专利名称：多通讯模式的建筑物耗电量采集与传输系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多通讯模式的建筑物耗电量采集与传输系统。
背景技术：
目前，建筑物用电量采集器大多采用RS232、RS485或者CAN总线等单一模式的通 讯方式，而采集对象的通讯方式是多种多样的。这样使得采集器的与其连接的采集对象的 数据通讯传输方式受到局限。
发明内容本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单、灵活配置、 使用方便、采集准确可靠、成本低廉的多通讯模式的建筑物耗电量采集与传输系统。为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案一种多通讯模式的建筑物耗电量采集与传输系统，包括电量采集模块，所述电量 采集模块通过有线和/或无线通讯分别与用电设备、耗电量测量仪表、手持设备、上位计算 机和上级数据中心相连。所述电量采集模块与上位计算机之间采用232/RS485/CAN总线通讯。所述电量采集模块与手持终端之间采用红外传输通讯。所述电量采集模块与用电设备之间采用RS485/CAN总线通讯。所述电量采集模块与上级数据中心通过TCP/IP协议通讯。所述电量采集模块采用STM32嵌入式系统单片机作为主控制芯片。本实用新型可以实现电量采集器与测量电表、其他采集器、计算机上位机、网络设 备等方便灵活的通讯，如电量采集模块与用电设备之间可有RS485/CAN总线两种通讯方 式，与手持终端之间可有RS232/RS485/CAN总线/红外传输四种通讯方式。而且本实用新 型使用的主控制器为STM32F103系列ARM嵌入式单片机系统，内部集成了 RS232/RS485/ CAN/TCP/IP等通讯协议，可以方便、低成本的实现建筑物电量采集信息的传输通讯，性价比 极高。基于以上通讯方式的特点和主控制电路的优点，实用新型具有以下特点(1)电量采集模块采用STM32嵌入式系统单片机作为主控制芯片，利用其内部集 成的通讯电路结构和计算能力，能够以多种通讯方式实现远程传输。(2)电量采集模块与手持终端之间可有红外传输通讯方式。利用手持智能终端采 集信息时，一般是点对点的模式，对距离的要求较小。(3)电量采集模块与建筑物用电设备之间可有RS485、CAN总线通讯方式。鉴于距 离的考虑，利用RS485和CAN总线的方式传输电量信息是比较可靠的。(4)电量采集模块与上位计算机系统之间可有232、RS485、CAN总线通讯方式。远 距离信息传输可以通过CAN总线实现。这充分利用了 CAN远距离传输和总线广播式信息传 输的特点。
3[0017](5)电量采集模块与上级数据中心、网络设备通过TCP/IP协议进行通讯传输。通 过TCP/IP协议，可以将信息更方便的发布于网络。可以通过Internet网络实现远程传输 和远程控制。Internet已经进入了家家户户，其方便快捷和能够实现远程传输的优势使其 用广泛用在信息传输的场合。数据中心和其他用户可以通过网络WEB数据库进行用电信息 查询。用户能够时时可靠的查询与监督，让信息的传输更加安全可靠。本实用新型具有成本低、传输通讯方式多样、易于信息的远距离可靠传输、抗干扰 能力强、应用场合多等优点。
图1是STM32建筑物耗电量采集与传输模块电路简图；图2是本实用新型电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。如图1、2所示，一种多通讯模式的建筑物耗电量采集与传输系统，包括电量采集 模块，所述电量采集模块通过有线和/或无线通讯分别与用电设备、耗电量测量仪表、手持 设备、上位计算机和上级数据中心相连。所述电量采集模块与上位计算机之间采用232/RS485/CAN总线通讯。所述电量采集模块与手持终端之间采用红外传输通讯。所述电量采集模块与用电设备之间采用RS485/CAN总线通讯。所述电量采集模块与上级数据中心通过TCP/IP协议通讯。所述电量采集模块采用STM32嵌入式系统单片机作为主控制芯片。本实用新型一方面可直接与用电设备、测量仪表，另一方面可与上位计算机上位 机、网络设备实现通讯。如图1所示，电量采集与传输模块包括直流供电电路，RS232通讯电路，RS485电 路，CAN总线电路，TCP/IP以太网电路，红外通信电路，时钟电路、大容量数据存储电路、数 字显示电路，STM32主控制电路。直流供电电路5V供电部分，单片机工作需要3. 3V直流电源，通过1117-3. 3芯片 转化而来。RS232通讯电路串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议，大多数计算机 包含基于RS232的串口，串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；同时，串口通信协议 也可以用于获取远程采集设备的数据。