基于蓝牙采集模块的智能电能表测量用智能光电采样器的制作方法

1.本实用新型涉及电能表检测技术领域，具体涉及一种基于蓝牙采集模块的智能电能表测量用智能光电采样器。


背景技术：

2.国家电网2020新版智能电表以及南方电网2020新版智能电表上均设有有功脉冲信号指示灯以及多功能脉冲信号指示灯，国家电网2020新版智能电表的有功脉冲信号指示灯与多功能脉冲信号指示灯呈上下结构分布，有功脉冲信号指示灯位于多功能脉冲信号指示灯的上方；
3.南方电网2020新版智能电表的有功脉冲信号指示灯与多功能脉冲信号指示灯呈左右结构分布，有功脉冲信号指示灯位于多功能脉冲信号的左侧。
4.现有技术中，在进行电能表的检测时，通常是通过电线与检测设备连接传送检测信号或者利用红外传输信号，在现场采集数据时，周围存在大量的电磁干扰。


技术实现要素：

5.为了解决上述现有技术中的不足之处，本实用新型提出一种基于蓝牙采集模块的智能电能表测量用智能光电采样器，利用蓝牙技术构建数据采集无线传输模块，与传统的电线或红外方式传输测控数据相比，在现场采集数据时，可以有效地提高数据传输的安全性和抗干扰能力。
6.为了实现上述技术效果，本实用新型采用如下方案：
7.一种基于蓝牙采集模块的智能电能表测量用智能光电采样器，包括壳体，所述壳体的前端设有国网电能表有功脉冲信号镜头接收管、国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管、南网电能表有功脉冲信号镜头接收管以及南网电能表多功能脉冲信号镜头接收管，所述国网电能表有功脉冲信号镜头接收管位于国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管的上方，所述南网电能表有功脉冲信号镜头接收管位于南网电能表多功能脉冲信号镜头接收管的右侧，所述壳体上设有切换按钮，所述壳体内设有控制电路，所述壳体内设有蓝牙采集模块，所述国网电能表有功脉冲信号镜头接收管、国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管、南网电能表有功脉冲信号镜头接收管、南网电能表多功能脉冲信号镜头接收管、切换按钮以及蓝牙采集模块分别与控制电路电连接。
8.优选的技术方案，所述蓝牙采集模块包括前端数据采集器和处理传送器；所述前端数据采集器与所述处理传送器相连接，用于采集国网电能表有功脉冲信号镜头接收管、国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管、南网电能表有功脉冲信号镜头接收管以及南网电能表多功能脉冲信号镜头接收管采集的第一参数，并将所述第一参数发送给所述处理传送器；所述处理传送器用于对所述第一参数进行处理为第二参数；所述前端数据采集器包括数据采集器和a/d转换器；所述数据采集器与所述a/d转换器相连接，用于采集所述第一参数，并将所述第一参数发送给所述a/d转换器，其中，所述第一参数为模拟信号；所述a/d 转
换器，用于对所述第一参数进行模数转换，得到转换为数字信号的第一参数；所述处理传送器包括处理器和蓝牙发射模块；所述处理器与所述a/d转换器相连接，用于对转换为数字信号的所述第一参数进行处理得到所述第二参数，并将所述第二参数发送给所述蓝牙发射模块。
9.优选的技术方案，所述国网电能表有功脉冲信号镜头接收管和国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管之间的连线与南网电能表有功脉冲信号镜头接收管和南网电能表多功能脉冲信号镜头接收管之间的连线呈十字交叉分布，所述国网电能表有功脉冲信号镜头接收管和国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管连线的中点与南网有功脉冲信号镜头接收管和南网电能表多功能脉冲信号镜头接收管连线的中点重合。
10.优选的技术方案，所述国网电能表有功脉冲信号镜头接收管和国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管连线的中点处设有led指示灯，所述led指示灯与控制电路电连接。
