一種基于微功率無(wú)線通信協(xié)議的家庭用電信息采集系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用電信息采集技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于微功率無(wú)線通信協(xié)議的家庭用電?目息米集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]智能電網(wǎng)的面向?qū)ο笫请姌I(yè)局，而智能家居多側(cè)重對(duì)家電的使用控制。目前人們對(duì)家居用電設(shè)備的用電情況多是通過(guò)長(zhǎng)期的用電量來(lái)感受的，這樣不利于人們對(duì)家電用電的管理和控制，但是家庭用電信息采集系統(tǒng)的出現(xiàn)解決了以上問(wèn)題。目前家庭用電采集系統(tǒng)方案有:一是借鑒智能電網(wǎng)的用電采集系統(tǒng)的采集方案，如電力線載波方案；一是智能家居方案中常用的信息量的采集方案，如ZigBee技術(shù)、wifi技術(shù)等。
[0003]上述的第一種方案-電力線載波方案，目前在電網(wǎng)用電采集系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，技術(shù)相對(duì)成熟，只需要在系統(tǒng)內(nèi)的通信端點(diǎn)上加上阻波器等少量元件即可實(shí)現(xiàn)通信。但是這種方案的缺點(diǎn)是信號(hào)質(zhì)量差，帶寬窄等。
[0004]上述的第二種方案中，ZigBee方案的缺點(diǎn)是:產(chǎn)品開發(fā)難度大、開發(fā)周期長(zhǎng)、產(chǎn)品成本高，而且其信號(hào)傳輸頻點(diǎn)與家庭網(wǎng)關(guān)Wifi在同一頻點(diǎn)上，易產(chǎn)生干擾。而Wifi方案的家庭用電采集系統(tǒng)的缺點(diǎn)是:功耗高、組網(wǎng)能力低、擴(kuò)展空間受限、產(chǎn)品成本高。
[0005]急需對(duì)現(xiàn)有技術(shù)方案進(jìn)行突破，解決上述技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，利用微功率無(wú)線產(chǎn)品的特點(diǎn)，本發(fā)明提出一種基于微功率無(wú)線通信協(xié)議的家庭用電信息采集系統(tǒng)，使得系統(tǒng)在信息傳輸時(shí)與家庭網(wǎng)關(guān)工作在不同的頻點(diǎn)上，信號(hào)間的干擾不大。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于微功率無(wú)線通信協(xié)議的家庭用電信息采集系統(tǒng)，包括:用電監(jiān)控終端和受控終端；其中，所述用電監(jiān)控終端包括鍵盤、控制模塊、微功率無(wú)線主模塊；所述受控終端包括:計(jì)量芯片、微功率無(wú)線從模塊；
[0008]所述鍵盤，用于選擇受控終端并設(shè)置為測(cè)量點(diǎn)；向控制模塊發(fā)送指令；其中，所述測(cè)量點(diǎn)與受控終端的ID相映射關(guān)系；
[0009]控制模塊，用于根據(jù)所述指令生成控制命令，并將控制命令通過(guò)微功率無(wú)線主模塊發(fā)送至微功率無(wú)線從模塊；
[0010]所述微功率無(wú)線主模塊，用于發(fā)出組網(wǎng)信標(biāo)，接收受控終端的鄰居表信息和場(chǎng)強(qiáng)表信息，根據(jù)所述受控終端的鄰居表信息和場(chǎng)強(qiáng)表信息、測(cè)量點(diǎn)及對(duì)應(yīng)的ID信息對(duì)受控終端配置通信路徑，通過(guò)mesh組網(wǎng)方式完成組網(wǎng)；發(fā)送控制命令；接受用電信息并處理；
[0011]所述計(jì)量芯片，用于實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)用電設(shè)備的用電信息；
[0012]所述微功率無(wú)線從模塊，用于接收、路由轉(zhuǎn)發(fā)組網(wǎng)信標(biāo)及控制命令，根據(jù)所述組網(wǎng)信標(biāo)獲得所述受控終端的鄰居表信息和場(chǎng)強(qiáng)表信息，將所述鄰居表信息和場(chǎng)強(qiáng)表信息轉(zhuǎn)發(fā)至所述微功率無(wú)線主模塊；并根據(jù)控制命令將所述用電信息發(fā)送至所述微功率無(wú)線主模塊。