正是基于RS232简单易用的优点使其在设备通讯中 得到广泛应用。RS485通讯电路因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性，传输距离远和多站能 力等优点使其成为首选的串行接口。因为RS485接口组成的半双工网络，一般只需二根连 线，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。CAN总线通讯电路CAN总线采用了多主竞争式总线结构，通信以广播形式进行， 具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点。CAN总线上任意节点可在 任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主次，因此可在各节点之间实现自由通信，在建筑物能耗采集传输中可以实现多对多的传输，并且出错率较低。适当的网关能够 实现CAN总线与TCP/IP协议的转换，因而现场CAN信息可以转变为Internet的形式外传， 或反过来通过这类网关把外部网传来的信息转换为CAN的形式，此即实现了所谓的远程控 制。TCP/IP通讯电路TCP/IP是一个四层的分层体系结构。高层为传输控制协议，它 负责聚集信息或把文件拆分成更小的包。这些包通过网络传送到接收端的TCP层，接收端 的TCP层把包还原为原始文件。低层是网际协议，它处理每个包的地址部分，使这些包正确 的到达目的地。网络上的网关计算机根据信息的地址来进行路由选择。即使来自同一文件 的分包路由也有可能不同，但最后会在目的地汇合。TCP/IP使用客户端/服务器模式进 行通信。基于TCP / IP的以太网是一种标准开放式的网络，由其组成的系统兼容性和互 操作性好，资源共享能力强，可以很容易的实现将控制现场的数据与信息系统上的资源共 享；数据的传输距离长、传输速率高，易与Internet连接，低成本、易组网，与计算机、服 务器的接口十分方便。红外通信电路红外通道始终是点对点模式，可实现采集模块与手持终端之间的 数据通信。红外通道按照简单的音频调制技术工作，即有红外光束(38khz调制频率，波长 850nm)时表示‘0，，无红外光束表示‘1，。STM32控制电路STM32系列ARM单片机是ST公司的一款主流嵌入式系统单片机， 其拥有先进的内核Cortex_M3，价格低廉，功能强大，具有广阔的市场前景。STM32F103系列 ARM内部集成12位高精度AD转换，在电量采集模块中，本设计利用该嵌入式单片机实现电 量的采集，数据处理与输出显示。并且，该嵌入式单片机内部集成USART、CAN总线等，可以 方便可靠的实现RS232、RS485、CAN总线和TCP/IP协议等通讯。
权利要求1.一种多通讯模式的建筑物耗电量采集与传输系统，其特征在于包括电量采集模 块，所述电量采集模块通过有线和/或无线通讯分别与用电设备、耗电量测量仪表、手持设 备、上位计算机和上级数据中心相连。
2.根据权利要求1所述的多通讯模式的建筑物耗电量采集与传输系统，其特征在于 所述电量采集模块与上位计算机之间采用232/RS485/CAN总线通讯。
3.根据权利要求1所述的多通讯模式的建筑物耗电量采集与传输系统，其特征在于 所述电量采集模块与手持终端之间采用红外传输通讯。
4.根据权利要求1所述的多通讯模式的建筑物耗电量采集与传输系统，其特征在于 所述电量采集模块与用电设备之间采用RS485/CAN总线通讯。
5.根据权利要求1所述的多通讯模式的建筑物耗电量采集与传输系统，其特征在于 所述电量采集模块与上级数据中心通过TCP/IP协议通讯。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的多通讯模式的建筑物耗电量采集与传输系统，其 特征在于所述电量采集模块采用STM32嵌入式系统单片机作为主控制芯片。
专利摘要本实用新型涉及一种多通讯模式的建筑物耗电量采集与传输系统，包括电量采集模块，所述电量采集模块通过有线和/或无线通讯分别与用电设备、耗电量测量仪表、手持设备、上位计算机和上级数据中心相连。本实用新型能够实现电量采集器与测量电表、其他采集器、计算机上位机、网络设备等方便灵活的通讯，如电量采集模块与用电设备之间可有RS485/CAN总线两种通讯方式，与手持终端之间可有RS232/RS485/CAN总线/红外传输四种通讯方式。本实用新型使用的主控制器为STM32F103系列ARM嵌入式单片机系统，内部集成了RS232/RS485/CAN/TCP/IP等通讯协议。本实用新型具有成本低、传输通讯方式多样、易于信息的远距离可靠传输、抗干扰能力强、应用场合多等优点。
文档编号G08C19/00GK201926703SQ20112000976
公开日2011年8月10日 申请日期2011年1月13日 优先权日2011年1月13日
发明者于海鹰, 刘兆峰, 孙一民, 张永坚 申请人:山东建筑大学