一种家庭电网信息采集装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种家庭电网信息采集装置，包括接入家庭电网电表的被动终端和测量人员携带的便携式主动终端，被动终端包括第一处理器以及分别与其连接的第一采集模块、第一无线通信模块、第一时钟模块，第一电源模块为被动终端中各个模块供电；便携式主动终端包括第二处理器以及分别与其连接的第二无线通信模块、交互模块、第二存储模块，第二电源模块为便携式主动终端中各个模块供电；在便携式主动终端进入第一无线通信模块无线信号覆盖范围之内时，第一无线通信模块和第二无线通信模块通过无线方式连接。通过采用本实用新型，采集人员无需进入每一个家庭进行信息采集，具有便携、采集速度快、成本低的优点。
【专利说明】
一种家庭电网信息采集装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及无线电设备研究领域，特别涉及一种家庭电网信息采集装置。
【背景技术】
[0002]当前城市电网日趋规模化，为了保证电网的安全运行和分析电网运行的状况，需要对电网运行的各种参数进行检测，以得到电压、电流以及各类谐波成分的参量。
[0003]目前电网参数采集都是专业的人员携带专业的设备去现场采集，这种方式不仅浪费了大量的人力资源，耗费大量的时间成本，效率低下，而且采集受环境因素影响严重，甚至还会造成人身危险。此外，传统的参数采集方式无法解决普通家庭人员对电力系统的质疑，只能依赖专业人士的指引，无法自行监督家庭电网质量的好坏。
[0004]因此，寻求一种效率高、可自动采集，且家庭人员可直观得到电网数据的电网信息采集装置，具有重要的应用价值。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种家庭电网信息采集装置，该装置具有便携、成本低、参数识读直观的优点。
[0006]本实用新型的目的通过以下的技术方案实现:一种家庭电网信息采集装置，包括接入家庭电网电表的被动终端和测量人员携带的便携式主动终端，所述被动终端包括第一处理器以及分别与第一处理器连接的第一采集模块、第一无线通信模块、第一时钟模块，第一电源模块为被动终端中各个模块供电;所述便携式主动终端包括第二处理器以及分别与第二处理器连接的第二无线通信模块、交互模块、第二存储模块，第二电源模块为便携式主动终端中各个模块供电；在便携式主动终端进入第一无线通信模块无线信号覆盖范围之内时，第一无线通信模块和第二无线通信模块通过无线方式连接。通过采用被动终端和便携式主动终端两个模块，且两个模块通过无线方式连接，采集人员无需进入每一个家庭进行信息采集，具有便携、采集速度快、成本低的优点。
[0007]优选的，所述被动终端还包括用于实时显示所采集电压值的第一显示模块，第一显示模块与第一处理器相连。通过采用该模块，普通家庭人员可以自行监督家庭电网质量的好坏。
[0008]更进一步的，所述第一显示模块采用七段数码管显示。每个七段数码管分别显示百、十、个、小数点以及小数点后一位，具有成本低的优点。
[0009]优选的，所述被动终端还包括用于存储参数最值出现的时间或者越限持续时间的第一存储模块，所述第一存储模块分别与时钟模块和第一处理器相连。
[0010]更进一步的，所述第一存储模块采用Flash存储器。
[0011]优选的，所述第一电源模块通过变压器接入家庭电网。从而可由家庭电网持续供电，具有成本低的优点。
[0012]优选的，所述被动终端中，第一处理器采用STM32F103VE单片机，第一采集模块包括变压器和AD693芯片，第一无线通信模块采用SI4463芯片，第一时钟模块采用DS1302芯片，SI4463芯片的SDI/SDO功能引脚连接到STM32处理器上的PB14/PB15引脚上，DS1302芯片的串行I/O功能引脚连接到STM32处理器上的PB7引脚上。
[0013]优选的，所述便携式主动终端中，第二处理器采用STM32F103VE单片机，第二无线通信模块采用SI4463芯片，第二存储模块采用Flash存储器，交互模块包括按键与第二显示模块，按键采用矩阵键盘，第二显示模块采用液晶显示屏。
[0014]优选的，所述第二电源模块采用锂电池。便于携带。
[0015]更进一步的，所述第二电源模块还包括TP5000充电管理芯片，该芯片与锂电池连接。为锂电池的充电进行管理，延长电池的使用寿命，同时保障使用安全。
[0016]本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果:
[0017]1、本实用新型装置具有成本低、便携的优点，不再需要专业人士携带专有的电网采集设备到现场采集电压，提高了工作效率。
[0018]2、本实用新型在业主家内设置了被动终端，被动终端上设有第一显示模块用于显示自家的电网信息，因此业主可自行监督电网质量。
[0019]3、本实用新型中，信息采集人员只需要携带便携式主动终端站在无线通信模块无线信号覆盖范围之内，即可采集周围整个区域的各个被动终端的数据，可以大大提高采集效率。
【附图说明】
[0020]图1为本实施例的应用示意图。
[0021]图2为本实施例中第一无线通信模块以及第二无线通信模块的电路结构图。
[0022]图3为本实施例中第一处理器模块与第二处理器的电路结构图。
[0023]图4为本实施例中第二电源模块的电路结构图。
[0024]图5为本实施例中第一时钟模块的电路结构图。
[0025]图6为本实施例中第二显示模块的电路结构图。
[0026]图7为本实施例便携式主动终端中按键的电路结构图。
[0027]图8为本实施例中第二存储模块的电路结构图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0029]实施例1
