一种集中器与电能表无线连接的辅助装置及信号传输方法与流程

专利2025-11-18  20


本发明属于集中器与电能表无线连接装置,具体涉及一种集中器与电能表无线连接的辅助装置及信号传输方法。


背景技术:

1、目前,随着智能电网的发展,实现电能表数据的远程监测和管理变得越来越重要。传统的电能表数据采集方式通常需要人工干预或者有线连接。有线通讯方式是指通过物理线路将采集器和集中器之间进行数据传输的方式。常用的有线通讯方式有以下两种:1.rs485通讯,rs485是一种串行通信协议,它支持多主机和多从机的通讯模式,经过一定的布线规划和信号处理,能够达到比较长的传输距离。在物联网应用中,rs485通讯广泛用于工业控制领域中,它具有通讯距离远、抗干扰能力强等特点,能很好地解决集中器和采集器之间的数据传输问题。

2、ethernet通讯,ethernet通讯是通过tcp/ip协议实现的有线通讯方式,具有数据传输速度快、支持多种网络拓扑结构等特点,是物联网中较为重要的通讯方式之一。通过以太网通讯,可以实现集中器和采集器之间的数据远程传输和实时监控,方便用户进行远程管理和控制。

3、上述电能表数据采集方式效率低下且成本较高,为了解决这一问题,利用无线通信技术实现电能表数据的传输和集中管理成为现实所需。


技术实现思路

1、根据背景技术所提及的有关问题,在智能电网系统中,为实现电能表数据的无线监测和管理,本发明提供一种集中器与电能表无线连接的辅助装置。该装置包括一个采集器与电能表连接,采集器底端设有无线接口,底座底部安装有天线和发射器,发射器上配有无线接头,而接收器则置于集中器内。通过这种装置,电能表数据可以通过无线传输到集中器,实现了数据的集中管理和监测,提高了电能监测的效率和便利性。

2、一种集中器与电能表无线连接的辅助装置,其结构为,包括数据采集模块、信号发射模块和信号接收模块,其中,数据采集模块设置在电能表上,包括采集器(1),采集器(1)的底端的设置有接口;信号发射模块包括底座(2)和发射天线(3),接口与底座(2)连接,所述底座(2)内设置有发射器,发射器与发射天线(3)连接;信号接收模块包括集中器(4),发射天线(3)与集中器(4)的接收天线(5)无线连接,在集中器(4)内设置有接收器,集中器(4)上设置有显示屏和数据查阅设置按键。

3、与电池连接的微控制器(mcu);设置在微控制器(mcu)内的半桥电路,所述半桥电路还与射频模块连接;设置在射频模块内的发射线圈,所述发射线圈能够产生载有采集器数据的载波。

4、所述接收器包括电池;接收天线;与接收天线连接的放大器、滤波器、混频器、解调器、信号处理器、微控制器;所述接收天线接收到的射频信号传输到射频前端进行放大和滤波;射频前端的输出连接到混频器,将射频信号下变频到中频信号;中频放大器对中频信号进行放大,输入到解调器;解调器将中频信号解调成数字基带信号,传输到信号处理模块;信号处理模块对数字信号进行处理,并将结果传输给微控制器;微控制器控制整个接收器的工作,并通过输出接口将数据传输出去;电源模块为整个接收器电路提供稳定的电源。

5、所述无线通讯方式采用 zigbee 通讯。

6、所述信号传输采用功率线载波通信。

7、辅助装置进行信号传输的方法,其特征在于,包括:

8、采集电能表的电流、电压和功率信息;

9、将采集到的电流、电压和功率信息,信号传递给发射模块;

10、发射模块将电流、电压和功率信息转化成载波型号并发送给接收模块;

11、接收模块将接收到的载波型号传输给数据处理模块,数据处理模块将接收到的载波信号转化成数字信号,数字信号显示在显示模块上,信号处理模块与显示模块连接。

12、有益效果:本发明采用无线通讯方式和功率线载波通信,具有以下有益效果:

13、无需布线:无线连接省去了布线的麻烦,方便安装和维护。

14、低成本:功率线载波通信利用现有的电线,无需额外布线,降低了成本。

15、高可靠性:zigbee 通讯具有较高的可靠性和稳定性,确保数据传输的准确性和及时性。

16、低功耗:发射器和接收器均采用低功耗设计,延长了电池寿命。

17、易于扩展:无线连接便于系统扩展,可以轻松增加或移除电能表。

18、抗干扰能力强:功率线载波通信不受电磁干扰的影响,保证了数据传输的稳定性。



技术特征:

1.一种集中器与电能表无线连接的辅助装置,其特征在于,包括数据采集模块、信号发射模块和信号接收模块,其中,数据采集模块设置在电能表上,包括采集器(1),采集器(1)的底端的设置有接口;信号发射模块包括底座(2)和发射天线(3),接口与底座(2)连接,所述底座(2)内设置有发射器,发射器与发射天线(3)连接;信号接收模块包括集中器(4),发射天线(3)与集中器(4)的接收天线(5)无线连接,在集中器(4)内设置有接收器,集中器(4)上设置有显示屏和数据查阅设置按键。

2.根据权利要求1所述的辅助装置,其特征在于:所述发射器包括电池;与电池连接的微控制器(mcu);设置在微控制器(mcu)内的半桥电路,所述半桥电路还与射频模块连接;设置在射频模块内的发射线圈,所述发射线圈能够产生载有采集器数据的载波。

3.根据权利要求1所述的辅助装置,其特征在于:所述接收器包括电池;接收天线;与接收天线连接的放大器、滤波器、混频器、解调器、信号处理器、微控制器;所述接收天线接收到的射频信号传输到射频前端进行放大和滤波;射频前端的输出连接到混频器,将射频信号下变频到中频信号;中频放大器对中频信号进行放大,输入到解调器;解调器将中频信号解调成数字基带信号,传输到信号处理模块;信号处理模块对数字信号进行处理,并将结果传输给微控制器;微控制器控制整个接收器的工作,并通过输出接口将数据传输出去;电源模块为整个接收器电路提供稳定的电源。

4.根据权利要求1所述的辅助装置,其特征在于:所述无线通讯方式采用 zigbee 通讯。

5.根据权利要求1所述的辅助装置,其特征在于:所述信号传输采用功率线载波通信。

6.一种利用权利要求1-5任一项所述的辅助装置进行信号传输的方法,其特征在于,包括:


技术总结
本发明涉及一种集中器与电能表无线连接辅助装置及方法,其结构为设置在电能表上的采集器,所述采集器与电能表连接;设置在采集器底端的无线接口;设置在天线底部的底座,所述底座内设置有发射器,所述发射器上设置有无线接头;设置在集中器内的接收器。电池;与电池连接的微控制器(MCU);设置在微控制器(MCU)内的半桥电路,所述半桥电路还与射频模块连接;设置在射频模块内的发射线圈,所述发射线圈能够产生载有采集器数据的载波。该发明具有以下优点:无线连接,无需布线,低功耗,延长电池寿命,稳定可靠,抗干扰能力强,易于安装和维护。

技术研发人员:李文嫣,贺霏,史杰,杨雷,卓钊,闫涛
受保护的技术使用者:国网青海省电力公司海西供电公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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