CN210895798U - 一种基于nb-iot的预付费导轨表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于NB‑IOT的预付费导轨表，包括电源、处理器、信号采样模块、工作状态指示模块、电量核算模块、通信模块和预付费控制模块，所述电源分别与处理器和通信模块连接，所述处理器分别与信号采样模块、工作状态指示模块和通信模块连接，所述电量核算模块和预付费控制模块与通信模块连接，所述信号采样模块包括电流采样模组和电压采样模组，所述工作状态指示模块包括LED模组和LCD模组。本实用新型属于电力设备技术领域，具体是指一种高精度电能采集计算、远程无线数据传输、云平台数据交互、使用成本低的基于NB‑IOT的预付费导轨表。
Description
技术领域
本实用新型属于电力设备技术领域，具体是指一种基于NB-IOT的预付费导轨表。
背景技术
目前使用的预付费电表为本地售电卡售电和远程售电两种形式，使用本地售电卡的用户必须到指定的售电部门购电，购电过程繁琐，拔插式IC卡在很容易损坏和丢失，影响用户用电，远程售电大多使用的是基于RS485通讯的售电模式，往往需要给RS485通讯线路专门布线，施工难度高，资金投入大，有线数据传输存在安全隐患，断线排查难度大且影响数据传输。
实用新型内容
为解决上述现有难题，本实用新型提供了一种高精度电能采集计算、远程无线数据传输、云平台数据交互、使用成本低的基于NB-IOT的预付费导轨表。
本实用新型采取的技术方案如下：本实用新型一种基于NB-IOT的预付费导轨表，包括电源、处理器、信号采样模块、工作状态指示模块、电量核算模块、通信模块和预付费控制模块，所述电源分别与处理器和通信模块连接，所述处理器分别与信号采样模块、工作状态指示模块和通信模块连接，处理器接收处理各模块发送过来的数据并将指令发送给各个模块，所述电量核算模块和预付费控制模块与通信模块连接，所述信号采样模块包括电流采样模组和电压采样模组，所述电流采样模组测量用户电路中电流数据发送给处理器，所述电压采样模组测量用户电路中电压数据发送给处理器，处理器精准计算出用户电路电能消耗，实现电能的高精度采集，并将电能消耗数据发送给通信模块和工作状态指示模块，所述工作状态指示模块包括LED模组和LCD模组，所述LED模组从处理器获取设备运行状况信息并显示，所述LCD模组从处理器获取电流电压采集信息和电能消耗数据并显示，方便查看设备使用状况。
进一步地，所述通信模块包括NB-IOT通讯模组和RS-485通讯模组，所述NB-IOT通讯模组和RS-485通讯模组与处理器连接，所述RS-485通讯模组访问并读取装置所有模块信息，有利于外界设备接入修改各模块参数，所述预付费控制模块包括存储服务器、大数据处理终端和用户交互终端，所述存储服务器与NB-IOT通讯模组连接，所述大数据处理终端与存储服务器连接，所述用户交互终端与大数据处理终端连接，所述大数据处理终端读取解析存储服务器数据反馈给用户交互终端并接收用户交互终端预付费充值指令发送至NB-IOT通讯模组，所述电量核算模块包括IC卡计量模组和IC卡存储模组，所述IC卡计量模组与NB-IOT通讯模组连接，所述IC卡存储模组与IC卡计量模组连接，所述NB-IOT通讯模组从处理器获取电能消耗数据传送至IC卡计量模组，所述NB-IOT通讯模组从大数据处理终端获取预付费充值指令传送至IC卡计量模组，所述IC卡计量模组解析电能消耗数据和预付费充值指令，经计算后将数值数据发送至IC卡存储模组和NB-IOT通讯模组，所述NB-IOT通讯模组从处理器获取电流电压采集信息传送至存储服务器存储，实现云平台数据交互同步，保证用户用电数据的可靠性。
进一步地，所述NB-IOT通讯模组与预付费控制模块无线通讯方式连接，实现远程售电与抄表，节省布线费用，降低使用成本。
作为优选的，所述处理器模块使用型号为71M6543F/H的SOC芯片，满足装置多功能的***要求，快速对大数据多指令的处理。
作为优选的，所述电量核算模块使用型号为STM32F030C8T6的芯片。
作为优选的，所述通信模块搭载RS485和MODBUS-RUT数字通信协议。
作为优选的，所述电流采样模组使用多锰铜隔离传感器采样技术，满足抗直流分量要求。
作为优选的，所述电源采用输入为80～400Vac的三项开关电源。
采用上述结构本实用新型取得的有益效果如下：本方案一种基于NB-IOT的预付费导轨表，使用电压采样模组和电流采样模组对电能进行采集，实现电能高精度采集计算，使用NB-IOT通讯模组与预付费控制模块无线连接，实现远程读取显示设备信息并给设备发送预付费指令的远程交互，实现远程售电与抄表，节省布线费用，降低使用成本，设置存储服务器和大数据处理终端，实时同步与存储用户电能使用信息，实现云平台数据交互同步，保证用户用电数据的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型一种基于NB-IOT的预付费导轨表整体框图；