11.优选的技术方案，所述所述壳体上设有国网工作指示灯、南网工作指示灯、有功工作指示灯以及多功能工作指示灯，所述国网工作指示灯、南网工作指示灯、有功工作指示灯以及多功能工作指示灯分别与控制电路连接，所述国网电能表有功脉冲信号镜头接收管或者国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管开启时，所述国网工作指示灯亮起，所述南网电能表有功脉冲信号镜头接收管或者南网电能表多功能脉冲信号镜头接收管开启时，南网工作指示灯亮起，所述国网电能表有功脉冲信号镜头接收管或者南网电能表有功脉冲信号镜头接收管开启时，有功工作指示灯亮起，所述国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管或者南网电能表多功能脉冲信号镜头接收管开启时，多功能工作指示灯亮起。
12.优选的技术方案，所述控制电路包括cpu芯片，所述cpu芯片电连接有电源电路，所述cpu芯片通过继电器电路与切换按钮电连接，所述cpu控制芯片与输出端电连接，所述cpu芯片与四个工作指示灯电连接，所述cpu控制芯片电连接led指示灯，所述cpu控制芯片电连接有三极管开关电路，所述三极管开关电路电连接有滤波整流电路，所述滤波整流电路分别与国网电能表有功脉冲信号镜头接收管、国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管、南网电能表有功脉冲信号镜头接收管以及南网电能表多功能脉冲信号镜头接收管电连接。
13.优选的技术方案，所述滤波整流电路包括输入电压，所述输入电压经过变压器t交换为电压，所述滤波整流电路还包括桥式整流二极管，所述电压的正极电连接桥式整流二极管的管脚1，所述电压的负极电连接桥式整流二极管的管脚3，所述桥式整流二极管的管脚2与管脚4之间并联有电容c1，所述电容c1 的正极端与桥式整流二极管的管脚2电连接，所述电容c1并联设有电感l以及电容c2，所述电容c1的正极端与电感l电连接，所述电感l与电容c2的正极端串联电连接，所述电容c2的负极端与电容c1的负极端电连接，所述电容c2 的正极端与负极端之间并联设有电阻rl。
14.优选的技术方案，所述三极管开关电路包括供电电压输入端vcc，所述供电电压输入端vcc电连接有电阻r1，所述电阻r1的管脚1与供电电压输入端vcc 电连接，所述电阻r1的管脚2依次电连接有串联的电容c3与电阻r2，所述供电电压输入端vcc还电连接有变压器t2，所述供电电压输入端vcc与变压器t2 的管脚1电连接，所述变压器t2的管脚2电连接有三极管vt，所述变压器t2 的管脚2与三极管vt的集电极电连接，所述三极管vt的基极与电阻r1的管脚 2电连接，所述三极管vt的发射极接地，所述变压器t2的管脚5与电阻r2电连接，所述变压器t2的管脚6接地，所述变压器t2的管脚3电连接有二极管 vd，所述二极管vd
的正极与变压器t2的管脚3电连接，所述二极管vd的负极电连接有电容c4，所述电容c4的正极与二极管vd的负极连接，所述电容c4的负极接地，所述变压器t2的管脚4接地。
15.优选的技术方案，所述电源电路包括电阻r3、电阻r4、电阻5、比较器a1、比较器a2、非门u1、与门u2、nmos管q1、nmos管q2、结型场效应管j1；所述电阻r2和所述电阻r3顺次串联在所述供电引脚和信号地之间，所述电阻r2 与所述电阻r3连接的一端同时连接所述比较器a1的反相输入端和所述比较器 a2的同相输入端，所述比较器a1的同相输入端连接第二基准电压，所述比较器a2的反相输入端连接第一基准电压，且所述第二基准电压大于所述第一基准电压；所述比较器a1的输出端连接所述非门u1的第一输入端，所述比较器a2 的输出端连接所述与门u2的第一输入端，所述非门u1的输出端连接所述与门 u2的第二输入端，所述与门u2的输出端连接所述nmos管q1的栅极；所述nmos 管q1的源极接信号地，所述nmos管q1的漏极连接所述nmos管q2的栅极和所述结型场效应管j1的栅极；所述nmos管q2的源极连接所述供电引脚，所述nmos 管q2的漏极连接所述结型场效应管j1的源极，所述结型场效应管j1的漏极连接所述功率管漏极引脚；所述结型场效应管j1的栅极通过所述电阻r5连接所述结型场效应管j1的源极；所述电源电路还包括开关k1、开关k2和开关k3；所述电阻r3是通过所述开关k1连接所述供电引脚的，所述比较器a1的电源端通过所述开关k2连接所述供电引脚，所述比较器a2的电源端通过所述开关k3 连接所述供电引脚。
