。

进一步地,为避免单独设置电池以向所述电力数据无线传输设备100的各个单元进行供电而造成电路结构复杂的问题,在本实施例中,所述电力数据无线传输设备100还可以包括稳压电路,以将在与电表200连接时获取电表200提供的电能并在进行电压转换处理后输出至各个单元。

其中,所述稳压单元170的输入端与所述接口单元160的输入/输出端连接、输出端可以与所述处理单元120的电源端连接,以将电表200输出的电能进行电压稳定处理后输出至所述处理单元120。所述稳压单元170的输出端还可以作为电源与所述射频单元140和所述阻抗匹配单元150分别连接。

综上所述,本实用新型提供的电力数据无线传输设备100和电力数据处理系统10,通过电平转换单元110、处理单元120、信号调制单元130以及射频单元140的配合设置,可以实现用电数据的可靠传输,进而保证服务器400可以可靠地对电表200采集的用电数据进行管控。其次,通过设置输入匹配电路151和输出匹配电路153,可以实现抄读指令与用电数据通过不同的阻抗匹配电路进行匹配,以实现不同数据的不同需求,进而提高数据传输的可靠性,进一步地保证服务器400可以可靠地对电表200采集的用电数据进行管控。

在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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