[發明專利]一種基于WIFI和3G網絡的智能電表

無效

• 申請號: 201310342053.7
• 申請日: 2013-08-07
• 公開（公告）號: CN103424615A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 張曉芳;周占懷;丁寶;劉琳霞;賈瑞
• 申請（專利權）人: 健雄職業技術學院
• 主分類號: G01R22/06
• 分類號: G01R22/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 劉燕嬌

技術領域

本發明涉及一種基于WIFI和3G網絡的智能電表，屬于智能電網領域。

背景技術

隨著智能電網的日益發展，世界各國對于智能化用戶終端的需求也日益增大。智能電表作為智能電網建設的重要基礎裝備，加快智能電表產業鏈整合，促進其產業化，對于電網實現信息化、自動化和互動化具有支撐作用。

智能電表是在電子式電表的基礎上發展而來的。20世紀70年代，研究人員成功研制出利用模擬和數字電路實現電能計量功能的電子式電能表，克服了傳統的感應式機械電表人工抄表效率低，數據偏差大，防竊電功能差等弊病。在此基礎上，通過不斷擴展數字技術的應用，電子式電表具備了分時計費、預付費等功能。智能電表實現了對電子式電表的全面突破，以智能芯片為核心，集成包括具有雙向信息交流功能的讀表器，一套操作管理系統和數據庫，構建應用計算機技術、通信技術等多系統的交流平臺，實現電功率計時計量、自動計費、即時雙向通信和優化用電等功能。隨著太陽能、風能及高能儲電設備的投入，用戶需經濟合理地分配發電量和購買電量的數量，對智能電表提出了更高的要求：雙向計量。智能電表的投入，方便電力工作人員遠程抄表，目前比較先進的是GPRS無線電力遠程抄表，隨著傳輸容量大、實時性強的3G網絡的推廣，如何將3G接口融入智能電表中成為智能電表設計的要求之一。同時新型智能電表的設計要考慮到方便用戶智能支付；定時、定期了解用電信息以及對智能家電的控制，這些都成為新的研究課題。

發明內容

發明目的：本發明提出一種基于WIFI和3G網絡的智能電表，實時獲取電價信息和用電量信息，并根據電費信息平衡用電高峰和用電低谷時的用電量。

技術方案：本發明采用的技術方案為一種基于WIFI和3G網絡的智能電表，包括微控制器，所述微控制器連接電能計量芯片的輸出端，所述電能計量模塊的輸入端連接互感器，所述微控制器還與WIFI接口模塊、控制輸出模塊和3G接口模塊連接。

作為本發明的一種改進，所述互感器為電流互感器。

作為本發明的一種改進，所述微控制器還與實時時鐘電路、顯示模塊和按鍵模塊連接。

作為本發明的一種改進，還包括由售電中心和抄表中心組成的主站，該主站與3G接口模塊無線連接。

作為本發明的更進一步改進，還包括與所述WIFI接口模塊連接的家用WIFI網關。

有益效果：本發明利用3G和WIFI無線網絡，實時地獲取用電量信息和電價信息，在用電高峰時削減用電量，而在用電低谷時增加用電量，既減輕了電網負擔，又為業主節省了電費。同時還能夠自動完成購電和售電。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等同形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。

如圖1所示，互感器從電網側取電，電能計量模塊與電流互感器的次級線圈連接并計算用電量。電能計量模塊的實時計量結果輸出到微控制器MCU，因此微控制器MCU取得所有用電器的實時用電總量。微控制器MCU選用LPC2378芯片，為了給該芯片提供時鐘，微控制器MCU還連接了實時時鐘電路。同時微控制器MCU還連接有顯示模塊和按鍵模塊，便于人機交互，其中顯示模塊為LCD顯示器。

微控制器MCU還通過WIFI接口模塊與家庭內的WIFI局域網連接，家庭內部WIFI局域網通常是由多個智能插座、家居、安防用電器與家用WIFI網關組成，其中家用WIFI網關起到組網路由的作用，因此WIFI接口模塊直接與家用WIFI網關無線連接，使得微控制器MCU可以控制家庭內的用電器。微控制器MCU還通過3G接口模塊與主站無線連接。所謂主站即是電網公司一方的服務器，主站由售電中心和抄表中心組成。

控制輸出模塊連接到微控制器MCU，實時地從微控制器MCU獲取用電量和電價信息，同時對用電器進行控制。由前所述，電能計量模塊計算得到的實時用電總量發送給微控制器MCU，而控制輸出模塊再從微控制器MCU獲得實時用電總量。另一方面，通過3G接口模塊，微控制器MCU又能夠從電網公司獲得電價信息，包括高峰電價和平時電價，同樣控制輸出模塊再從微控制器MCU處獲得電價信息。控制輸出模塊根據獲得的實時用電總量和電價信息，計算出最佳的用電計劃，削減用電高峰的負荷，增加用電低谷時的負荷。用電計劃完成后，控制輸出模塊通過微控制器MCU和WIFI接口模塊給家用WIFI網關發送控制信號，實現相關用電器的啟動或關停。

控制輸出模塊在需要時，通過微控制器MCU和3G接口模塊向主站發出指令，在售電中心通過網銀或電話等虛擬介質完成購電或售電，而抄表中心定期通過3G接口模塊向微控制器MCU發布用戶的用電信息，控制輸出模塊也能夠在微控制器MCU中獲取電網公司統計的用電情況，以便于同電能計量模塊的統計結果對比，發現可能存在的漏電或偷電行為。所述售電中心也可以通過電話或短信的方式，同時將購電或售電情況再告知業主本人。