今天為大家介紹一項(xiàng)國家發(fā)明授權(quán)專利——一種多功能智能電表。該專利由常州得實(shí)新技術(shù)開發(fā)有限公司申請，并于2018年7月31日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說明

本發(fā)明涉及一種多功能智能電表，具體地說是一種包含實(shí)時位置信息采集功能、斷電告警功能、NB-IOT通信技術(shù)、遠(yuǎn)程遙控插座的智能電表。

發(fā)明背景

目前的電表大多只能計(jì)量電度，部分也僅帶有無線或有線傳輸功能，這些通用電表只能適應(yīng)常規(guī)用戶的用電需求；現(xiàn)在隨著用電方式的多樣化，設(shè)備臨時或長期租電、住戶臨時租電等應(yīng)用場合越來越多，供電方也不再局限于供電局、而可能是普通民眾，傳統(tǒng)的通用電表已不太適應(yīng)這些供電方需及時了解供電情況、供電位置、以及需要遠(yuǎn)程控制斷電或供電的應(yīng)用場合。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對如設(shè)備臨時或長期租電、住戶臨時租電等非常規(guī)居民的用電場合，提出了一種新的多功能智能電表，該多功能智能電表除了包含電度計(jì)量功能外、還包含實(shí)時位置信息采集功能、斷電告警功能、NB-IOT通信技術(shù)、遠(yuǎn)程遙控插座。

圖為本發(fā)明原理框圖。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種多功能智能電表，其包括處理器、電壓采集電路、電流采集電路、斷電檢測電路、帶繼電器控制的可控插座、GPS模塊、高度傳感器、NB-IOT通信模塊、電池及充電電路、顯示模塊以及485通信電路；所述電壓采集電路分別連接交流供電線路和處理器，用于實(shí)現(xiàn)對供電線路電壓的計(jì)量；所述電流采集電路分別連接交流供電線路的火線和處理器，用于實(shí)現(xiàn)對供電電流的計(jì)量；所述GPS模塊、高度傳感器分別和處理器相連，用于實(shí)現(xiàn)實(shí)時位置信息采集；所述斷電檢測電路和處理器相連，用于實(shí)現(xiàn)斷電告警；所述可控插座和處理器相連，用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控插座功能；所述NB-IOT通信模塊和處理器相連，用于實(shí)現(xiàn)NB-IOT無線通信；所述電池及充電電路用于對設(shè)備供電；所述485通信電路和處理器相連，用于實(shí)現(xiàn)處理器與上位機(jī)之間通信和數(shù)據(jù)傳輸。

所述處理器采用單片機(jī)處理器。所述高度傳感器采用BMP280傳感芯片，所述BMP280傳感芯片的管腳2、管腳3、管腳4、管腳5分別通過電阻R31連接至所述處理器的數(shù)據(jù)傳輸接口。所述NB-IOT通信模塊包括NB05-01模組和SIM卡座。所述處理器采用51系列的STM32L151C8處理芯片；所述STM32L151C8處理芯片的管腳37依次通過電阻R20、三極管D05和三極管D06連接NB05-01模組的VBAT管腳，STM32L151C8處理芯片的管腳12通過三極管D06連接NB05-01模組的RXD管腳，STM32L151C8處理芯片的管腳13通過電阻R17連接NB05-01模組的TXD管腳。

所述電壓采集電路包括電阻R30、電阻R34、電阻35和電容C38，所述電阻R30的一端連接交流供電線路的火線，另一端連接所述處理器，且該端還分別連接電阻R34的一端以及相互并聯(lián)的電阻35和電容C38的一端，所述電阻R34的另一端連接3V電源，所述電阻35和電容C38相互并聯(lián)后的另一端作為地線連接交流供電線路的零線。所述電流采集電路包括電流互感器I1以及分別并聯(lián)在電流互感器I1兩端的電阻R29和電阻R36與電容C34 ，所述電阻R36和電容C34相互串聯(lián)后并聯(lián)在電阻R29的兩端，電阻R36和電容C34之間相互連接的一端作為輸出端連接所述處理器，電容C34的另一端同時分別連接電容C33、電阻R27和電阻R28的一端，所述電容C33和電阻R28的另一端分別接地，所述電阻R27的另一端連接3V電源，且該端還連接有極電容C37的陽極，極電容C37的陰極接地。所述可控插座包括一控制插座通斷電的繼電器，所述的繼電器的驅(qū)動控制端通過三極管D09連接所述處理器。

本發(fā)明具有以下的有益效果：1、含完整的電表功能，可實(shí)現(xiàn)對用電方用電的電度計(jì)量。2、含位置傳感器：多功能智能電表內(nèi)集成的GPS模塊和高度傳感器、可實(shí)時監(jiān)測電表當(dāng)前位置和高度信息，便于隨時了解當(dāng)前電表所處的位置，尤其是對于復(fù)雜環(huán)境（如高樓內(nèi)）的應(yīng)用，可根據(jù)高度信息隨時查找到電表所處位置。3、含斷電告警功能，便于供電方和用電方隨時了解當(dāng)前供電狀態(tài)，如有線路故障時可及時恢復(fù)。4、使用NB-IOT通信技術(shù)：NB-IOT（窄帶物聯(lián)網(wǎng)）技術(shù)，由通信運(yùn)營商組網(wǎng)運(yùn)營，支持低功耗設(shè)備在廣域網(wǎng)的蜂窩數(shù)據(jù)連接，NB-IoT支持待機(jī)時間長、對網(wǎng)絡(luò)連接要求較高設(shè)備的高效連接，其低廉的資費(fèi)、可靠的網(wǎng)絡(luò)覆蓋以及低功耗等特性都決定了該技術(shù)將被廣泛應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)的各個方面。5、含遠(yuǎn)程遙控插座：便于供電方隨時切斷、或恢復(fù)對用電方的供電。