本實用新型涉及電力技術(shù)，尤其涉及電能監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)：

圖1示出了現(xiàn)有的電力能效監(jiān)測終端的原理框圖。如圖1所示，電力能效監(jiān)測終端主要由MCU91、存儲模塊92、電源模塊93、計量芯片94和通信模塊95組成。MCU91用于負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各個模塊的工作。它負(fù)責(zé)將各種采集得到的信息進(jìn)行存儲、計算，并能將不同的工作狀態(tài)通過指示燈的展示來完成與用戶的互動。另外，它還負(fù)責(zé)組織報文，通過通信模塊與外部的集中器或主站進(jìn)行通信。存儲模塊92用于存儲各種數(shù)據(jù)。電源模塊93主要負(fù)責(zé)給整個設(shè)備進(jìn)行供電。計量芯片94通常采用的是三相多功能計量芯片，它可以采集三相電壓、三相電流的有效值以及有功功率、無功功率、視在功率、電量等數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)發(fā)送給MCU91進(jìn)行處理計算。通信模塊95的主要作用是與主站進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，將電力能效監(jiān)測終端采集到的數(shù)據(jù)上報給主站，下發(fā)主站的各種參數(shù)及命令。

電力能效監(jiān)測終端的功能主要是用于采集用戶用電線路上用電信息，并通過通信網(wǎng)絡(luò)將信息傳至集中器或主站，因此電力能效監(jiān)測終端通信功能的優(yōu)劣直接關(guān)系到信息傳遞的完整性和實時性。現(xiàn)有的通信模塊95主要有兩種類型，一種類型的通信模塊由RS485通信電路構(gòu)成，另一種類型的通信模塊由公網(wǎng)通信模塊構(gòu)成。

RS485通信電路通過有線方式完成通信功能。RS485通信方式是一種簡單、有效、低成本的通信解決方案，在電力需求側(cè)領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用。然而它的有線通信方式對安裝環(huán)境、安裝過程均提出了較高的要求，間接地增加了設(shè)備成本。RS485通信電路與終端直接連接的方式也給終端受外界干擾影響留下了隱患，同時有線通信方式在長線傳輸?shù)囊笙乱矔a(chǎn)生諸多技術(shù)難題，對整個系統(tǒng)的通信造成影響。

公網(wǎng)通信模塊負(fù)責(zé)實現(xiàn)GPRS或CDMA的公網(wǎng)通信功能。公網(wǎng)通信模塊通常設(shè)計成可拆卸模式，通過專門設(shè)計的接口與終端主控電路相連。公網(wǎng)通信方式的無線特性在很大程度上解決了現(xiàn)場布線安裝的問題，而可靠的公網(wǎng)通信方式則給通信質(zhì)量提供了保證。但是，這種通信方式所需的每月資費給會給用戶帶來不小的壓力。另外，對于一些公網(wǎng)通信信號較差的特殊用戶而言，這種通信方式就會存在較大的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種通信模塊的安裝方便快捷、通信成本低廉、通信效果好的電力能效監(jiān)測終端。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是：

一種基于LoRa調(diào)制的無線通信的電力能效監(jiān)測終端，包括MCU和通信模塊；其中，通信模塊為基于LoRa調(diào)制的無線通信模塊；基于LoRa調(diào)制的無線通信模塊包括天線、無線通信收發(fā)器和數(shù)據(jù)傳輸接口；天線與無線通信收發(fā)器電連接，無線通信收發(fā)器通過數(shù)據(jù)傳輸接口與MCU電連接。

采用上述技術(shù)方案后，本實用新型至少具有以下優(yōu)點和特點：

1、根據(jù)本實用新型實施例的電力能效監(jiān)測終端采用的是無線通信模塊，因此在現(xiàn)場安裝時不需要考慮布線的問題，且安裝時間短，安裝成本低，使電力能效監(jiān)測終端在現(xiàn)場安裝方便快捷；

2、根據(jù)本實用新型實施例的電力能效監(jiān)測終端采用的是基于LoRa調(diào)制的無線通信模塊，與公網(wǎng)無線通信方式相比不存在通信資費，實現(xiàn)了通信零成本，從而減輕了用戶的資金壓力；

3、根據(jù)本實用新型實施例的電力能效監(jiān)測終端適合現(xiàn)場多變的環(huán)境，無論是在多層的樓宇結(jié)構(gòu)，還是寬闊的廠房結(jié)構(gòu)，基于LoRa調(diào)制技術(shù)的微功率小無線通信方式都能夠達(dá)到良好的通信效果；

4、本實用新型實施例的電力能效監(jiān)測終端采用了專門的數(shù)據(jù)傳輸接口實現(xiàn)無線通信收發(fā)器與MCU之間的通信連接，該數(shù)據(jù)傳輸接口的面積小，引腳數(shù)少，從而方便了安裝與維護(hù)，節(jié)約了資源和成本。

附圖說明

圖1示出了現(xiàn)有的電力能效監(jiān)測終端的原理框圖。

圖2示出了根據(jù)本實用新型一實施例的電力能效監(jiān)測終端的原理框圖。

圖3示出了根據(jù)本實用新型一實施例的基于LoRa調(diào)制的無線通信模塊的原理框圖。

圖4示出了根據(jù)本實用新型一實施例的數(shù)據(jù)傳輸接口的示意圖。

圖5示出了根據(jù)本實用新型一實施例的屏蔽罩的示意圖。

圖6示出了根據(jù)本實用新型一實施例的天線的示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

請參閱圖2。根據(jù)本實用新型一實施例的基于LoRa調(diào)制的無線通信的電力能效監(jiān)測終端，包括MCU1、存儲模塊2、電源模塊3、計量芯片4和基于LoRa調(diào)制的無線通信模塊5。

