一种基于Zigbee网络的智能电表系统的制作方法

本发明涉及智能电表技术领域，特别是指一种基于zigbee网络的智能电表系统。

背景技术：

随着我国经济的快速发展和电力系统智能化的推进，物联网的发展也尤为重要。物联网使用多种无线通讯技术，将多个传感器和控制器进行关联，实现统一管理、数据共享。物联网在智能家居领域的发展极其迅速，智能电表是其中之一；

目前的电能表大多是单项式的，也就是电表只能与电力部门进行数据交换，把用户的用电数据抄收给电力部门。然而用户自己想要了解自己家中的用电情况时，电表却不能实现数据共享。若用户能及时了解自己的用电能耗信息则提高居民的节约用电意识，从而达到节能降耗。当家中无人或者只有老人或者小孩的时候，出现了老旧电器、线路老化等因素导致短路危险情况时，电能表不能及时有效的反馈信息。传统的有线式电能表还面临着安装周期长、需要布线打孔穿管等问题，还存在着后期维护成本高问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种基于zigbee网络的智能电表系统，用于解决上述技术问题。

基于上述目的本发明提供的一种基于zigbee网络的智能电表系统，用于安装在家庭电力系统中，向用户终端反馈用电信息，包括：

zigbee组网；

gprs无线通讯模块，与zigbee组网通信连接；

gsm无线通讯模块，与gprs无线通讯模块通信连接，并与用户终端通信进行数据传输；

zigbee组网包括：

用户智能计电模块，用于读取家庭电力系统的用电信息；

电力切断开启控制模块，用于控制家庭电力系统电能的启动和停止；

电路安全检测报警模块，用于检测家庭电力系统中的安全信息；

用户智能计电模块、电力切断开启控制模块与电路安全检测报警模块中均设有zigbee终端网络模块；

协调器，与各zigbee终端网络模块通信连接；

家庭网关，与协调器通信连接，并对信息进行汇总后通过gprs无线通讯模块和gsm无线通讯模块发送给用户终端。

优选地，用户智能计电模块包括计量模块、第一微控制器、电表信息存储器和第一zigbee终端网络模块，计量模块用于接入家庭电力系统，对电能使用情况进行计量；

第一微控制器将计量模块得到的电能使用情况数据记录到电表信息存储器中，并通过第一zigbee终端网络模块传送给zigbee协调器。

优选地，电力切断开启控制模块包括第二微控制器、电力开关和第二zigbee终端网络模块；

第二微控制器控制并反馈电力开关的启动和停止，并通过zigbee终端网络模块发送至zigbee协调器，电力开关可控制家庭电力系统中的总电能。

优选地，电路安全检测报警模块包括第三微控制器、电路安全检测模块和第三zigbee终端网络模块；

第三微控制器将电路安全检测模块采集到的安全信息进行比对判断，并可通过第三zigbee终端网络模块将报警信息发送至zigbee协调器，电路安全检测模块可检测家庭电力系统中的电路安全信息。

优选地，电路安全检测模块选用电路异常检测终端，可对电路的短路、断路、过载情况进行测量。

优选地，用户终端设置为手机app。

优选地，用户终端中设置有远程控制模块，可通过gsm通讯模块和gprs通讯模块向zigbee组网发出控制信号。

从上面所述可以看出，本发明提供的基于zigbee网络的智能电表系统，通过设置zigbee组网、gprs无线通讯模块和gsm无线通讯模块，实现智能电表系统与用户终端之间的通信，具有功耗低、抗干扰能力强等优势，通过在zigbee组网中设置用户智能计电模块、电力切断开启控制模块和电路安全检测报警模块，方便用户了解家庭电力系统的运行状况，接收家庭电力系统的实时运行数据，使用户能及时了解自己的用电能耗信息则提高居民的节约用电意识，从而达到节能降耗的效果，能够在电力系统出现故障时第一时间了解，并避免安全隐患进一步扩大，解决了传统电表安装不便，后期维护成本高，不能及时有效的反馈信息的问题。

