[实用新型]一种基于LoRaWAN通信的智能电能表有效
申请号: | 201921649129.X | 申请日: | 2019-09-29 |
公开(公告)号: | CN210835063U | 公开(公告)日: | 2020-06-23 |
发明(设计)人: | 杨丽华;李帆;丁黎;李莉;魏伟;仇娟;杨文俊;王雅兰;童瑾;刘莉;程正航 | 申请(专利权)人: | 国网湖北省电力有限公司计量中心;国网湖北省电力有限公司电力科学研究院;国家电网有限公司 |
主分类号: | G01R22/06 | 分类号: | G01R22/06;H04W4/38;H04W4/80 |
代理公司: | 武汉楚天专利事务所 42113 | 代理人: | 胡盛登 |
地址: | 430080 湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 lorawan 通信 智能 电能表 | ||
1.一种基于LoRaWAN通信的智能电能表,其特征在于,包括系统电源、第一主控模块、SPI接口电路以及第二主控模块,
所述系统电源连接第一主控模块和第二主控模块用以给第一主控模块和第二主控模块供电;
所述第一主控模块通过SPI接口电路与第二主控模块进行连接;
所述第一主控模块包括第一主控MCU和LoRa通信模块,所述第一主控MCU与LoRa通信模块相连接,用以实现智能电能表数据远程采集和远程通信;
所述第二主控模块包括第二主控MCU、计量芯片以及存储器电路,所述计量芯片的输入端连接电流采样电路和电压采样电路,用以进行电能计量,所述计量芯片的输出端连接第二主控MCU并将电能计量数据传输到第二主控MCU中,所述第二主控MCU与存储器电路相连,用以将计量数据传输到存储器电路中的存储器进行存储。
2.根据权利要求1所述的一种基于LoRaWAN通信的智能电能表,其特征在于,所述第一主控模块还包括第一RS485通信电路、USB接口电路、红外通信电路、蓝牙通信电路、负荷开关控制电路、ESAM电路、第一存储器电路、抄表电池电路和人机交互电路,所述第一RS485通信电路、USB接口电路、红外通信电路、蓝牙通信电路、负荷开关控制电路、ESAM电路、存储器电路、抄表电池电路和人机交互电路均与第一主控MCU相连接,所述第一RS485通信电路通过RS485总线实现智能电能表第一主控模块的数据有线远程传输,所述红外通信电路采用38KHz调制红外方式近距离读取电能表数据信息,所述USB接口电路方便对智能电能表进行本地升级,所述蓝牙通信电路实现智能电能表与台区采集器以及外置传感器的蓝牙通信。
3.根据权利要求2所述的一种基于LoRaWAN通信的智能电能表,其特征在于,所述负荷开关控制电路由第一主控MCU给出脉冲电平控制信号,维持继电器平时状态为常闭,当发生跳闸条件时,第一主控MCU给出低电平,电流流经继电器线圈,产生磁力,将触点吸合,从而改变继电器状态,达到继电器分合闸目的。
4.根据权利要求2所述的一种基于LoRaWAN通信的智能电能表,其特征在于,所述ESAM模块用于关键数据的加密,所述第一存储器电路包括在第一主控MCU外部外挂的一片32Mbyte Flash和一片512Kbit EEPROM,所述抄表电池采用锂离子电池,用于在智能电能表处于停电状态时给第一主控模块供电,确保第一主控模块正常工作,所述人机交互电路包括点阵式LCD显示、轮显按键和指示灯。
5.根据权利要求1所述的一种基于LoRaWAN通信的智能电能表,其特征在于,所述第二主控模块还包括与第二主控MCU连接的时钟模块、第二存储器电路和第二RS485通信电路,所述时钟模块采用带内置温度补偿电路的8025T时钟芯片,时钟模块外接时钟电池,单独为8025T时钟芯片提供电源。
6.根据权利要求5所述的一种基于LoRaWAN通信的智能电能表,其特征在于,所述第二存储器电路包括在第二主控MCU外部外挂的一片32Mbyte Flash和一片512Kbit EEPROM,所述第二RS485通信电路通过RS485总线实现智能电能表第二主控模块的数据有线远程传输。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种基于LoRaWAN通信的智能电能表,其特征在于,所述LoRa通信模块包括与第一主控MCU通过SPI总线接口相连接的射频芯片,所述射频芯片通过发射电路和接收电路与射频开关相连,射频开关上设置射频天线。
8.根据权利要求7所述的一种基于LoRaWAN通信的智能电能表,其特征在于,所述射频芯片采用semtech公司的SX1278射频芯片,所述射频开关采用AS179-92LF。
9.根据权利要求7所述的一种基于LoRaWAN通信的智能电能表,其特征在于,所述第一主控MCU选用STM32F207VET6单片机,所述第二主控MCU选用瑞萨公司型号为R7F0C004M2DFB的16位单片机。
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