今天為大家介紹一項國家發明授權專利——一種多功能智能電表。該專利由常州得實新技術開發有限公司申請，并于2018年7月31日獲得授權公告。

內容說明

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

發明背景

目前的電表大多只能計量電度，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常規用戶的用電需求；現在隨著用電方式的多樣化，設備臨時或長期租電、住戶臨時租電等應用場合越來越多，供電方也不再局限于供電局、而可能是普通民眾，傳統的通用電表已不太適應這些供電方需及時了解供電情況、供電位置、以及需要遠程控制斷電或供電的應用場合。

發明內容

本發明針對如設備臨時或長期租電、住戶臨時租電等非常規居民的用電場合，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量功能外、還包含實時位置信息采集功能、斷電告警功能、NB-IOT通信技術、遠程遙控插座。

圖為本發明原理框圖。

本發明采取的技術方案是：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，用于實現對供電線路電壓的計量；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，用于實現對供電電流的計量；所述GPS模塊、高度傳感器分別和處理器相連，用于實現實時位置信息采集；所述斷電檢測電路和處理器相連，用于實現斷電告警；所述可控插座和處理器相連，用于實現遠程遙控插座功能；所述NB-IOT通信模塊和處理器相連，用于實現NB-IOT無線通信；所述電池及充電電路用于對設備供電；所述485通信電路和處理器相連，用于實現處理器與上位機之間通信和數據傳輸。

所述處理器采用單片機處理器。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據傳輸接口。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相互串聯后并聯在電阻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，所述的繼電器的驅動控制端通過三極管D09連接所述處理器。

本發明具有以下的有益效果：1、含完整的電表功能，可實現對用電方用電的電度計量。2、含位置傳感器：多功能智能電表內集成的GPS模塊和高度傳感器、可實時監測電表當前位置和高度信息，便于隨時了解當前電表所處的位置，尤其是對于復雜環境（如高樓內）的應用，可根據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前供電狀態，如有線路故障時可及時恢復。4、使用NB-IOT通信技術：NB-IOT（窄帶物聯網）技術，由通信運營商組網運營，支持低功耗設備在廣域網的蜂窩數據連接，NB-IoT支持待機時間長、對網絡連接要求較高設備的高效連接，其低廉的資費、可靠的網絡覆蓋以及低功耗等特性都決定了該技術將被廣泛應用到物聯網的各個方面。5、含遠程遙控插座：便于供電方隨時切斷、或恢復對用電方的供電。