本發(fā)明涉及一種電表管理系統(tǒng)，特別涉及一種網(wǎng)絡通信電能管理系統(tǒng)。

背景技術：

一直以來，感應式機械電能表具有較大的市場，但機械電表有著較大的缺點，機械電能表因采用機械轉動方式工作，摩擦力不穩(wěn)定，因此穩(wěn)定性較差，經(jīng)運輸后準確度就可能超差，在安裝之前必須重新調(diào)校，安裝運行后隨著使用時間的增加，穩(wěn)定性又會逐漸變差。機械電能表由于采用磁路結構非線性失真大，一致性差，因此要采用各種補償機構，采用補償機構又降低了穩(wěn)定性，也不利于生產(chǎn)使用中的調(diào)校。傳統(tǒng)電表管理系統(tǒng)采用直接抄寫或有線傳輸?shù)姆绞竭M行數(shù)據(jù)讀取和控制，人力成本和布線成本較高，不宜與大面積推廣使用，而且人工抄寫還存在一定的誤差。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中所存在的上述不足，提供一種采集精度高、穩(wěn)定性強、多傳輸方式的網(wǎng)絡通信電能管理系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術方案：

一種網(wǎng)絡通信電能管理系統(tǒng)，其特征在于包括：智能電能表：用于管理用戶用電量，記錄用戶預購電信息，使用RS485總線和電力載波與供電控制中心通信；供電控制中心：管理所有智能電能表和用戶信息；路由器：通過WIFI與智能電能表通信，通過網(wǎng)絡與供電控制中心通信；便攜終端：通過紅外與智能電能表通信，通過USB與供電控制中心通信；IC卡：用戶通過IC卡存儲用戶用電信息，實現(xiàn)智能電能表與供電控制中心的信息互交。

進一步的，所述智能電能表包括：電流采集電路、電壓采集電路、與電流采集電路和電壓采集電路連接的電能計量模塊、電能計量模塊連接有單片機模塊和檢測接口電路、與單片機模塊和電能計量模塊連接的電壓轉換模塊；電流采集電路包括分流電路和電流濾波模塊，電壓采集電路包括電壓衰減電路和電壓濾波模塊；單片機模塊還連接有RS485接口電路、載波通信電路、ESMA安全模塊、IC接口電路、繼電器驅(qū)動電路、顯示模塊、EEPROM存儲模塊、開蓋檢測電路、網(wǎng)絡通信模塊。

進一步的，電壓轉換模塊結構為：變壓器T1的正輸出端通過正向連接二極管D1到芯片IC1的輸入端，芯片IC1的輸出端作為模塊電壓輸出端，芯片IC1的輸入端分別通過正向極性電容E1和電容C2接地，芯片IC1的輸出端分別通過正向極性電容E2和E3接地，芯片IC1使用芯片78L05。

進一步的，檢測接口電路結構為：電路輸入端通過電阻R3連接并聯(lián)的發(fā)光二極管D4和發(fā)光二極管D3的正極，發(fā)光二極管D4和發(fā)光二極管D3的負極連接光電耦合器U1的輸入端，光電耦合器U1的輸出端作為檢測接口電路的輸出端。

進一步的，繼電器驅(qū)動電路結構為：第一輸入端通過電阻R41連接到三極管Q1的基極，三極管Q1的基極通過電阻R40接地，三極管Q1的發(fā)射極連接三極管Q1的基極，三極管Q1的集電極通過電阻R42連接到三極管Q5的基極；三極管Q3的發(fā)射極接地，三極管Q3的集電極連接到三極管Q6的集電極；三極管Q5的發(fā)射極連接VCC，三極管Q5的集電極連接三極管Q4的集電極；三極管Q4的發(fā)射極接地，三極管Q4的基極連接三極管Q2的發(fā)射極，第二輸入端通過電阻R44連接到三極管Q2的基極，三極管Q2的基極通過電阻R45接地，三極管Q2的集電極連接三極管Q6的基極，三極管Q6的發(fā)射極連接到VCC，三極管Q5的集電極作為第一輸出端，三極管Q6的集電極作為第二輸出端，第一輸出端與第二輸出端之間還連接有瞬態(tài)抑制二極管DB1。

進一步的，RS485接口電路電路結構為：第一輸入端通過電阻R51連接到光電耦合器U51的負輸入端，電路第二輸入端通過電阻R52連接到光電耦合器U52的負輸入端；光電耦合器U51和光電耦合器U52的正輸入端均連接到VCC；光電耦合器U51的正輸出端通過電阻R54連接到VCC，其負輸出端接地，其正輸出端還連接到芯片U6的DI端，芯片U6采用MAX3085；光電耦合器U52的負輸出端通過電阻R55接地，其負輸出端連接芯片U6的RE端和DE端；光電耦合器U53的正輸入端連接VCC，負輸入端通過電阻R56連接到芯片U6的RO端，正輸出端通過電阻R53連接到VCC，其負輸出端接地；芯片U6的A端作為IC接口電路的第一輸出端，第一輸出端通過電阻R58接VCC，芯片U6的B端連接熔斷器F1后作為IC接口電路的第二輸出端，芯片U6的B端通過電阻R57接地；芯片A端和B端間連接有瞬態(tài)抑制二極管DB2。