[0030]如图1所示，本实施例一种家庭电网信息采集装置，包括接入家庭电网电表的被动终端和测量人员携带的便携式主动终端，被动终端放置在需要检测电压的场所，与电网连接，由电网供电。每一个被动端节点维护一个标识自己的被动ID号以区别于其它被动终端节点。被动终端和便携式主动终端均包括无线通信模块，一旦便携式主动终端进入无线信号覆盖范围之内，便携式主动终端发送启动信号到被动终端，被动终端将把获得的电网的电压采集数据、统计的数据、被动终端节点号等通过无线传输发送给便携式主动终端，当数据传输完，被动终端收到便携式主动终端应答信号后，重新初始化设置。便携式主动终端将接收到的数据保存至其内部的第二存储模块。采集完毕后，通过连接到本地计算机将采集数据导出。下面对这两个部分进行具体说明。
[0031]本实施例中，被动终端包括第一处理器、第一采集模块、第一无线通信模块、第一时钟模块、第一电源模块、第一显示模块、第一存储模块。第一处理器采用STM32F103VE单片机，参见图3。第一采集模块包括变压器和AD693芯片，第一无线通信模块采用SI4463芯片，第一时钟模块采用DS1302芯片。第一电源模块通过变压器接入家庭电网，为上述各模块供电。通信数据通过SI4463芯片的SDI/SD0功能引脚连接到STM32处理器上的PB14/roi5引脚上，如图2所示。时钟数据通过DS1302芯片的串行I/O功能引脚连接到STM32处理器上的PB7引脚上，如图5所示。存储数据通过SSP功能引脚与STM32处理器上的PC8-PC11相连接。第一显示模块采用七段数码管显示，被动终端每次采集的电压值会实时显示在5个七段数码管上，分别代表百、十、个、小数点以及小数点后一位。当采集值为迄今为止的最大值或最小值时，或者采集值大于设定的上限电压值或小于设定的下限电压值时，系统将利用第一时钟模块将最值出现的时间或者越限持续时间保存到第一存储模块(Flash存储器)中。
[0032]本实施例中，所述便携式主动终端包括第二处理器、第二无线通信模块、交互模块、第二存储模块、第二电源模块，第二处理器采用STM32F103VE单片机，参见图3。第二无线通信模块采用SI4463芯片，参见图2。第二存储模块采用Flash存储器，结构参见图8。交互模块包括按键与第二显示模块，按键采用矩阵键盘，结构参见图7。第二显示模块采用IXD19296液晶显示屏，结构参见图6。其中第二无线通信模块、第二处理器、第二存储模块的连接方式与被动终端相同。液晶显示屏数据通过LCD19296的SDA功能引脚与STM32处理器PA7相连接，矩阵键盘与STM32处理器的PE8-PE15引脚相连，键盘上设有采集按钮，在按下该按钮后，即进入采集模式。第二电源模块采用锂电池，并使用TP5000充电管理芯片对锂电池的充电进行管理，具体参见图4。
[0033]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种家庭电网信息采集装置，其特征在于，包括接入家庭电网电表的被动终端和测量人员携带的便携式主动终端，所述被动终端包括第一处理器以及分别与第一处理器连接的第一采集模块、第一无线通信模块、第一时钟模块，第一电源模块为被动终端中各个模块供电；所述便携式主动终端包括第二处理器以及分别与第二处理器连接的第二无线通信模块、交互模块、第二存储模块，第二电源模块为便携式主动终端中各个模块供电；在便携式主动终端进入第一无线通信模块无线信号覆盖范围之内时，第一无线通信模块和第二无线通信模块通过无线方式连接。2.根据权利要求1所述的家庭电网信息采集装置，其特征在于，所述被动终端还包括用于实时显示所采集电压值的第一显示模块，第一显示模块与第一处理器相连。3.根据权利要求2所述的家庭电网信息采集装置，其特征在于，所述第一显示模块采用七段数码管显示。4.根据权利要求1所述的家庭电网信息采集装置，其特征在于，所述被动终端还包括用于存储参数最值出现的时间或者越限持续时间的第一存储模块，所述第一存储模块分别与时钟模块和第一处理器相连。5.根据权利要求4所述的家庭电网信息采集装置，其特征在于，所述第一存储模块采用Flash存储器。6.根据权利要求1所述的家庭电网信息采集装置，其特征在于，所述第一电源模块通过变压器接入家庭电网。7.根据权利要求1所述的家庭电网信息采集装置，其特征在于，所述被动终端中，第一处理器采用STM32F103VE单片机，第一采集模块包括变压器和AD693芯片，第一无线通信模块采用SI4463芯片，第一时钟模块采用DS1302芯片，SI4463芯片的SDI/SDO功能引脚连接到STM32处理器上的PB14/PB15引脚上，DS1302芯片的串行I/O功能引脚连接到STM32处理器上的PB7引脚上。8.根据权利要求1所述的家庭电网信息采集装置，其特征在于，所述便携式主动终端中，第二处理器采用STM32F103VE单片机，第二无线通信模块采用SI4463芯片，第二存储模块采用Flash存储器，交互模块包括按键与第二显示模块，按键采用矩阵键盘，第二显示模块采用液晶显示屏。9.根据权利要求1所述的家庭电网信息采集装置，其特征在于，所述第二电源模块采用锂电池。10.根据权利要求9所述的家庭电网信息采集装置，其特征在于，所述第二电源模块还包括TP5000充电管理芯片，该芯片与锂电池连接。
【文档编号】G08C17/02GK205428179SQ201620163638
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月3日
【发明人】江博彦, 马景行, 潘晓聪, 何吉彪, 史景伦
【申请人】广州供电局有限公司