[0013]優(yōu)選地，所述用電監(jiān)控終端還包括:顯示芯片；其中，所述顯示芯片用于將所述微功率無(wú)線主模塊處理后的用電信息進(jìn)行顯示。
[0014]優(yōu)選地，所述控制命令包括讀取受控端測(cè)試點(diǎn)數(shù)據(jù)命令和透抄受控端測(cè)試點(diǎn)數(shù)據(jù)命令。
[0015]優(yōu)選地，所述控制模塊還用于在組網(wǎng)完成后所述鍵盤增設(shè)測(cè)量點(diǎn)時(shí)生成重啟組網(wǎng)命令。
[0016]優(yōu)選地，所述微功率無(wú)線主模塊和所述微功率無(wú)線從模塊均包括微處理器和射頻芯片。
[0017]優(yōu)選地，所述微功率無(wú)線主模塊還包括RJ45網(wǎng)口。
[0018]優(yōu)選地，所述微功率無(wú)線主模塊的工作頻點(diǎn)和所述微功率無(wú)線從模塊的工作頻點(diǎn)均為 470MHz ?510MHz。
[0019]上述技術(shù)方案具有如下有益效果:本技術(shù)方案組成的網(wǎng)絡(luò)是基于微功率協(xié)議通信的，與家庭網(wǎng)關(guān)相互干擾小，通信成功率高。進(jìn)一步地，本技術(shù)方案采用了 mesh網(wǎng)的組網(wǎng)方式，如果某個(gè)受控端壞掉不影響監(jiān)控端與其它受控端的通信，提高了網(wǎng)絡(luò)的健壯性。另外，本技術(shù)方案可以對(duì)家庭用電設(shè)備分別做計(jì)量，且能隨時(shí)查詢各用電設(shè)備的用電情況。改變了傳統(tǒng)的只能通過(guò)家庭入戶電表來(lái)了解用電情況，而且對(duì)于家庭內(nèi)的各個(gè)用電設(shè)備的用電情況不明了的現(xiàn)狀。
【附圖說(shuō)明】
[0020]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本發(fā)明提出的一種基于微功率無(wú)線通信協(xié)議的家庭用電信息采集系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0023]本技術(shù)方案的工作原理:相較于Zigbee方案，微功率無(wú)線產(chǎn)品具有開發(fā)難度小、周期短的特點(diǎn)，且與家庭網(wǎng)關(guān)工作在不同的頻點(diǎn)上，信號(hào)間的干擾不大。相較于Wifi方案，工作頻點(diǎn)在470MHz?510MHz之間的微功率無(wú)線方案的優(yōu)點(diǎn)是成本低，功耗低，組網(wǎng)能力強(qiáng)。基于此，本發(fā)明提出一種基于微功率無(wú)線通信協(xié)議的家庭用電信息采集系統(tǒng)，在本系統(tǒng)中，受控端用來(lái)采集并存儲(chǔ)各用電設(shè)備的各費(fèi)率階段的用電量、電壓、電流、初相等，再通過(guò)無(wú)線的方式上傳給家庭用電監(jiān)控終端。家庭用電監(jiān)控終端在某一時(shí)段發(fā)起抄讀各用電設(shè)備的用電量，并保存數(shù)據(jù)一段時(shí)間。使用者通過(guò)監(jiān)控終端可以查看當(dāng)天或某一時(shí)段的電量，這樣可以使用電用戶很清晰很方便的知道家里的哪些電器用電多，那一時(shí)段用電多，為用電用戶合理用電、節(jié)約用電提供了依據(jù)。
[0024]基于微功率無(wú)線通信協(xié)議的家庭用電信息采集系統(tǒng)主要由兩部分組成:家庭用電監(jiān)控終端、受控終端。家庭用電監(jiān)控終端由顯示芯片、鍵盤、控制模塊和微功率無(wú)線主模塊組成。其中，控制模塊的硬件平臺(tái)采用32位處理器，軟件平臺(tái)是Linux內(nèi)核。微功率無(wú)線主模塊是由32位MCU和型號(hào)為Si4432射頻芯片組成，還可以帶有RJ45網(wǎng)口，RJ45網(wǎng)口可與路由器相連。受控終端主要由計(jì)量芯片、微功率無(wú)線從模塊組成。其中，微功率無(wú)線從模塊是由8位MCU和型號(hào)為Si4432的射頻芯片構(gòu)成，計(jì)量芯片采用型號(hào)為RN8207的計(jì)量芯片。受控終端通過(guò)計(jì)量芯片獲得應(yīng)用電設(shè)備的用電信息:如電壓、電流、初相、功率等，這些用電信息通過(guò)微功率無(wú)線從模塊上傳給家庭用電監(jiān)控終端。另外無(wú)線從模塊還有轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的功能。系統(tǒng)框圖如圖1所