基于物联网技术的智能电表系统设计

随着物联网技术的普及,智能电表逐渐受到了人们的欢迎。相比传统的电表,智能电表在安全性以及便捷性方面都有更好的表现,所以成为了市面上主流的电表系统。传统电表需要电工师傅挨家挨户地进行抄表,不仅过程繁琐,而且很容易在记录过程中出错,而智能电表则避免了这个问题。在智能电表中一般会设计相应的电能统计模块与远程通信模块,所以供电公司在自己的服务器上便可对用户的用电情况进行远程监控,极大地简化了繁琐的抄表过程。但是目前市面上流行的智能电表仍然存在一些缺陷:如无法进行数据存储;电池断电后数据易丢失;采用端到端通信,供电公司的服务器在进行数据采集时,压力较大。本文考虑到智能电表存在的这些问题,设计了一款新型的智能电表系统,系统具有如下所示的创新点:1、采用光伏电源进行设计。考虑到智能电表电池更换比较麻烦,而电表安装之后一般不会进行拆解,所以采用光伏转换电路将外部的太阳能转换为电能后,为电能表提供更加长久的续航能力。2、采用集中器来统计一栋楼的用户用电数据,在集中器中采用无线通信的方式来与供电公司的服务器进行通信。相比普通智能电表端到端的通信方式,本文采用的系统可以将一栋楼用户的用电数据批量发送给服务器,这样可以显著地节省服务器的网络资源,降低服务器的压力,并减少单个智能电表的制造成本。3、采用数字量来对电能数据进行计算与存储,检测方式更加方便,同时也便于与其他数字式设备进行交互,系统的可扩展性更高。本文提供的智能电表采用了微型CPU来对用户的用电数据进行采集与分析,这些分析后的用电数据首先被保存在本地存储芯片中,之后会通过RS485总线发送给本地集中器,由集中器将电能数据批量发送给供电公司的服务器,因此系统的成本得到了明显地降低,相比市面上流行的智能电表,本文提供的系统可以在实现相同性能的前提下,节省50%以上的成本,特别适合于大规模商用的场景。