[实用新型]基于电气物联总线的数字电表装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数字电表装置，尤其是一种应用于数字化电量监测领域的基于电气物联总线的数字电表装置。

背景技术

随着社会的不断进步，人们在生活中也越来越注重对能源的节约。在实际生活中人们对每个设备的耗电情况却不是很清楚。而让人们清楚的知晓每台或每套电气设备的用电情况，无疑更能加深每个人对节能减排的认知度。现有电器设备个别产品也会有耗电的测量，但是只是个别产品，而且在能耗管理上基本没有此类产品。

电气物联总线（Electric Link Bus）是一种现场总线技术。它将楼宇内的中央空调设备、电气开关设备、灯光照明设备、能源管理、视频监控、安全防护、环境监测等设备进行整合，通过统一的总线式网络结构和控制平台，实现对这些设备的集中监控及管理，并通过相应的通讯接口（如：RS232、RS485、以太网、无线ZIGBEE、WiFi、3G等）与相关系统，如公用电话网、因特网、其它控制平台等进行互联通讯，从而构成现代化的电气物联网体系。

因此，如果能够将电气物联总线应用于数字电表测量并发挥其优势，则可以在很大程度上满足人们对于电气设备耗电情况的了解，进而达到节约电力资源、节能减排的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于电气物联总线的数字电表装置，该装置将主要针对总线系统里所有设备的电量监测，包括电流、电压、频率、有功、无功、视在功率、总电量等。此外，该装置既可以针对某一个或某几个用电设备进行监测，也可以对整个系统内的所有设备进行监测，从而便于人们了解用电设备的耗电情况。

本实用新型的技术方案是这样实现的，该基于电气物联总线的数字电表装置，主要包括总线接口模块、主控芯片（MC9S08AW32）、电源转换电路、电量采集模块以及隔离通讯模块。

其中总线接口模块与系统总线网络以及主控芯片通讯连接；主控芯片依次与隔离通讯模块和电量采集模块通讯连接；电源转换电路分别与总线网络、总线接口模块及主控芯片电连接。

所述总线接口模块，负责与总线通讯，接收来自系统总线的通讯报文给主控芯片（MC9S08AW32），并将主控芯片（MC9S08AW32）的响应信号发送到总线网络上。

所述主控芯片（MC9S08AW32），接收来自系统总线的通讯命令，经解析后发给电量采集模块，电量采集模块根据通讯命令修改电量采集参数或将存储的电量数据上传给总线网络。

所述电源转换电路，负责把外部接入的直流24V电源转换为系统总线所需要的总线电源和数据电源，以及各芯片的工作电源。

所述电量采集模块，采用微处理器MSP430FE427作为控制芯片，负责对交流电压和交流电流的采集。市电的火线流经300微欧的锰铜分流器后，取得电流信号和电压信号。电流信号经电流采集电路送到控制芯片（MSP430FE427）的电流输入通道；电压信号经电压采集电路送入控制芯片（MSP430FE427）的电压输入通道。经内置信号处理器处理后得到电压、电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率、总电量等实际的电量数据。另外微处理器（MSP430FE427）还内置有温度传感器，可以记录现场温度。微处理器（MSP430FE427）将电量数据和温度按固定格式存储在外置的Flash存储器内，供上位机随时查询用电设备的用电情况，方便用户进行能耗管理。

其中锰铜分流器分别与电压采集电路和电流采集电路通讯连接；控制芯片分别与电压采集电路、电流采集电路及存储器通讯连接。

所述隔离通讯模块，负责电量采集模块与主控芯片之间的隔离通讯功能。

本实用新型的有益效果是：该装置可以针对总线系统里的某一个或某几个用电设备进行监测，也可以对整个系统内的所有设备进行监测，且监测参数齐全，从而便于人们了解用电设备的耗电情况。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的电路原理框图

图2是本实用新型的电量采集模块的电路原理框图

图3是本实用新型的总线接口模块管脚定义图

图4是本实用新型的总线接口模块与主控芯片连接的应用图

图中

1 总线网络

2 电源转换电路

3 总线接口模块

4 主控芯片

5 市电

6 电量采集模块

7 隔离通讯模块

8 锰铜分流器

9 电压采集电路

10 电流采集电路