[实用新型]一种满足RS485通信和LoRaWAN无线通信技术的多功能电力仪表

权利要求书

1.一种满足RS485通信和LoRaWAN无线通信技术的多功能电力仪表，其特征在于，所述电力仪表包括：STM32F103CPU(1)、模拟电压采集电路(2)、模拟电流采用电路(3)、开关量输入采集电路(4)、继电器控制输出电路(5)、RS485通信电路(6)、LoRaWAN无线通信电路(7)、按键输入与LCD显示电路(8)；所述电力仪表的微处理单元STM32F103CPU(1)分别与模拟电压采集电路(2)、模拟电流采用电路(3)、开关量输入采集电路(4)、继电器控制输出电路(5)、RS485通信电路(6)、LoRaWAN无线通信电路(7)、按键输入与LCD显示电路(8)电力连接，并完成模拟量采集、开关量采集、继电器控制输出、面板控制按键输入、LCD液晶内容显示功能；所述STM32F103CPU(1)的串行通信接口通过RS485芯片，实现传统的RS485通信功能，所述LoRaWAN无线通信电路(7)以RN2483芯片为核心，完成无线数据的发送和接收。

2.根据权利要求1所述的电力仪表，其特征在于，采用MicroChip公司LoRaWAN无线数据收发芯片RN2483，无线通信的天线全部安装于仪表内部。

3.根据权利要求1所述的电力仪表，其特征在于，电力仪表电路板上设置有传统的RS485接口芯片，以及支持LoRaWAN无线方式的无线通信接口，完成与远程控制SCADA中心的数据交换。

4.根据权利要求1所述的电力仪表，其特征在于，采用AES-128加密算法，以及CSMA/CA协议，实现无线传输的数据加密，以及防止数据堵塞与冲突。

5.根据权利要求1所述的电力仪表，其特征在于，所述LoRaWAN无线通信电路(7)，采用RN2483芯片作为核心，其A0、A1接口分别连接STM32F103VCT6芯片的RF_P和RF1接头；RN2483芯片的SCL接头通过串接电阻R2接+3V电压源，并通过一电感与一电容的串联，接无线发射天线；SDA接头通过串接电阻R3接+3V电压源。

6.根据权利要求1所述的电力仪表，其特征在于，所述模拟电压采集电路(2)，采用放大器电路结构，监测端通过互感器件，分别通过并联电阻，接放大器的输入端2和输入端3，输入端3接地，同时，V+端接OPV+电压，且与V-端同时通过串联电容接地，放大器输出端通过串联电阻，与输入端2相连，输出端6通过串联电阻，将监测信号输出至STM32F103CPU(1)的信号接收端，同时，输出端6与串联电阻的输出端，通过一组并联的电容与电阻接地。

7.根据权利要求1所述的电力仪表，其特征在于，模拟电流采用电路(3)，通过放大器实现，监测端通过互感器件，分别通过并联电阻，接放大器的输入端2’和输入端3’，输入端3’接地，同时，V+端接OPV+电压，且与V-端同时通过串联电容接地，放大器输出端通过串联电阻，与输入端2’相连，输出端6’通过串联电阻，将监测信号输出至STM32F103VCT6芯片的信号接收端，同时，输出端6’与串联电阻的输出端，通过一组并联的电容与电阻接地，放大器的V-端接OPV-电压源。

8.根据权利要求1所述的电力仪表，其特征在于，继电器控制输出电路(5)采用74HC573驱动芯片扩展最多8路继电器出口，其DO～D9接CPU的IO引脚，Q0～Q7经过电阻接光耦驱动芯片，LE为片选引脚，VDD接+3V电压源，GND接电源地。

9.根据权利要求1所述的电力仪表，其特征在于，开关量输入采集电路(4)采用接口芯片74HC541扩展开关量输入，提供最多8路开关量输入功能，外部开关量信号经过电容、电阻消抖电路接光偶隔离芯片，光耦隔离芯片输出接74HC541的A1～A8引脚，74HC541的Y1～Y8引脚接入CPU的IO引脚，OE1为片选引脚，VCC接+3V电压源，GND接电源地。