[实用新型]一种基于ZigBee通信的智能三相电表

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能电表系统，尤其涉及一种基于ZigBee通信的智能三相电表。

背景技术

近年来，我国大力倡导智能电网的建设，智能电表作为智能控制终端，承担着电量监测的作用。随着科技的快速发展，我国对电表的要求日益提高。传统的电能表大多为感应式电表或机械电表，无法实现对电能数据的自动采集和分析，需要人工巡检和收集信息，工作效率低，且存在抄表误差大，错误多以及信息不完整等问题，越来越难以满足智能电网建设的发展要求。

随着智能电表的发展，各种数字电表、多功能电表不断涌现，智能电表除了实现电能监测和计费等功能之外，还要求实现电力部门和用户的信息交互，因此通信至关重要。现有市场上，智能电表的通信分为有线通信和无线通信，相对于传统的的有线通信，采用无线通信可以减少布线的工作量，建设周期短，适用性强已经扩展性好等优点，目前的智能电表，采用无线通信大多采用无线射频技术、蓝牙技术、GPRS技术及ZigBee等技术。采用ZigBee技术的智能电表在通信传输距离、功耗及成本上，都很有市场前景。

实用新型内容

针对现有技术存在的智能电表功能单一、交互性差、有线通信布线麻烦，人工成本高等问题，特提供一种基于ZigBee通信的智能三相电表，解决现有技术中存在的一些问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种基于ZigBee通信的智能三相电表，包括信号采样单元、电能计量单元、主控制器数据管理单元、 ZigBee通信单元、RS485通信单元、继电器控制单元、故障管理单元、安全认证单元、按键/显示单元；信号采样单元依次与电能计量单元、主控制器数据管理单元相连，主控制器数据管理单元分别与ZigBee通信单元、RS485通信单元、继电器控制单元、故障管理单元、安全认证单元、按键/显示单元相连。

所述的信号采样单元包括电流采样模块和电压采样模块，通过电压互感器和电流互感器采集三相电压和三相电流。

所述的电能计量单元通过计量芯片将采样的电压、电流进行处理，转换成数字信号并做内部运算，内部运算后的结果转换成脉冲信号后通过SPI接口传输给主控制器数据管理单元。

所述的主控制器数据管理单元包括主控芯片、存储单元、时钟单元和掉电检测单元，对电能计量单元传输过来的脉冲信号进行处理，处理后的数据通过 RS485通信单元和ZigBee通信单元实现数据通信，并将数据存储在存储单元。

所述的ZigBee通信单元通过RS232串行接口与主控制器数据管理单元进行通信，由主控制器数据管理单元向ZigBee通信单元发送指令，当ZigBee通信单元收到指令后，根据指令发送相应数据，实现与其他智能三相电表通信。

所述的安全认证单元采用嵌入式加密认证模块ESAM，在ESAM模块中增加安全机制和加解密运算机制，在通信过程中实行双向身份认证，保障数据在传输过程中不被篡改。

所述的按键/显示单元包括LCD显示屏和按键，显示内容可通过按键进行切换，显示内容可根据远程配置进行显示。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：智能电表采用无线通信模式，减少了布线的工作量和后期维护，通过采用ZigBee无线通信方式，不仅功耗低，成本低，而且通过ZigBee无线通信可以实现无线控制及管理。

附图说明

图1为本实用新型智能三相电表的总体构架图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明。

如图1所示，一种基于ZigBee通信的智能三相电表，包括信号采样单元、电能计量单元、主控制器数据管理单元、ZigBee通信单元、RS485通信单元、继电器控制单元、故障管理单元、安全认证单元、按键/显示单元；信号采样单元依次与电能计量单元、主控制器数据管理单元相连，主控制器数据管理单元分别与ZigBee通信单元、RS485通信单元、继电器控制单元、故障管理单元、安全认证单元、按键/显示单元相连。

所述的信号采样单元包括电流采样模块和电压采样模块，通过电压互感器和电流互感器采集三相电压和三相电流。

所述的电能计量单元通过计量芯片将采样的电压、电流进行处理，转换成数字信号并做内部运算，内部运算后的结果转换成脉冲信号后通过SPI接口传输给主控制器数据管理单元。