智能化的小区电能监控系统的制作方法

本发明涉及电能监控领域，特别涉及一种智能化的小区电能监控系统。

背景技术：

目前的住宅小区电能监控主要是通过一户一个电表，通过远程抄表，然后派专人去通知或者张贴缴费通知，如果欠费超过一定期限，则采取断电措施，这种电能监控方式效率较低，在高层住宅小区，每户一表则电表数量会很多，每个用户都要买电表，然后还要安装，而且用户在查看自己的电表时不方便查找，对于用户来说成本较高，使用不便。另外，当专人来通知或看到张贴的额缴费通知时，用户才知道需要去缴费，然而，当用户如果不在家未收到通知或未看到张贴的额缴费通知时，则不知道要缴费，时间一长，线路就有可能被切断掉。这是由于缴费通知的管理方式不完善所致。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述电能监控方式效率较低、成本较高、用户不方便查看电能、缴费通知的管理方式不完善的缺陷，提供一种电能监控方式效率较高、成本较低、用户能方便查看电能、缴费通知的管理方式较为完善的智能化的小区电能监控系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种智能化的小区电能监控系统，包括多路数据采集模块、MCU、多路数据存储模块、多路数据显示模块、多路无线通信模块和移动终端，所述移动终端上安装有电能监控APP，所述多路数据采集模块与各个供电线路连接、用于采集各个供电线路的电能并发送到所述MCU，所述MCU将采集的各个供电线路的电能发送到所述多路数据存储模块进行存储，同时发送到所述多路数据显示模块进行显示，所述MCU根据各个供电线路的电能计算出电费，并将所述缴费通知和用电情况通过所述多路无线通信模块分别发送到各用户的移动终端的电能监控APP。

在本发明所述的智能化的小区电能监控系统中，所述多路数据采集模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、电位器、第一电容、第二电容、第三电容、变频器、三极管、发光二极管、光导纤维、光敏管、第一放大器、第二放大器和供电电源，所述变频器的输入端作为信号采集输入端，所述变频器的正极端连接所述供电电源，所述变频器的负极端接地，所述变频器的输出端通过所述第一电阻与所述三极管的基极连接，所述三极管的发射极通过所述第十电阻连接所述供电电源，所述三极管的集电极与所述发光二极管的阳极连接，所述发光二极管的阴极通过所述第二电阻接地，所述发光二极管通过所述光导纤维与所述光敏管连接，所述光敏管的阳极分别与所述第五电阻的一端和第十一电阻的一端连接，所述光敏管的阴极分别与所述第四电阻的一端和第三电容的一端连接，所述第四电阻的另一端和第三电容的另一端均接地，所述第五电阻的另一端与所述第一放大器的输出端连接，所述第十一电阻的另一端分别与所述第一放大器的第一输入端和第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端与所述第一放大器的第二输入端连接，所述第一电容和第三电阻并联，并联的一端与所述第一放大器的第三输入端连接，并联的另一端接地，所述第一放大器的输出端通过所述第六电阻分别与所述第八电阻的一端和第十二电阻的一端连接，所述第八电阻的另一端分别与所述第二放大器的输出端和第九电阻的一端连接，所述第九电阻的另一端连接所述供电电源，所述第十二电阻的另一端与所述第二放大器的一输入端连接，所述第二放大器的另一输入端与所述电位器的滑动端连接，所述电位器的一端通过所述第七电阻连接所述供电电源，所述电位器的另一端接地。

在本发明所述的智能化的小区电能监控系统中，所述供电电源提供的供电电压为12V。

在本发明所述的智能化的小区电能监控系统中，所述多路无线通信模块为蓝牙模块、wifi模块、GPRS模块或ZigBee模块。

在本发明所述的智能化的小区电能监控系统中，所述移动终端为手机、平板电脑、笔记本或PDA。

在本发明所述的智能化的小区电能监控系统中，所述三极管为PNP型三极管。

在本发明所述的智能化的小区电能监控系统中，还包括断路控制模块，所述断路控制模块与所述MCU连接、用于在欠费状态下切断线路。

实施本发明的智能化的小区电能监控系统，具有以下有益效果：由于设有多路数据采集模块、MCU、多路数据存储模块、多路数据显示模块、多路无线通信模块和移动终端，移动终端上安装有电能监控APP，多路数据采集模块采集到的电能通过多路数据显示模块显示，同时将采集到的电能传送到多路数据存储模块存储，通过多路无线通信模块将缴费通知和用电情情况传送到移动终端的电能监控功能APP，采用无线方式，其数据的传输速度快，可靠性好。通过在小区的一栋楼或者一个单元内安装本发明，可以不必再安装电表，节约成本以及能源，用户可以通过多路数据显示模块清楚的看到自己的用电情况，并通过通讯模块向用户发送缴费通知短信，不需要人工张贴催缴通知单，既节省了人力，又提高了工作效率，所以其电能监控方式效率较高、成本较低、用户能方便查看电能、缴费通知的管理方式较为完善。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明智能化的小区电能监控系统一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中多路数据采集模块的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明智能化的小区电能监控系统实施例中，其智能化的小区电能监控系统的结构示意图如图1所示。图1中，该智能化的小区电能监控系统包括多路数据采集模块1、MCU2、多路数据存储模块3、多路数据显示模块4、多路无线通信模块5和移动终端6，其中，移动终端6上安装有电能监控APP，该移动终端6可以是手机、平板电脑、笔记本或PDA等。多路无线通信模块5可以是蓝牙模块、wifi模块、GPRS模块或ZigBee模块等。实际应用中，用户可以根据具体情况选择相应类型的移动终端或无线通信模块。本实施例中，多路数据显示模块4可以采用高品质的LCD液晶显示器，每屏可以显示128*64个像素的图形；也可以采用LED显示器。

