[實用新型]一種基于ZigBee協議的電能采集及環境感知節點設備

有效

• 申請號: 201621183312.1
• 申請日: 2016-10-28
• 公開（公告）號: CN206369557U
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 康歡;李倩;劉暢;王恩偉;曹晉源;張愛梅;劉波;羅剛;董瑪蘭瑩;熊波;王楓;吳濤;何玉琳;嚴文晴;汪浩
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司貴陽供電局
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;H04W84/18;G08C17/02
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所52100
• 代理人: 商小川

技術領域

本實用新型涉及一種電能采集及環境感知節點設備，尤其涉及一種基于ZigBee協議的電能采集及環境感知節點設備,屬于電能質量監測領域。

背景技術

隨著社會經濟快速發展，電力需求量持續增加，而電力供需形勢卻持續緊張，用電形勢十分嚴峻。為此，根據我國國情，電力行業制定了堅強智能電網發展規劃。隨著智能電網的發展，為了更好的服務用戶，需要提供更加精確和實時的電能能耗監測。節點實物設計成插座形式，完成了對用戶側電能的實時監測。系統精度高、穩定性好，為用戶選擇用電行為提供一個有利的參考。

目前，電監測設備往往只能記錄總用電量，并不能掌握用電設備實時的用電情況。傳統的方式為國內大多數家庭和企業安裝使用的單相式電子式電能表計量，但其顯示界面小，信息存儲量也小，處理能力有限，可操作性差，只能讀出用戶每月的總用電量，用戶無法對電能信息進行完整的分析等缺點，無法為供電部門提供用電分析與預測的數據依據，不能在電量用度控制、供電單位與用戶的交互等方面提供便利，無法滿足日益發展的社會用電需求。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種基于ZigBee協議的電能采集及環境感知節點設備，利用一種基于ZigBee協議的電能采集及環境感知節點設備解決傳統的方式為國內大多數家庭和企業安裝使用的單相式電子式電能表計量，但其顯示界面小，信息存儲量也小，處理能力有限，可操作性差，只能讀出用戶每月的總用電量，用戶無法對電能信息進行完整的分析等缺點，無法為供電部門提供用電分析與預測的數據依據，不能在電量用度控制、供電單位與用戶的交互等方面提供便利，無法滿足日益發展的社會用電需求的問題。

本實用新型采用的技術方案為一種基于ZigBee的電能采集及環境感知節點設備，包括電能采集及環境感知節點設備、遠程服務器端和市電設備和用電設施，所述的電能采集及環境感知節點設備外殼為插座結構，電能采集及環境感知節點設備外殼還包括連接市電的插頭，市電設備和用電設施連接到電能采集及環境感知節點設備電器用的插口；電路板安裝在電能采集及環境感知節點設備內部。

所述的電路板包括電能采集電路板和TelosB電路板，電能采集模板與TelosB電路板連接。

所述的電能采集模塊上集成電能計量模塊和電源模塊，電能計量模塊與用戶負載連接；電源模塊通過感應線圈給電能采集模塊供電，所述的電能采集模塊輸出信號連接到電能計量模塊，電能計量模塊的電源由電源模塊提供。

所述的TelosB電路板上集成MCU、溫濕光測量模塊、無線收發模塊和串口調試模塊，所述的MCU分別和溫濕光測量模塊、電能計量模塊、無線收發模塊、串口調試模塊連接，MCU電源由電源模塊提供。

利用本實用新型的技術方案，只需將節點模盒插入帶電的電源插口，模盒內的電源模塊就把市電轉化為直流電，為電能計量模塊供電，電能計量模塊負責采集用電器的電壓、電流、有功功率和用電量四組數據，采用ZigBee協議的方式將數據從模盒內的無線發送模塊發送到遠程服務器端，即可實現對用電用戶的電壓、電流、有功功率和用電量四組數據準確采集和實時發送，只需通過服務器端的監測系統就可實時采集用戶的用電狀況，并對所有采集到的信息進行綜合分析。

本實用新型的電路板包括電能采集電路板和TelosB電路板，電能采集模板與TelosB電路板連接，采用集成的方式大大減小了模塊單獨布置的空間，使得模盒所需的體積更小，更易安裝。

本實用新型的電能采集模塊上集成電能計量模塊和電源模塊，電能計量模塊與用戶負載連接；電源模塊通過感應線圈給電能采集模塊供電，所述的電能采集模塊輸出信號連接到電能計量模塊，電能計量模塊的電源由電源模塊提供，采用集成的方式大大減小了模塊單獨布置的空間，使得模盒所需的體積更小，更易安裝。

本實用新型的TelosB電路板上集成MCU、溫濕光測量模塊、無線收發模塊和串口調試模塊，所述的MCU分別和溫濕光測量模塊、電能計量模塊、無線收發模塊、串口調試模塊連接，MCU電源由電源模塊提供，采用集成的方式大大減小了模塊單獨布置的空間，使得模盒所需的體積更小，更易安裝。