一種采用zigbee無線傳感網絡電能計量子系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明是一種采用zigbee無線傳感網絡電能計量子系統，屬于多功能數字化電能計量設備領域。
【背景技術】
[0002]電能計量系統是衡量電能消費數量的計量儀器，其技術性要求很高。它既要求能精確計量，更要求能穩定工作，并能保證長期高度的可靠性。目前，由于近年來能源的日益緊張，電力供應時常出現短缺現象，各地紛紛采取了各種應對措施，很多地區不約而同地出臺了峰谷分時電價和避峰電價政策，因此，多費率表市場需求進一步加大，尤其是大工業用戶，對三相多費率表的需求快速增長。另外，隨著現代電子產業和電力系統的不斷發展，電能計量系統正在向智能化、多功能的方向發展，可以測量多種參數，并可實現自動抄表、分時費率、實時費率、預付費等多種功能的測量電路和集成化、模塊化已成為未來發展的趨勢。
[0003]電能管理既面向新建的工廠、建筑，也面向現有建筑的功能改造項目。施工過程中的通信布線以及日后的設備變更一直以來是制約系統推廣的障礙。目前市場上通行的做法是在傳感層采用CAN、485或者以太網等有線傳輸方式，有線傳輸方式存在初次布線施工難度大、造價高、工期長等不足，而且后期的項目改造也變得非常困難。
【發明內容】
[0004]針對現有技術存在的不足，本發明目的是提供一種采用zigbee無線傳感網絡電能計量子系統，以解決上述【背景技術】中提出的問題，本發明使用方便，便于操作，穩定性
好，可靠性高。
[0005]為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現:一種采用zigbee無線傳感網絡電能計量子系統，包括電能計量終端和監控終端，所述電能計量終端由電流互感器、電壓互感器、信息調理器、模擬前端芯片、外置電壓基準、信息處理器、IXD顯示屏、實時時鐘以及鐵電存儲器構成，所述監控終端由以太網、數據庫以及電能計量數據分析平臺構成，所述電能計量終端和監控終端通過ZigBee無線信息通訊單元相互連接；所述電流互感器的輸出端與信息調理器的輸入端連接，所述信息調理器的輸入端還與電壓互感器的輸出端連接，所述信息調理器的輸出端與模擬前端芯片的輸入端連接，所述模擬前端芯片的輸出端與信息處理器的輸入端連接，所述信息處理器的輸出端與鐵電存儲器的輸入端連接，所述信息處理器與LCD顯示屏雙向連接，所述信息處理器與實時時鐘雙向連接，所述信息處理器與ZigBee無線信息通訊單元雙向連接，所述ZigBee無線信息通訊單元與以太網雙向連接，所述以太網的輸出端與數據庫的輸入端連接，所述以太網的輸出端還與電能計量數據分析平臺的輸入端連接。
[0006]進一步地，所述信息處理器采用的是ADI公司全新MSA架構的Blackf in信息處理器BF531作為信號處理核心，工作頻率350M，信息處理器內集成I2C、SP1、GP10以及DBUS通訊接口。
[0007]進一步地，信息處理器的I2C輸出端與鐵電存儲器的輸入端連接，信息處理器通過I2C通訊接口與實時時鐘雙向連接，信息處理器通過SPI通訊接口與ZigBee無線信息通訊單元雙向連接，信息處理器通過GP10通訊接口與IXD顯示屏雙向連接，模擬前端芯片的輸出端與信息處理器的DBUS輸入端連接。
[0008]進一步地，所述模擬前端芯片選用8通道16位同步采樣的模擬前端芯片AD7660實現電流和電壓信號的采集，AD7660內置了模擬輸入箝位保護、二階抗混疊濾波器和跟蹤保持放大器，信噪比高達86.5dB，所述模擬前端芯片的輸入端與外置電源基準的輸出端連接。
[0009]進一步地，所述外置電壓基準采ADI公司的ADR445，噪聲峰值小于2.25 μ V。
[0010]進一步地，所述Zigbee無線信息通訊單元采用了 TI公司的CC2530設計方案。
[0011]進一步地，所述實時時鐘采用I2C接口的DS3231，內部集成帶溫度補償功能的晶體振蕩器，-40° C至+80° C范圍內，精度達到±3.5ppm。
[0012]進一步地，所述鐵電存儲器是一種用于數據存儲各能耗及電能質量數據的存儲元件。
[0013]進一步地，所述電能計量數據分析平臺是一種負責電能計量數據的分析、統計、分類和匯總的數據分析元件。
[0014]本發明的有益效果:本發明的一種采用zigbee無線傳感網絡電能計量子系統，具備電壓、電流有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、有功電能、無功電能和頻率等常規電氣參數測量功能，有助于及時發現用電設備的潛在故障，降低故障風險，為了便于項目施工或改造，減少底層設備安裝和布線的工作量，采用zigbee技術實現具有動態組網功能的底層無線傳感層網絡，利用采集模塊的多重屬性編碼進行分類匯總，實現對各部門的用電信息，各用電子系統的能耗情況的精確統計，為企業開展節能減排和能耗績效考核提供詳實的數據支撐。
【附圖說明】
[0015]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯:
圖1為本發明一種采用zigbee無線傳感網絡電能計量子系統的原理框圖；
圖中:1-電流互感器、2-電壓互感器、3-信息調理器、4-模擬前端芯片、5-外置電壓基準、6-信息處理器、7-1XD顯示屏、8-實時時鐘、9-鐵電存儲器、ΙΟ-ZigBee無線通訊單元、11-以太網、12-數據庫、13-電能計量數據分析平臺。
【具體實施方式】
[0016]為使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本發明。
[0017]請參閱圖1，本發明提供一種技術方案:一種采用zigbee無線傳感網絡電能計量子系統，包括電能計量終端和監控終端，電能計量終端由電流互感器1、電壓互感器2、信息調理器3、模擬前端芯片4、外置電壓基準5、信息處理器6、IXD顯示屏7、實時時鐘8以及鐵電存儲器9構成，監控終端由以太網11、數據庫12以及電能計量數據分析平臺13構成，電能計量終端和監控終端通過ZigBee無線信息通訊單元10相互連接。
[0018]電流互感器1的輸出端與信息調理器3的輸入端連接，信息調理器3的輸入端還與電壓互感器2的輸出端連接，信息調理器3的輸出端與模擬前端芯片4的輸入端連接，模擬前端芯片4的輸出端與信息處理器6的輸入端連接，信息處理器6的輸出端與鐵電存儲器9的輸入端連接，信息處理器6與IXD顯示屏7雙向連接，信息處理器6與實時時鐘8雙向連接，信息處理器6與ZigBee無線信息通訊單元10雙向連接，ZigBee無線信息通訊單元10與以太網11雙向連接，以太網11的輸出端與數據庫12的輸入端連接，以太網11的輸出端還與電能計量數據分析平臺13的輸入端連接。
[0019]信息處理器6采用的是ADI公司全新MSA架構的Blackfin信息處理器BF531作為信號處理核心，工作頻率350M，信息處理器6內集成I2C、SP1、GP10以及DBUS通訊接口。
[0020]信息處理器6的I2C輸出端與鐵電存儲器9的輸入端連接，信息處理器6通過I2C通訊接口與實時時鐘8雙向連接，信息處理器6通過SPI通訊接口與ZigBee無線信息通