本实施例中，多路数据采集模块1与各个供电线路连接、用于采集各个供电线路的电能并发送到MCU2，MCU2将采集的各个供电线路的电能发送到多路数据存储模块3进行存储，同时发送到多路数据显示模块4进行显示，MCU2根据各个供电线路的电能计算出电费，并将缴费通知和用电情况通过多路无线通信模块5分别发送到各用户的移动终端6的电能监控APP。

本实施例中，多路数据采集模块1对各用户的电能进行数据采集，采集到的电能通过多路数据显示模块4进行显示，同时将采集到的电能传送到多路数据存储模块3进行存储，通过多路无线通信模块5将缴费通知和用电情况传送到移动终端6的电能监控APP，由于采用无线方式，其数据的传输速度快，可靠性好。在小区的一栋楼或者一个单元内安装本发明，这样就不需要再按照传统的每户一表的方式来安装电路，这样在很大程度上节约了成本和能源，简化了电路结构，便于安装，而且用户可以通过多路数据显示模块4或其移动终端的电能监控APP清楚的看到自己的用电情况，同时由于通过多路无线通信模块5向用户发送缴费通知，就不需要人工张贴催缴通知单，既节省了人力，又提高了工作效率。所以其电能监控方式效率较高、成本较低、用户能方便查看电能、缴费通知的管理方式较为完善。

本实施例中，该智能化的小区电能监控系统还包括断路控制模块7，断路控制模块7与MCU2连接、用于在欠费状态下自动控制切断线路。也就是当用户欠费时，MCU2控制断路控制模块7自动控制切断线路。这样当用户需要用电时，就可以主动及时缴费。

图2为本实施例中多路数据采集模块的电路原理图。图2中，该多路数据采集模块1包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、电位器RP、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、变频器VF、三极管VT、发光二极管LED、光导纤维GD、光敏管RG、第一放大器A1、第二放大器A2和供电电源VCC。本实施例中，供电电源VCC提供的供电电压为12V。当然，在本实施例的一些情况下，供电电源VCC提供的供电电压也可以为其他值，例如：15V。本实施例中，三极管VT为PNP型三极管，当然，在本实施例的一些情况下，三极管VT也可以为NPN型的三极管，但这时电路结构要做调整。

本实施例中，变频器VF的输入端作为信号采集输入端，变频器VF的正极端连接供电电源VCC，变频器VF的负极端接地，变频器VF的输出端通过第一电阻R1与三极管VT的基极连接，三极管VT的发射极通过第十电阻R10连接供电电源VCC，三极管VT的集电极与发光二极管LED的阳极连接，发光二极管LED的阴极通过第二电阻R2接地，发光二极管LED通过光导纤维GD与光敏管RG连接，光敏管RG的阳极分别与第五电阻R5的一端和第十一电阻R11的一端连接，光敏管RG的阴极分别与第四电阻R4的一端和第三电容C3的一端连接，第四电阻R4的另一端和第三电容C3的另一端均接地。

本实施例中，第五电阻R5的另一端与第一放大器A1的输出端连接，第十一电阻R11的另一端分别与第一放大器A1的第一输入端和第二电容C2的一端连接，第二电容C2的另一端与第一放大器A1的第二输入端连接，第一电容C1和第三电阻R3并联，并联的一端与第一放大器A1的第三输入端连接，并联的另一端接地，第一放大器A1的输出端通过第六电阻R6分别与第八电阻R8的一端和第十二电阻R12的一端连接，第八电阻R8的另一端分别与第二放大器A2的输出端和第九电阻R9的一端连接，第九电阻R9的另一端连接供电电源VCC，第十二电阻R12的另一端与第二放大器A2的一输入端连接，第二放大器A2的另一输入端与电位器RP的滑动端连接，电位器RP的一端通过第七电阻R7连接供电电源VCC，电位器RP的另一端接地。

本实施例中，将模拟信号经过变频器VF转换为频率信号，由发光二极管LED送至光敏管RG，光敏管RG驱动第一放大器A1，再经第二放大器A2进行两级放大，而后输出，采用光导纤维GD能够减少信号的衰弱，增加了数据采集的精度，采集的数据更加准确，具有推广应用的价值。

总之，本发明能节约成本及能源，而且能够节省人力，提高劳动效率，采集的数据更加准确，用户能随时随地方便查看电能、缴费通知的管理方式较为完善。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。