[发明专利]一种基于NB-IoT的电力自动监测终端

权利要求书

1.一种基于NB-IoT的电力自动监测终端，其特征在于，包括CPU单元、无线通信单元、电参数测量单元、串行扩展接口和电源系统，其中：

所述CPU单元包括单片机、时钟电路、外围调理电路、看门狗电路和复位电路，所述时钟电路、外围调理电路、看门狗电路和复位电路分别与所述单片机相连，所述单片机集成有FLASH存储器；

所述无线通信单元采用NB-IoT Boudica 120芯片，所述无线通信单元通过RS323串行接口与所述CPU单元通信；

所述电参数测量单元采用ATT7022B芯片，所述电参数测量单元通过SPI接口与所述CPU单元通信；

所述串行扩展接口包括CAN通信接口、RS232通信接口、RS485通信接口和RS422通信接口，所述串行扩展接口与所述CPU单元相连，所述RS232通信接口采用MAX232芯片将所述CPU单元的TTL电平转换为232电平；所述RS485通信接口采用MAX485芯片将所述CPU单元的TTL电平转换为485电平；所述RS422通信接口采用MAX422芯片将所述CPU单元的TTL电平转换为422电平；

所述电源系统将交流市电转换为直流电源，并分别为所述CPU单元、无线通信单元、电参数测量单元和串行扩展接口供电。

2.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的电力自动监测终端，其特征在于，

所述无线通信单元根据NB-IOT协议与远程物联网管理节点通信，上传参数和状态信息；

所述串行扩展接口通过有线方式连接外部的扩展模块，并通过串口方式接收数据并发送到远程物联网管理节点；

所述电参数测量单元实现供电回路电力参数和电能质量的测量；

所述CPU单元运行监测和通信软件，实现通信、控制和数据采集功能。

3.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的电力自动监测终端，其特征在于，所述电参数测量单元测量供电回路的有功功率、无功功率、视在功率、有功能量以及无功能量，同时还测量供电回路的各相电流、电压有效值、功率因数、相角和频率参数，供电回路的电压和电流信号经过电压/电流变换和隔离后连接到所述ATT7022B芯片的输入端。

4.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的电力自动监测终端，其特征在于，所述单片机采用ARM7STM32系列低功耗的STM32F103芯片，所述STM32F103芯片集成的FLASH存储器实现设置参数的存储和远程整定及保存。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种基于NB-IoT的电力自动监测终端，其特征在于，所述电力自动监测终端采用嵌入式系统软件，该系统软件的远程升级包括以下步骤：

S1，将所述FLASH存储器的存储空间划分为两个大小一样的主程序区域和一个1K空间的引导区域，两个大小一样的主程序区域分别为1号主程序区域和2号主程序区域，所述引导区域为掉电可保存的存储区域；在所述电力自动监测终端的系统软件启动阶段，当前运行版本的软件通过所述无线通讯单元获取远程传输的程序代码，引导程序判别一个引导区域中的可翻转状态标志S，并根据该可翻转状态标志S的值确定跳转方向；

S2，如果可翻转状态标志S＝0则转向1号主程序区域开始运行，当在1号主程序区域运行期间，系统软件升级过程中的程序代码写入2号主程序区域，升级完成后改写可翻转状态标志S，并自动复位重启，系统即可转入升级后的程序运行状态；

S3，如果可翻转状态标志S＝1则转向2号主程序区域开始运行，当在2号主程序区域运行期间，系统软件升级过程中的程序代码写入1号主程序区域，升级完成后改写可翻转状态标志S，并自动复位重启，系统即可转入升级后的程序运行状态。