MCU1用于負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)存儲模塊2、電源模塊3、計量芯片4和基于LoRa調(diào)制的無線通信模塊5的工作。存儲模塊2用于存儲各種數(shù)據(jù)。電源模塊3主要負(fù)責(zé)給整個設(shè)備進(jìn)行供電。計量芯片4可以采集三相電壓、三相電流的有效值以及有功功率、無功功率、視在功率、電量等數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)發(fā)送給MCU1進(jìn)行處理計算。

如圖3所示，基于LoRa調(diào)制的無線通信模塊5包括天線51、無線通信收發(fā)器52和數(shù)據(jù)傳輸接口53。天線51與無線通信收發(fā)器52電連接，無線通信收發(fā)器52通過數(shù)據(jù)傳輸接口53與MCU1電連接。

根據(jù)本實用新型的電力能效監(jiān)測終端采用了專門的數(shù)據(jù)傳輸接口實現(xiàn)無線通信收發(fā)器與MCU之間的通信連接，該數(shù)據(jù)傳輸接口的面積小，引腳數(shù)少，從而方便了安裝與維護(hù)，節(jié)約了資源和成本。圖4示出了根據(jù)本實用新型一實施例的數(shù)據(jù)傳輸接口53的示意圖。該數(shù)據(jù)傳輸接口53具有六根引腳。無線通信收發(fā)器52的復(fù)位引腳、使能引腳、第一數(shù)據(jù)收發(fā)引腳、第二數(shù)據(jù)收發(fā)引腳、第三數(shù)據(jù)收發(fā)引腳、第四數(shù)據(jù)收發(fā)引腳分別與數(shù)據(jù)傳輸接口53的第一引腳P1、第二引腳P2、第三引腳P3、第四引腳P4、第五引腳P5和第六引腳P6電連接；數(shù)據(jù)傳輸接口53的第一引腳P1、第二引腳P2、第三引腳P3、第四引腳P4、第五引腳P5和第六引腳P6分別與MCU1的第一I/O腳、第二I/O腳、第三I/O腳、第四I/O腳、第五I/O腳和中斷引腳電連接。MCU1能夠向無線通信收發(fā)器52發(fā)送使能信號和復(fù)位信號，并與無線通信收發(fā)器52實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互，而無線通信收發(fā)器52能夠向MCU1發(fā)送中斷請求信號。

基于LoRa調(diào)制的無線通信模塊5采用了基于LoRa調(diào)制方式的微功率小無線通信技術(shù)，這是一種1GHz以下的超長距低功耗的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。該技術(shù)使用特殊的擴(kuò)頻調(diào)制方式，大大提升了物理層通訊的性能，具有通信距離長、功耗低、成本低等多種優(yōu)勢。根據(jù)本實用新型實施例的采用基于LoRa調(diào)制的無線通信模塊的電力能效監(jiān)測終端在抑制同頻干擾的性能方面具有明顯優(yōu)勢，解決了傳統(tǒng)終端無法同時兼顧距離、抗擾和功耗的弊端，在同樣的樓宇、工業(yè)應(yīng)用等環(huán)境條件下，性能優(yōu)于使用傳統(tǒng)調(diào)制方式（GFSK、FSK、OOK、GMSK等）工作的射頻產(chǎn)品，在惡劣的噪聲環(huán)境下（電表中、電機(jī)旁等強(qiáng)干擾源附近，電梯井、礦井、地下室等天然屏蔽環(huán)境）優(yōu)勢更為明顯，并很好地解決了數(shù)據(jù)在復(fù)雜環(huán)境中的超遠(yuǎn)距通信問題。

請參閱圖5。根據(jù)本實用新型一實施例的電力能效監(jiān)測終端包括電路板6。MCU1、無線通信收發(fā)器52和數(shù)據(jù)傳輸接口53設(shè)置在電路板6的同一表面61；在電路板6的表面61還設(shè)有屏蔽罩8，屏蔽罩8罩住無線通信收發(fā)器52，從而將通信收發(fā)器52與其它電路之間進(jìn)行金屬隔離，以控制電場、磁場和電磁波由一個區(qū)域?qū)α硪粋€區(qū)域的感應(yīng)和輻射。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計可以防止干擾電磁場向外擴(kuò)散，也能防止它們受到外界電磁場的影響。本實施例中，屏蔽罩8與電路板6焊接連接。

請參閱圖6。根據(jù)本實用新型一實施例的電力能效監(jiān)測終端包括外殼7，電路板6設(shè)置在外殼7的內(nèi)部。天線51包括天線本體511和天線接頭512；天線本體511設(shè)置在外殼7的外部，該天線本體511的一端與外殼7可拆卸地連接；天線接頭512的一端與天線本體511相連，天線接頭512的另一端伸入外殼7內(nèi)，并與電路板6焊接連接。在本實施例，殼體7上設(shè)有螺紋通孔，天線本體511的一端設(shè)有外螺紋，通過螺旋連接的方式與外殼7可拆卸地連接。

根據(jù)本實用新型實施例的電力能效監(jiān)測終端由于采用了基于LoRa調(diào)制的無線通信模塊，實現(xiàn)了通信零成本，從而減輕了用戶的資金壓力。