附图说明

图1为本发明实施例的智能电表系统模块连接示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

一种基于zigbee网络的智能电表系统，用于安装在家庭电力系统中，向用户终端反馈用电信息，包括zigbee组网，gprs无线通讯模块和gsm无线通讯模块，其中gprs无线通讯模块与zigbee组网通信连接，gsm无线通讯模块与gprs无线通讯模块通信连接，并与用户终端进行数据传输，zigbee组网包括用户智能计电模块、电力切断开启控制模块和电路安全检测报警模块，其中用户智能计电模块用于读取家庭电力系统的用电信息，电力切断开启控制模块用于控制家庭电力系统电能的启动和停止，电路安全检测报警模块用于检测家庭电力系统中的安全信息，用户智能计电模块、电力切断开启控制模块与电路安全检测报警模块中均设有zigbee终端网络模块，zigbee组网中还包括协调器和家庭网关，其中协调器与各zigbee终端网络模块连接，进行组网通讯，家庭网关与协调器通信连接，并对信息进行汇总后通过gprs无线通讯模块和gsm无线通讯模块发送给用户终端。

本发明通过设置zigbee组网、gprs无线通讯模块和gsm无线通讯模块，实现智能电表系统与用户终端之间的通信，具有功耗低、抗干扰能力强等优势，通过在zigbee组网中设置用户智能计电模块、电力切断开启控制模块和电路安全检测报警模块，方便用户了解家庭电力系统的运行状况，接收家庭电力系统的实时运行数据，使用户能及时了解自己的用电能耗信息则提高居民的节约用电意识，从而达到节能降耗的效果，能够在电力系统出现故障时第一时间了解，并避免安全隐患进一步扩大，解决了传统电表安装不便，后期维护成本高，不能及时有效的反馈信息的问题。

在本发明的实施例中，为了方便用户了解家庭电力系统中的电路运行状况，用户智能计电模块进一步包括：计量模块、第一微控制器、电表信息存储器和第一zigbee终端网络模块，计量模块用户接入家庭电力系统，对电能使用情况进行计量，第一微控制器将计量模块得到的电能使用情况数据记录到电表信息存储器中，并通过第一zigbee终端网络模块传送给zigbee协调器，即zigbee终端网络模块与微控制器进行数据通讯，把存储在电表信息存储器中的数据信息通过微控制器读取过来，通过zigbee网络传送到zigbee协调器中，计量模块测量的信息包括用户信息、用电信息、设备功耗信息以及防窃电的红外传感器信息等。

在本发明的实施例中，为了方便用户对家庭电力系统作出紧急切断，电力切断开启控制模块包括第二微控制器、电力开关和第二zigbee终端网络模块，第二微控制器控制并反馈电力开关的启动和停止，并通过zigbee终端网络模块发送至zigbee协调器，电力开关可控制家庭电力系统中的总电能，当接收到第二微控制器给出的控制信号来进行整个家庭电力系统中电能总开关的启动和停止，可选的，电力开关可加入家庭电力系统中总供电回路中。

在本发明的实施例中，为了方便用户在第一时间得知家庭电力系统中发生的电路故障，电路安全检测报警模块包括第三微控制器、电路安全检测模块和第三zigbee终端网络模块，第三微控制器将电路安全检测模块采集到的安全信息进行比对判断，并可通过第三zigbee终端网络模块将报警信息发送至zigbee协调器，电路安全检测模块可检测家庭电力系统中的电路安全信息。

在本发明的实施例中，安全检测模块选用电路异常检测终端，可以对电路的短路、断路、过载等情况进行测量。

在本发明的实施例中，用户终端可设置为手机app，方便用户使用。

在本发明的实施例中，用户终端中设置有远程控制模块，可通过gsm通讯模块和gprs通讯模块向zigbee组网发出控制信号。

家庭网关是整个系统中的控制中心，把协调器整理发送来的信息，存储本地，经过处理后，通过gprs模块把数据发送到远程控制模块上；并且接受远程控制模块发送过来的数据信息，来控制整个zigbee网络。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本发明难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(ic)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本发明难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本发明的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本发明的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本发明。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态ram(dram))可以使用所讨论的实施例。

本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。