進一步的，所述網(wǎng)絡通信模塊包括天線模塊和WIFI模塊，所述WIFI模塊使用CC1110芯片最小化系統(tǒng)結構，所述天線模塊結構為：第一輸入端依次連接電感L35和電容C33接地，第二輸入端連接電容C38接地，第一輸入端還依次連接電容C34和電感L38到第二輸入端，電容C34和電感L38間的節(jié)點依次通過電感L36、電感L37、電容C37和電阻R35連接到板載天線，電感L37兩端還分別通過電容C35和電容C36接地。天線匹配電路電容C37和電阻R33間的節(jié)點還通過電阻R36連接到SMA接頭。

進一步的，所述紅外通信模塊包括紅外發(fā)送電路和紅外接收電路，所述紅外發(fā)送電路結構為：紅外發(fā)送電路結構為：集成運放U11A的負輸入端作為電路輸入端，其正輸入端接地，集成運放U11A的電源端通過電阻R16連接到電源VCC，集成運放U11A輸出端與電路輸入端間連接有電阻R11；集成運放U11A輸出端通過電阻R12連接到反向器U12A輸入端，反相器U12A輸入端還依次正向連接二極管D11和電阻R14到反相器U12A的輸出端，反相器U12A輸入端連接到反相器U13A的輸入端；電源端VCC依次通過電阻R16和電阻R15連接到紅外發(fā)射管正輸入端，反相器U3A的輸出端連接紅外發(fā)射管負輸出端。

進一步的，紅外接收電路結構為：集成運放U25A的負輸入連接紅外接收管負極，紅外接收管正極接地；集成運放U25A的正輸入端連接到負電壓源,其輸出端與負輸入端之間連接電阻R27，集成運放U25A輸出端依次通過電阻R28和電容C23連接到集成運放U26A的負輸入端；集成運放U26A的正輸入端接地，集成運放U26A的負輸入端與其輸出端之間連接電阻R29，集成運放U26A的輸出端通過電阻R20后作為電路輸出端，電路輸出端還通過電容C24接地。

綜上所述，本發(fā)明結構簡單，總體穩(wěn)定性好，工作中的調(diào)校周期長，測量精度高，適用范圍廣，功耗低。

本發(fā)明不僅具有RS485總線和電力載波電能管理系統(tǒng)的傳統(tǒng)傳輸方式，還可以通過網(wǎng)絡來電能系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳輸，通過便攜終端通過紅外信號對智能電能表進行抄寫和控制，用戶即通過IC卡購買電量，也可以通過網(wǎng)絡購買電量，實現(xiàn)了多方式的數(shù)據(jù)傳輸管理。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的原理結構圖；

圖2為本發(fā)明的智能電能表結構圖；

圖3為本發(fā)明的電源轉換模塊電路圖；

圖4為本發(fā)明的檢測接口電路圖；

圖5為本發(fā)明的繼電器驅(qū)動電路圖；

圖6為本發(fā)明的485通信電路圖；

圖7為本發(fā)明的wifi模塊電路電路圖；

圖8為本發(fā)明的天線模塊電路圖；

圖9為本發(fā)明紅外發(fā)送電路圖；

圖10為本發(fā)明紅外接收電路圖。

具體實施方式

下面結合試驗例及具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發(fā)明內(nèi)容所實現(xiàn)的技術均屬于本發(fā)明的范圍。

實施例

如圖1所示，一種網(wǎng)絡通信電能管理系統(tǒng)，在于包括：智能電能表：用于管理用戶用電量，記錄用戶預購電信息，使用RS485總線和電力載波與供電控制中心通信；供電控制中心：管理所有智能電能表和用戶信息；路由器：通過WIFI與智能電能表通信，通過網(wǎng)絡與供電控制中心通信；便攜終端：通過紅外與智能電能表通信，通過USB與供電控制中心通信；IC卡：用戶通過IC卡存儲用戶用電信息，實現(xiàn)智能電能表與供電控制中心的信息互交。

如圖2所示，智能電能表包括：電流采集電路、電壓采集電路、與電流采集電路和電壓采集電路連接的電能計量模塊、電能計量模塊連接有單片機模塊和檢測接口電路、與單片機模塊和電能計量模塊連接的電壓轉換模塊；電流采集電路包括分流電路和電流濾波模塊，電壓采集電路包括電壓衰減電路和電壓濾波模塊；單片機模塊還連接有RS485接口電路、載波通信電路、ESMA安全模塊、IC接口電路、繼電器驅(qū)動電路、顯示模塊、EEPROM存儲模塊、開蓋檢測電路、網(wǎng)絡通信模塊。