图2为本实用新型一种基于NB-IOT的预付费导轨表处理器电路图；
图3为本实用新型一种基于NB-IOT的预付费导轨表NB-IOT通讯模组电路图；
图4为本实用新型一种基于NB-IOT的预付费导轨表RS-485通讯模组电路图；
图5为本实用新型一种基于NB-IOT的预付费导轨表工作状态指示模块电路图；
图6为本实用新型一种基于NB-IOT的预付费导轨表电量核算模块电路图；
图7为本实用新型一种基于NB-IOT的预付费导轨表信号采样模块电路图；
图8为本实用新型一种基于NB-IOT的预付费导轨表电源电路图。
其中，1、电源，2、处理器，3、信号采样模块，4、工作状态指示模块，5、电量核算模块，6、通信模块，7、预付费控制模块，8、电流采样模组，9、电压采样模组，10、LED模组，11、LCD模组，12、NB-IOT通讯模组，13、RS-485通讯模组，14、存储服务器，15、大数据处理终端，16、用户交互终端，17、IC卡计量模组，18、IC卡存储模组。
具体实施方式
下面结合具体实施对本专利的技术方案作进一步详细地说明，本实用新型所述的技术特征或连接关系没有进行详细描述的部分均为采用的现有技术。
以下结合附图，对本实用新型做进一步详细说明。
如图1-8所示，本实用新型一种基于NB-IOT的预付费导轨表，包括电源1、处理器2、信号采样模块3、工作状态指示模块4、电量核算模块5、通信模块6和预付费控制模块7，所述电源1分别与处理器2和通信模块6连接，所述处理器2分别与信号采样模块3、工作状态指示模块4和通信模块6连接，所述电量核算模块5和预付费控制模块7与通信模块6连接，所述信号采样模块3包括电流采样模组8和电压采样模组9，所述电流采样模组8测量用户电路中电流数据发送给处理器2，所述电压采样模组9测量用户电路中电压数据发送给处理器2，所述工作状态指示模块4包括LED模组10和LCD模组11，所述LED模组10从处理器2获取设备运行状况信息并显示，所述LCD模组11从处理器2获取电流电压采集信息和电能消耗数据并显示。
其中，所述通信模块6包括NB-IOT通讯模组12和RS-485通讯模组13，所述NB-IOT通讯模组12和RS-485通讯模组13与处理器2连接，所述RS-485通讯模组13访问并读取装置所有模块信息，所述预付费控制模块7包括存储服务器14、大数据处理终端15和用户交互终端16，所述存储服务器14与NB-IOT通讯模组12连接，所述大数据处理终端15与存储服务器14连接，所述用户交互终端16与大数据处理终端15连接，所述大数据处理终端15读取解析存储服务器14数据反馈给用户交互终端16并接收用户交互终端16预付费充值指令发送至NB-IOT通讯模组12，所述电量核算模块5包括IC卡计量模组17和IC卡存储模组18，所述IC卡计量模组17与NB-IOT通讯模组12连接，所述IC卡存储模组18与IC卡计量模组17连接，所述NB-IOT通讯模组12从处理器2获取电能消耗数据传送至IC卡计量模组17，所述NB-IOT通讯模组12从大数据处理终端15获取预付费充值指令传送至IC卡计量模组17，所述IC卡计量模组17解析电能消耗数据和预付费充值指令，所述NB-IOT通讯模组12与预付费控制模块7无线通讯方式连接，所述处理器2使用型号为71M6543F/H的SOC芯片，所述电量核算模块5使用型号为STM32F030C8T6芯片，所述通信模块6搭载RS485和MODBUS-RUT数字通信协议，所述电流采样模组8使用多锰铜隔离传感器采样技术，所述电源1为输入80～400Vac的三项开关电源。
具体使用时，正常使用时，电源1给各模块供电，电流采样模组8测量用户电路中电流数据发送至处理器2，电压采样模组9测量用户电路中电压数据发送给处理器2，处理器2精准计算出用户电路电能消耗，处理器2将用户电路电能消耗数据发送给NB-IOT通讯模组12和LCD模组11，LCD模组11解析用户电路电能消耗数据并以数值形式显示，处理器2获取设备运行状况信息发送至LED模组10显示并发送至NB-IOT通讯模组12，NB-IOT通讯模组12继续将用户电路电能消耗数据发送至IC卡计量模组17，IC卡计量模组17读取IC卡存储模组18中电费数值数据并与用户电路电能消耗数据计算，IC卡存储模组18存储计算结果，IC卡计量模组17将计算结果发送至NB-IOT通讯模组12，NB-IOT通讯模组12把计算结果和设备运行状况信息以无