16.优选的技术方案，所述壳体的前端还设有遮挡边框，所述遮挡边框凸出于壳体的前端并且围绕国网电能表有功脉冲信号镜头接收管、国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管、南网电能表有功脉冲信号镜头接收管以及南网电能表多功能脉冲信号镜头接收管设置。
17.与现有技术相比，有益效果为：
18.本实用新型结构简单，利用蓝牙技术构建数据采集无线传输模块，与传统的电线或红外方式传输测控数据相比，在现场采集数据时，可以有效地提高数据传输的安全性和抗干扰能力。
附图说明
19.图1是本实用新型第一视角结构示意图；
20.图2是本实用新型第二视角结构示意图；
21.图3是本实用新型中控制电路结构示意图；
22.图4是本实用新型中滤波整流电路原理图；
23.图5是本实用新型中三极管开关电路原理图；
24.图6是本实用新型中电源电路原理图；
25.图7是本实用新型中蓝牙采集模块结构图。
26.附图标记：1、壳体；2、国网电能表有功脉冲信号镜头接收管；3、国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管；4、南网电能表多功能脉冲信号镜头接收管； 5、南网电能表有功脉冲信号镜头接收管；6、遮挡边框；7、切换按钮；801、国网工作指示灯；802、南网工作指示灯；803、有功工作指示灯；804、多功能工作指示灯；9、前端数据采集器；901、数据采集器；902、a/d转换器；10、处理传送器；1001、处理器；1002、蓝牙发射模块。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
28.一种基于蓝牙采集模块的智能电能表测量用智能光电采样器，包括壳体1，所述壳体1的前端设有国网电能表有功脉冲信号镜头接收管2、国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管3、南网电能表有功脉冲信号镜头接收管5以及南网电能表多功能脉冲信号镜头接收管4，所述国网电能表有功脉冲信号镜头接收管2位于国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管3的上方，所述南网电能表有功脉冲信号镜头接收管5位于南网电能表多功能脉冲信号镜头接收管4的右侧，所述壳体1上设有切换按钮7，所述壳体1内设有控制电路，所述壳体1内设有蓝牙采集模块，所述国网电能表有功脉冲信号镜头接收管2、国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管3、南网电能表有功脉冲信号镜头接收管5、南网电能表多功能脉冲信号镜头接收管4、切换按钮7以及蓝牙采集模块分别与控制电路电连接。
29.信号采集时，本实用新型初始状态默认采集国家电网有功、多功能脉冲信号，即可将智能光电采样器对着国家电网智能电能表，使国网电能表有功脉冲信号镜头接收管2对准国家电网智能电能表上的有功脉冲信号指示灯，使国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管3对准南方电网智能电能表上的多功能脉冲信号指示灯，进行频闪脉冲信号的采集；需要采集南方电网有功、多功能脉冲信号时，按下切换按钮7，关闭国网电能表有功脉冲信号镜头接收管2、国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管3，打开南网电能表有功脉冲信号镜头接收管5 以及南网电能表多功能脉冲信号镜头接收管4，使南网有功脉冲信号镜头接收管对准南方电网智能电能表上的有功脉冲信号指示灯，使南网多功能脉冲信号镜头接收管对转南方电网智能电能表上的多功能脉冲信号指示灯进行信号采集。