如圖3所示，電壓轉換模塊結構為：變壓器T1的正輸出端通過正向連接二極管D1到芯片IC1的輸入端，芯片IC1的輸出端作為模塊電壓輸出端，芯片IC1的輸入端分別通過正向極性電容E1和電容C2接地，芯片IC1的輸出端分別通過正向極性電容E2和E3接地，芯片IC1使用芯片78L05。

如圖4所示，檢測接口電路結構為：電路輸入端通過電阻R3連接并聯(lián)的發(fā)光二極管D4和發(fā)光二極管D3的正極，發(fā)光二極管D4和發(fā)光二極管D3的負極連接光電耦合器U1的輸入端，光電耦合器U1的輸出端作為檢測接口電路的輸出端。

如圖5所示，繼電器驅(qū)動電路結構為：第一輸入端通過電阻R41連接到三極管Q1的基極，三極管Q1的基極通過電阻R40接地，三極管Q1的發(fā)射極連接三極管Q1的基極，三極管Q1的集電極通過電阻R42連接到三極管Q5的基極；三極管Q3的發(fā)射極接地，三極管Q3的集電極連接到三極管Q6的集電極；三極管Q5的發(fā)射極連接VCC，三極管Q5的集電極連接三極管Q4的集電極；三極管Q4的發(fā)射極接地，三極管Q4的基極連接三極管Q2的發(fā)射極，第二輸入端通過電阻R44連接到三極管Q2的基極，三極管Q2的基極通過電阻R45接地，三極管Q2的集電極連接三極管Q6的基極，三極管Q6的發(fā)射極連接到VCC，三極管Q5的集電極作為第一輸出端，三極管Q6的集電極作為第二輸出端，第一輸出端與第二輸出端之間還連接有瞬態(tài)抑制二極管DB1。

如圖6所示，RS485接口電路電路結構為：第一輸入端通過電阻R51連接到光電耦合器U51的負輸入端，電路第二輸入端通過電阻R52連接到光電耦合器U52的負輸入端；光電耦合器U51和光電耦合器U52的正輸入端均連接到VCC；光電耦合器U51的正輸出端通過電阻R54連接到VCC，其負輸出端接地，其正輸出端還連接到芯片U6的DI端，芯片U6采用MAX3085；光電耦合器U52的負輸出端通過電阻R55接地，其負輸出端連接芯片U6的RE端和DE端；光電耦合器U53的正輸入端連接VCC，負輸入端通過電阻R56連接到芯片U6的RO端，正輸出端通過電阻R53連接到VCC，其負輸出端接地；芯片U6的A端作為IC接口電路的第一輸出端，第一輸出端通過電阻R58接VCC，芯片U6的B端連接熔斷器F1后作為IC接口電路的第二輸出端，芯片U6的B端通過電阻R57接地；芯片A端和B端間連接有瞬態(tài)抑制二極管DB2。

如圖7和圖8所示，網(wǎng)絡通信模塊包括天線模塊和WIFI模塊，WIFI模塊使用CC1110芯片最小化系統(tǒng)結構，所述天線模塊結構為：第一輸入端依次連接電感L35和電容C33接地，第二輸入端連接電容C38接地，第一輸入端還依次連接電容C34和電感L38到第二輸入端，電容C34和電感L38間的節(jié)點依次通過電感L36、電感L37、電容C37和電阻R35連接到板載天線，電感L37兩端還分別通過電容C35和電容C36接地。天線匹配電路電容C37和電阻R33間的節(jié)點還通過電阻R36連接到SMA接頭。

紅外通信模塊包括紅外發(fā)送電路和紅外接收電路，如圖9所示紅外發(fā)送電路結構為：紅外發(fā)送電路結構為：集成運放U11A的負輸入端作為電路輸入端，其正輸入端接地，集成運放U11A的電源端通過電阻R16連接到電源VCC，集成運放U11A輸出端與電路輸入端間連接有電阻R11；集成運放U11A輸出端通過電阻R12連接到反向器U12A輸入端，反相器U12A輸入端還依次正向連接二極管D11和電阻R14到反相器U12A的輸出端，反相器U12A輸入端連接到反相器U13A的輸入端；電源端VCC依次通過電阻R16和電阻R15連接到紅外發(fā)射管正輸入端，反相器U3A的輸出端連接紅外發(fā)射管負輸出端。

如圖10紅外接收電路結構為：集成運放U25A的負輸入連接紅外接收管負極，紅外接收管正極接地；集成運放U25A的正輸入端連接到負電壓源,其輸出端與負輸入端之間連接電阻R27，集成運放U25A輸出端依次通過電阻R28和電容C23連接到集成運放U26A的負輸入端；集成運放U26A的正輸入端接地，集成運放U26A的負輸入端與其輸出端之間連接電阻R29，集成運放U26A的輸出端通過電阻R20后作為電路輸出端，電路輸出端還通過電容C24接地。