[實用新型]一種基于ZigBee通信的智能三相電表

有效

• 申請號: 201720199343.4
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN207036951U
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 程維維;張成洲;李偉銘;朱佳;魏可情;林云斌;曾金鳳;吳泉鑫;唐雪梅
• 申請（專利權）人: 溫州墨熵微電子有限公司
• 主分類號: G01R22/10
• 分類號: G01R22/10;G08C17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種智能電表系統，尤其涉及一種基于ZigBee通信的智能三相電表。

背景技術

近年來，我國大力倡導智能電網的建設，智能電表作為智能控制終端，承擔著電量監測的作用。隨著科技的快速發展，我國對電表的要求日益提高。傳統的電能表大多為感應式電表或機械電表，無法實現對電能數據的自動采集和分析，需要人工巡檢和收集信息，工作效率低，且存在抄表誤差大，錯誤多以及信息不完整等問題，越來越難以滿足智能電網建設的發展要求。

隨著智能電表的發展，各種數字電表、多功能電表不斷涌現，智能電表除了實現電能監測和計費等功能之外，還要求實現電力部門和用戶的信息交互，因此通信至關重要。現有市場上，智能電表的通信分為有線通信和無線通信，相對于傳統的的有線通信，采用無線通信可以減少布線的工作量，建設周期短，適用性強已經擴展性好等優點，目前的智能電表，采用無線通信大多采用無線射頻技術、藍牙技術、GPRS技術及ZigBee等技術。采用ZigBee技術的智能電表在通信傳輸距離、功耗及成本上，都很有市場前景。

實用新型內容

針對現有技術存在的智能電表功能單一、交互性差、有線通信布線麻煩，人工成本高等問題，特提供一種基于ZigBee通信的智能三相電表，解決現有技術中存在的一些問題。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為：一種基于ZigBee通信的智能三相電表，包括信號采樣單元、電能計量單元、主控制器數據管理單元、 ZigBee通信單元、RS485通信單元、繼電器控制單元、故障管理單元、安全認證單元、按鍵/顯示單元；信號采樣單元依次與電能計量單元、主控制器數據管理單元相連，主控制器數據管理單元分別與ZigBee通信單元、RS485通信單元、繼電器控制單元、故障管理單元、安全認證單元、按鍵/顯示單元相連。

所述的信號采樣單元包括電流采樣模塊和電壓采樣模塊，通過電壓互感器和電流互感器采集三相電壓和三相電流。

所述的電能計量單元通過計量芯片將采樣的電壓、電流進行處理，轉換成數字信號并做內部運算，內部運算后的結果轉換成脈沖信號后通過SPI接口傳輸給主控制器數據管理單元。

所述的主控制器數據管理單元包括主控芯片、存儲單元、時鐘單元和掉電檢測單元，對電能計量單元傳輸過來的脈沖信號進行處理，處理后的數據通過 RS485通信單元和ZigBee通信單元實現數據通信，并將數據存儲在存儲單元。

所述的ZigBee通信單元通過RS232串行接口與主控制器數據管理單元進行通信，由主控制器數據管理單元向ZigBee通信單元發送指令，當ZigBee通信單元收到指令后，根據指令發送相應數據，實現與其他智能三相電表通信。

所述的安全認證單元采用嵌入式加密認證模塊ESAM，在ESAM模塊中增加安全機制和加解密運算機制，在通信過程中實行雙向身份認證，保障數據在傳輸過程中不被篡改。

所述的按鍵/顯示單元包括LCD顯示屏和按鍵，顯示內容可通過按鍵進行切換，顯示內容可根據遠程配置進行顯示。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是：智能電表采用無線通信模式，減少了布線的工作量和后期維護，通過采用ZigBee無線通信方式，不僅功耗低，成本低，而且通過ZigBee無線通信可以實現無線控制及管理。

附圖說明

圖1為本實用新型智能三相電表的總體構架圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的優選實施例進行說明。

如圖1所示，一種基于ZigBee通信的智能三相電表，包括信號采樣單元、電能計量單元、主控制器數據管理單元、ZigBee通信單元、RS485通信單元、繼電器控制單元、故障管理單元、安全認證單元、按鍵/顯示單元；信號采樣單元依次與電能計量單元、主控制器數據管理單元相連，主控制器數據管理單元分別與ZigBee通信單元、RS485通信單元、繼電器控制單元、故障管理單元、安全認證單元、按鍵/顯示單元相連。

所述的信號采樣單元包括電流采樣模塊和電壓采樣模塊，通過電壓互感器和電流互感器采集三相電壓和三相電流。

所述的電能計量單元通過計量芯片將采樣的電壓、電流進行處理，轉換成數字信號并做內部運算，內部運算后的結果轉換成脈沖信號后通過SPI接口傳輸給主控制器數據管理單元。