[实用新型]无线联网人机交互型电量采集器

说明书

技术领域

本实用新型属于电子电力领域，涉及电量采集器，具体涉及无线联网人机交互型电量采集器。

背景技术

无线通信是利用电磁波信号在自由空间中传播的特性进行信息交换的通信方式。

目前常用于局域组网的无线方式有蓝牙、WIFI和ZIGBEE等。这些无线通讯工作在2.4G频段，用户较多，所以在设备的兼容性和共存性上存在不足，且无线频率较高，导致信号绕射能力变差，通信距离较短。

现有的具备电量采集功能大多为电表，进行电能损耗统计和收费计量。虽然当前出现一些联网型电量采集器，但是它们大多采用了总线通信，将多个分离的电表进行联网和统计电量，这样的电量采集器实际并不具备电量采集功能，仅作为数据的中转站。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本实用新型公开了无线联网人机交互型电量采集器。

无线联网人机交互型电量采集器，包括电量采集电路、微处理器、射频芯片、电源、时钟、LCD显示屏、背光灯和按键，

所述电量采集电路的输出端与所述微处理器的输入端相连，所述微处理器与所述射频芯片相连，所述微处理器的输出端分别与所述LCD显示屏的输入端、所述背光灯的输入端相连，所述微处理器的输入端分别与所述电源的输出端、所述时钟的输出端、所述按键的输出端相连。

作为本实用新型中无线联网人机交互型电量采集器的一种优选方案：所述电量采集电路包括电压互感器、电流互感器和电量计量芯片，所述电量计量芯片的输入端分别与所述电压互感器的输出端、所述电流互感器的输出端相连。

进一步地，所述电量计量芯片的型号为CS5460A。

作为本实用新型中无线联网人机交互型电量采集器的一种优选方案：所述微处理器的型号为STM32F103CB。

作为本实用新型中无线联网人机交互型电量采集器的一种优选方案：所述射频芯片的型号为CC1101。

作为本实用新型中无线联网人机交互型电量采集器的一种优选方案：所述背光灯为绿蓝橙红四色背光灯。

作为本实用新型中无线联网人机交互型电量采集器的一种优选方案：所述电源为AC220转DC3.3V开关电源。

使用时，本实用新型公开的无线联网人机交互型电量采集器首先接入电网。电网零线接入电压互感器。火线首先穿过穿心式的电流互感器，再接入电压互感器。电压互感器比例为1:1,即一次侧和二次侧的电流相等。根据此原理，在一次侧串接限流电阻，现将电压信号转换成毫安级的电流信号；在电压互感器二次侧并联电阻，将毫安级的电流信号转换成小于250mV的电压信号，并接入电量计量芯片电压模拟量采集端。电流互感器可以将穿过它的火线上的电流量按1000:1的比例缩小，再经过电流互感器并联的电阻转换成小于250mV的电压信号，并接入电量计量芯片电流模拟量采集端。电量计量芯片采集模拟量信号后，通过逆过程计算出实际的电网电流和电压值。微处理器间隔1s通过SPI总线获取电量计量芯片内存储的实时电压有效值，电流有效值，能耗值和负载功率值。微处理器将获取的电网实时数据在LCD显示屏上显示出，并根据负载功率承载能力的上限，分析出当前电网的负载压力情况，然后相应的控制背光灯呈现绿，蓝，橙，红4种不同的颜色，作为醒目提示。微处理器将扫描按键，进行系统时间修改和复位能耗累计记录的起始时间点。微处理器，将各种电量数据通过无线射频芯片，上报给控制主机和服务器。控制主机和服务器根据当前的负载功率值，配合控制用电设备进行断电和通电，计算前后功率的差值，来判断设备和连接线路是否故障。

有益效果：本实用新型公开的无线联网人机交互型电量采集器具有以下有益效果：

1.本设备可以实时采集电网电压、电流、能耗、功率的数值，但不作为电表计费使用，所以对测量误差宽容度更大，且本设备硬件上精度可保持在5％以内，无需使用专业的电表校准台进行校准，如此，很大程度上简化了生产过程和技术难度；

2.本设备电量采集电路采用互感器方式，将电网通过电磁感应完全和设备隔离，既可扩大电流和电压的测量范围，也保证大电流测量下本设备的安全性和稳定性；

3.本设备采用射频无线联网方式进行数据传输，工作频率为433MHz，可以消除由于电极触电老化或接触不良，及电线问题导致的通信故障。无线连接方式，不需要考虑布线问题，所以可以使本设备安装位置更加灵活；