线传输形式发送给存储服务器14存储，大数据处理终端15读取并解析存储服务器14中的计算结果和设备运行状况信息，用户交互终端16通过访问大数据处理终端15远程获取设备运行状况信息和用户电能使用情况，远程预付费充电时，用户交互终端16给大数据处理终端15发送指令，大数据处理终端15将指令信息转换为预付费数值数据发送给NB-IOT通讯模组12，NB-IOT通讯模组12将预付费数值数据发送至IC卡计量模组17，IC卡计量模组17读取IC卡存储模组18中电费数值数据并与预付费数值数据计算，IC卡存储模组18存储预付费计算结果，IC卡计量模组17将预付费计算结果发送至NB-IOT通讯模组12，NB-IOT通讯模组12把预付费计算结果以无线传输形式发送给存储服务器14存储，大数据处理终端15读取并解析存储服务器14中的预付费计算结果，用户交互终端16通过访问大数据处理终端15远程获取用户电能使用情况。
以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于NB-IOT的预付费导轨表，其特征在于：包括电源、处理器、信号采样模块、工作状态指示模块、电量核算模块、通信模块和预付费控制模块，所述电源分别与处理器和通信模块连接，所述处理器分别与信号采样模块、工作状态指示模块和通信模块连接，所述电量核算模块和预付费控制模块与通信模块连接，所述信号采样模块包括电流采样模组和电压采样模组，所述电流采样模组测量用户电路中电流数据发送给处理器，所述电压采样模组测量用户电路中电压数据发送给处理器，所述工作状态指示模块包括LED模组和LCD模组，所述LED模组从处理器获取设备运行状况信息并显示，所述LCD模组从处理器获取电流电压采集信息和电能消耗数据并显示。
2.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的预付费导轨表，其特征在于：所述通信模块包括NB-IOT通讯模组和RS-485通讯模组，所述NB-IOT通讯模组和RS-485通讯模组与处理器连接，所述RS-485通讯模组访问并读取装置所有模块信息，所述预付费控制模块包括存储服务器、大数据处理终端和用户交互终端，所述存储服务器与NB-IOT通讯模组连接，所述大数据处理终端与存储服务器连接，所述用户交互终端与大数据处理终端连接，所述大数据处理终端读取解析存储服务器数据反馈给用户交互终端并接收用户交互终端预付费充值指令发送至NB-IOT通讯模组，所述电量核算模块包括IC卡计量模组和IC卡存储模组，所述IC卡计量模组与NB-IOT通讯模组连接，所述IC卡存储模组与IC卡计量模组连接，所述NB-IOT通讯模组从处理器获取电能消耗数据传送至IC卡计量模组，所述NB-IOT通讯模组从大数据处理终端获取预付费充值指令传送至IC卡计量模组，所述IC卡计量模组解析电能消耗数据和预付费充值指令。
3.根据权利要求2所述的一种基于NB-IOT的预付费导轨表，其特征在于：所述NB-IOT通讯模组与预付费控制模块无线通讯方式连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的预付费导轨表，其特征在于：所述电量核算模块使用型号为STM32F030C8T6的芯片。
5.根据权利要求2所述的一种基于NB-IOT的预付费导轨表，其特征在于：所述通信模块搭载RS485和MODBUS-RUT数字通信协议。
6.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的预付费导轨表，其特征在于：所述电流采样模组使用多锰铜隔离传感器技术。
7.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的预付费导轨表，其特征在于：所述电源为输入80～400Vac的三项开关电源。
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|---|---|---|---|---|
| CN114792452A (zh) * | 2021-01-25 | 2022-07-26 | 安科瑞电气股份有限公司 | 一种基于NB-Iot的预付费用电***及方法 |
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| CN114792452A (zh) * | 2021-01-25 | 2022-07-26 | 安科瑞电气股份有限公司 | 一种基于NB-Iot的预付费用电***及方法 |
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