一种基于电力线通信的电能采集装置的制作方法

本实用新型涉及电能计量技术领域，具体涉及一种基于电力线通信的电能采集装置。

背景技术：

随着信息技术的日益发展，人民生活水平逐渐提高，电能消耗也逐渐增大，目前采集电能消耗数据主要采用磁电感应式终端，数据的读取主要采用人工读数抄写，而且磁电感应式终端的体积大，不易移动，数据的收集具有时延性，无法及时对采集的电能消耗数据进行读取，不能使工作人员及时的分析当前电能的使用状况。

技术实现要素：

本实用新型针对上述存在的问题，提供一种基于电力线通信的电能采集装置，能够实现电能消耗数据的远距离实时传输，减小数据读取的时延性，还能够实现电能消耗数据的实时自动分析。

本实用新型为实现上述目的，采取以下技术方案予以实现：

一种基于电力线通信的电能采集装置，包括电能读取终端和电能采集终端，其特征在于，所述电能读取终端和电能采集终端通过电力线通信连接，所述电能采集终端包括微控制器、电力信号收发端口、电能采集器、存储器以及显示器，所述电力信号收发端口、电能采集器、存储器以及显示器分别与所述微控制器电连接。

优选地，所述微控制器为预置好程序的单片机。

优选地，还包括模数转换器，所述模数转换器设于所述电能采集器与所述微控制器之间的连接电路上，用于将采集的模拟电能数据转换成数字电能数据。

优选地，所述电能采集器包括电压采集电路和电流采集电路，所述电压采集电路和电流采集电路分别与所述模数转换器电连接。

优选地，还包括电源模块，所述电源模块与所述微控制器、电力信号收发端口、电能采集芯片、存储器以及显示器电连接，用于提供电源。

本实用新型的工作原理如下：电能采集器采集电能消耗数据，通过模数转换器将采集的模拟电能数据转换为数字电能数据，微控制器将数字电能数据进行存储、显示，并对数字电能数据进行分析处理，通过电力信号收发端口将数字电能数据以及微控制器对数字电能数据分析的结果通过电力线发送至电能读取终端供工作人员查看。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型通过电能采集终端采集电能消耗数据，利用电力线传输至电能读取终端，实现了电能数据的远距离传输，同时提高了电能数据读取的实时性，以便工作人员及时的了解电能消耗情况，设置存储器可以将采集的电能数据进行存储，微控制器会对采集的电能数据进行分析处理并将分析结果显示在显示器上，这样工作人员就可以直接在显示器上查看电能数据的分析结果，节省人工分析的时间。

附图说明

图1为本实用新型一种基于电力线通信的电能采集装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种基于电力线通信的电能采集装置的电能采集终端的结构原理图；

图3为本实用新型的电能采集器与微控制器的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作详细描述。

参见图1～图2，一种基于电力线通信的电能采集装置，包括电能读取终端1和电能采集终端2，电能读取终端1和电能采集终端2通过电力线10通信连接，电能采集终端2包括微控制器21、电力信号收发端口22、电能采集器23、存储器24以及显示器25，电力信号收发端口22、电能采集器23、存储器24以及显示器25分别与微控制器21电连接。上述结构中，电力数据发送端口为KQ-130F收发器，通过电力线可以将采集的电能数据传输至电能读取终端供工作人员查看，这样就实现了电能数据的远距离传输，同时也保证了电能数据读取的实时性。显示器的设置可以将微控制器对采集的电能数据分析的结果显示出来，其中，分析结果可以是累计消耗的电量值。

本实施例中，微控制器21为预置好程序的单片机，可以为STC89C52单片机，也可以为STC89C51单片机，本实施例不做限定。

本实施例中，一种基于电力线通信的电能采集装置还包括模数转换器26，模数转换器26设于电能采集器23与微控制器21之间的连接电路上，用于将采集的模拟电能数据转换成数字电能数据。通过电流互感器和ADE7755芯片对消耗的电量进行计量，得到数字电能消耗数据。

本实施例中，电能采集器23包括电压采集电路231和电流采集电路232，电压采集电路231和电流采集电路232分别与模数转换器26电连接。

本实施例中，一种基于电力线通信的电能采集装置还包括电源模块27，电源模块27与微控制器21、电力信号收发端口22、电能采集芯片23、存储器24以及显示器25电连接，用于提供电源。在电源接口处可以增加变压器将市电220V变成9V，再通过LM7805将9V电压转换为5V，为本实施例的基于电力线通信的电能采集装置提供稳定的电源。

参见图3，图3为本实用新型的电能采集器与微控制器的电路原理图，其中，U1为微控制器STC89C52单片机，U2为电能采集芯片，V1P、V1N两点为电流信号采集通道，V2P、V2N两点为电压信号的采集通道，通过锰铜电阻分压的方式采集电能消耗信号，幅值约为0～20mA，通过光电耦合器TLP521将采集的模拟电能消耗数据转换为脉冲信号电平，U3为载波信号收发芯片，用于实现与电能读取终端之间的通信，TXD/RXD为通信信号输入端/输出端，与微控制器、耦合电路配合完成载波信号的收发。

本实用新型的工作原理如下：电能采集器采集电能消耗数据，通过模数转换器将采集的模拟电能数据转换为数字电能数据，微控制器将数字电能数据进行存储、显示，并对数字电能数据进行分析处理，通过电力数据发送端口将数字电能数据以及微控制器对数字电能数据分析的结果通过电力线发送至电能读取终端供工作人员查看。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型通过电能采集终端采集电能消耗数据，利用电力线传输至电能读取终端，实现了电能数据的远距离传输，同时提高了电能数据读取的实时性，以便工作人员及时的了解电能消耗情况，设置存储器可以将采集的电能数据进行存储，微控制器会对采集的电能数据进行分析处理并将分析结果显示在显示器上，这样工作人员就可以直接在显示器上查看电能数据的分析结果，节省人工分析的时间。

惟以上所述者，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施之范围，即大凡依本实用新型权利要求及实用新型说明书所记载的内容所作出简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型权利要求所涵盖范围之内。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本实用新型之权利范围。