一種基于物聯網的3g智能電表系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電力技術領域，涉及一種基于物聯網的3G智能電表系統。
【背景技術】
[0002]隨著我國加強智能電網的全面建設，作為其重要的基礎設備一一智能電表的需求量越來越大、其功能也越來越完善，才能滿足不斷攀升的電力需求。而目前的智能電表，盡管已突破了傳統電表的電能計量功能，甚至部分電表還實現了電力公司與電力用戶間數據交互，但仍存在著一些技術問題和實際困境:①數據時效性差；利用微處理器自身的時鐘或外部的實時時鐘作為整個電表的實時時鐘，由于各時鐘的初始化無法統一在同一時刻進行，因此各個電表的時鐘無法確保高度的精確，從而導致傳輸數據的時效性差；②數據傳輸率低；各電表分散在不同的位置，遠程無線數據傳輸大多采用GPRS方式，其實際波特率最高為20Kb/s，難以實現高速數據傳輸相互監管性差；目前市面上最通用的1C卡智能電表，也只是簡單地解決了上門抄表和收費難等問題，仍根本無法做到電力公司、電表、電力用戶三者間的數據交互，更不用說電力公司、用戶間的相互監管。因此堅強智能電網迫切需要功能更完善的、精度更高的智能電表。
[0003]針對上述存在的問題與弊端，利用GPS的實時時鐘，有效保證了整個系統數據的高時效性。而3G傳輸速率可達144Kb/s-2MKb/s，有效解決了數據傳輸率低的問題。同時采用國家戰略性新興產業一一物聯網技術，結合數據庫，設計出一種基于物聯網的3G智能電表系統，有效實現電力公司、電表、用戶三者間高效的數據交互，從而提高電網的運行效率、增強電網的穩定性，同時促進電力用戶選擇最適宜的用電方式以節約用電與錯峰避峰用電，進而推進我國的節能減排工作。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種基于物聯網的3G智能電表系統，解決了目前市面上最通用的1C卡智能電表只是簡單地解決了上門抄表和收費難等問題，所面臨的問題與困境一根本無法做到電力公司、電表、用戶三者間的數據交互等問題。
[0005]本發明所采用的技術方案是包括三相電能計量芯片，三相電能計量芯片通過電流互感器感知輸入電流，三相電能計量芯片通過電壓互感器感知輸入電壓，三相電能計量芯片連接嵌入式微處理器，嵌入式微處理器分別連接SD卡存儲、GPS定位模塊、斷電操作模塊、3G無線模塊、IXD顯示模塊和WIFI模塊；3G無線模塊通過3G短信收發方式聯系電力用戶，WIFI模塊通過無線方式連接電力用戶，3G無線模塊還通過3G短信收發方式連接電力管理中心。
[0006]一種基于物聯網的3G智能電表系統，其特征在于系統的工作方法如下:
①電力用戶用電信息的實時感知、監測、預警與電能計費；②實時監測電網運行狀態；③數據自動存儲、事件記錄；④把前面①?③的數據信息通過3G短信實時可靠傳輸給電力管理中心；⑤接收電力用戶或電力管理中心發來的相關指令，并執行智能處理，智能電表將所感知的電能參數與額度電能參數進行比對，判斷其是否超標，如果超標，則產生預警信號并執行斷電操作，保護用戶的用電安全，并發3G短信告知用戶。
[0007]本發明的有益效果是實現了電力公司、電表、電力用戶三者間的遠程數據交互。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發明基于物聯網的3G智能電表系統結構示意圖；
圖2是智能電表系統結構示意圖；
圖3是本發明ATT7022E的電路連接原理圖；
圖4是本發明S頂5281A模塊電路連接原理圖；
圖5是本發明SZ12-01模塊電路連接原理圖；
圖6是嵌入式微處理器電路連接原理圖。
[0009]圖中，1.三相電能計量芯片，2.電流互感器，3.電壓互感器，4.嵌入式微處理器，5.SD卡存儲，6.GPS定位模塊，7.斷電操作模塊，8.3G無線模塊，9.1XD顯示模塊，10.WIFI模塊。
【具體實施方式】
[0010]
下面結合【具體實施方式】對本發明進行詳細說明。
[0011]本發明的智能電表系統如圖1和圖2所示包括三相電能計量芯片1，三相電能計量芯片1通過電流互感器2感知輸入電流，三相電能計量芯片1通過電壓互感器3感知輸入電壓，三相電能計量芯片1連接嵌入式微處理器4，嵌入式微處理器4分別連接SD卡存儲5、GPS定位模塊6、斷電操作模塊7、3G無線模塊8、IXD顯示模塊9和WIFI模塊10 ;3G無線模塊8通過3G短信收發方式聯系電力用戶，WIFI模塊10通過無線方式連接電力用戶，3G無線模塊8還通過3G短信收發方式連接電力管理中心。
[0012]基于物聯網的3G智能電表系統由多個智能電表與電力管理中心(軟件)構成，用戶與電表可通過WIFI或3G短信方式進行數據交互，電表與電力管理中心可通過短信方式進行數據交互，用戶與電力管理中心可通過短信、瀏覽Web頁面等方式進行數據交互，這樣有效實現了電力公司、電表、用戶三者間的數據通信，如圖1所示。基于物聯網的3G智能電表系統將完成如下功能①實現電力用戶用電信息(電流、電壓、功率、電能等電能參數)的實時感知、監測、預警與電能計費；②實時監測電網運行狀態(相位角、功率因數、線頻率與諧波等參數)數據自動存儲、事件記錄(如故障或異常事件、竊電事件等)把前面①?③的數據信息通過3G實時可靠傳輸給電力管理中心接收用戶或電力管理中心發來的相關指令，并執行智能處理。智能電表將所感知的電能參數與額度電能參數進行比對，判斷其是否超標。如果超標，則產生預警信號并執行斷電操作，保護電力用戶的用電安全，并發3G短信告知用戶。因此智能電表由電能參數采集、嵌入式微處理器、3G、斷電操作、WIF1、GPS、LCD顯示、數據存儲等模塊構成。由于智能電表的進線電壓約為220VAC、進線電流為0至幾安培，而電能參數計量芯片所接入的電壓、電流很小，必須經過相應的互感器進行轉換。所以電能參數采集包含電壓、電流互感器、電能參數計量芯片等部件。數據存儲采用大容量的SD卡，智能電表的構成如圖2所示。
[0013]電力管理中心是基于Web頁面開發的管理軟件，其功能是實現智能處理，即通過服務器讀取各個智能電表傳來的相關數據，并進行匯總、分類、存儲、判定、預警等處理，使電力管理人員能及時、準確地掌握