30.优选的技术方案，所述蓝牙采集模块包括前端数据采集器9和处理传送器 10；所述前端数据采集器9与所述处理传送器10相连接，用于采集国网电能表有功脉冲信号镜头接收管2、国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管3、南网电能表有功脉冲信号镜头接收管5以及南网电能表多功能脉冲信号镜头接收管4 采集的第一参数，并将所述第一参数发送给所述处理传送器10；所述处理传送器10用于对所述第一参数进行处理为第二参数；所述前端数据采集器9包括数据采集器901和a/d转换器902；所述数据采集器901与所述a/d转换器902相连接，用于采集所述第一参数，并将所述第一参数发送给所述a/d转换器902，其中，所述第一参数为模拟信号；所述a/d转换器902，用于对所述第一参数进行模数转换，得到转换为数字信号的第一参数；所述处理传送器10包括处理器 1001和蓝牙发射模块1002；所述处理器1001与所述a/d转换器902相连接，用于对转换为数字信号的所述第一参数进行处理得到所述第二参数，并将所述第二参数发送给所述蓝牙发射模块1002，所述蓝牙发射模块1002与国网或者南网的蓝牙接收接口/串口相对应。
31.优选的技术方案，所述国网电能表有功脉冲信号镜头接收管2和国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管3之间的连线与南网电能表有功脉冲信号镜头接收管5和南网电能表多功能脉冲信号镜头接收管4之间的连线呈十字交叉分布，所述国网电能表有功脉冲信号镜头接收管2和国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管3连线的中点与南网有功脉冲信号镜头接收管和南网电能表多功能脉冲信号镜头接收管4连线的中点重合。
32.优选的技术方案，所述国网电能表有功脉冲信号镜头接收管2和国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管3连线的中点处设有led指示灯，所述led指示灯与控制电路电连接。
33.在采集智能电能表的频闪脉冲信号时，为了避免杂光影响脉冲信号，智能光电采样器会尽可能的靠近智能电能表，此时便难以判断脉冲信号镜头接收管是否与对应的脉冲信号指示灯对准，本实施例中通过led指示灯发光，从侧面观看，使led指示灯映照在智能电能表上的发光点位于国家电网智能电能表的有功脉冲信号指示灯以及多功能脉冲信号指示灯之间的中心点或者位于南方电网智能电能表的有功脉冲信号指示灯以及多功能脉冲信号指示灯之间的中心点进行校准。
34.优选的技术方案，所述所述壳体上设有国网工作指示灯801、南网工作指示灯802、有功工作指示灯803以及多功能工作指示灯804，所述国网工作指示灯 801、南网工作指示灯802、有功工作指示灯803以及多功能工作指示灯804分别与控制电路连接，所述国网电能表有功脉冲信号镜头接收管2或者国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管3开启时，所述国网工作指示灯亮起801，所述南网电能表有功脉冲信号镜头接收管5或者南网电能表多功能脉冲信号镜头接收管4开启时，南网工作指示灯802亮起，所述国网电能表有功脉冲信号镜头接收管2或者南网电能表有功脉冲信号镜头接收管5开启时，有功工作指示灯803 亮起，所述国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管3或者南网电能表多功能脉冲信号镜头接收管4开启时，多功能工作指示灯804亮起。
35.四个工作指示灯8分别用于显示国网电能表有功脉冲信号镜头接收管2、国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管3、南网电能表有功脉冲信号镜头接收管5 以及南网电能表多功能脉冲信号镜头接收管4的工作状态。
36.优选的技术方案，所述控制电路包括cpu芯片，所述cpu芯片电连接有电源电路，所述cpu芯片通过继电器电路与切换按钮7电连接，所述cpu控制芯片与输出端电连接，所述cpu芯片与四个工作指示灯8电连接，所述cpu控制芯片电连接led指示灯，所述cpu控制芯片电连接有三极管开关电路，所述三极管开关电路电连接有滤波整流电路，所述滤波整流电路分别与国网电能表有功脉冲信号镜头接收管2、国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管3、南网电能表有功脉冲信号镜头接收管5以及南网电能表多功能脉冲信号镜头接收管4电连接。
37.优选的技术方案，所述滤波整流电路包括输入电压，所述输入电压经过变压器t交换为电压，所述滤波整流电路还包括桥式整流二极管，所述电压的正极电连接桥式整流二极管的管脚1，所述电压的负极电连接桥式整流二极管的管脚3，所述桥式整流二极管的管脚2与管脚4之间并联有电容c1，所述电容c1 的正极端与桥式整流二极管的管脚2电连接，所述电容c1并联设有电感l以及电容c2，所述电容c1的正极端与电感l电连接，所述电感l与电容c2的正极端串联电连接，所述电容c2的负极端与电容c1的负极端电连接，所述电容c2 的正极端与负极端之间并联设有电阻rl。
38.优选的技术方案，所述三极管开关电路包括供电电压输入端vcc，所述供电电压输入端vcc电连接有电阻r1，所述电阻r1的管脚1与供电电压输入端vcc 电连接，所述电阻r1的管脚2依次电连接有串联的电容c3与电阻r2，所述供电电压输入端vcc还电连接有变压器t2，所述供电电压输入端vcc与变压器t2 的管脚1电连接，所述变压器t2的管脚2电连接有三极管vt，所述变压器t2 的管脚2与三极管vt的集电极电连接，所述三极管vt的基极与电
阻r1的管脚 2电连接，所述三极管vt的发射极接地，所述变压器t2的管脚5与电阻r2电连接，所述变压器t2的管脚6接地，所述变压器t2的管脚3电连接有二极管 vd，所述二极管vd的正极与变压器t2的管脚3电连接，所述二极管vd的负极电连接有电容c4，所述电容c4的正极与二极管vd的负极连接，所述电容c4的负极接地，所述变压器t2的管脚4接地。
39.优选的技术方案，优选的技术方案，所述电源电路包括电阻r3、电阻r4、电阻5、比较器a1、比较器a2、非门u1、与门u2、nmos管q1、nmos管q2、结型场效应管j1；所述电阻r2和所述电阻r3顺次串联在所述供电引脚和信号地之间，所述电阻r2与所述电阻r3连接的一端同时连接所述比较器a1的反相输入端和所述比较器a2的同相输入端，所述比较器a1的同相输入端连接第二基准电压，所述比较器a2的反相输入端连接第一基准电压，且所述第二基准电压大于所述第一基准电压；所述比较器a1的输出端连接所述非门u1的第一输入端，所述比较器a2的输出端连接所述与门u2的第一输入端，所述非门u1 的输出端连接所述与门u2的第二输入端，所述与门u2的输出端连接所述nmos 管q1的栅极；所述nmos管q1的源极接信号地，所述nmos管q1的漏极连接所述nmos管q2的栅极和所述结型场效应管j1的栅极；所述nmos管q2的源极连接所述供电引脚，所述nmos管q2的漏极连接所述结型场效应管j1的源极，所述结型场效应管j1的漏极连接所述功率管漏极引脚；所述结型场效应管j1 的栅极通过所述电阻r5连接所述结型场效应管j1的源极；所述电源电路还包括开关k1、开关k2和开关k3；所述电阻r3是通过所述开关k1连接所述供电引脚的，所述比较器a1的电源端通过所述开关k2连接所述供电引脚，所述比较器a2的电源端通过所述开关k3连接所述供电引脚。
40.优选的技术方案，所述壳体1的前端还设有遮挡边框6，所述遮挡边框6凸出于壳体1的前端并且围绕国网电能表有功脉冲信号镜头接收管2、国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管3、南网电能表有功脉冲信号镜头接收管5以及南网电能表多功能脉冲信号镜头接收管4设置。
41.将国网电能表有功脉冲信号镜头接收管2、国网电能表多功能脉冲信号镜头接收管3、南网电能表有功脉冲信号镜头接收管5以及南网电能表多功能脉冲信号镜头接收管4设于遮挡边框6围成的空间内，可以减少杂光对信号采集的影响，增强了本实用新型的灵敏度。
42.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
43.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
44.基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。