一种基于无线网的能耗数据采集系统技术领域
本发明属于智能监控领域，尤其涉及一种基于无线网的能耗数据采集系统。
背景技术
我国大部分城市智能电表一般采用人工抄表管理的方式，寻线人员携带便携式检
测设备对各个智能电表，当出现故障，则派工作人员前往修复，然后进行相应处理，这种方
式有一定的灵活性和灵敏度，但这种传统的检测方式在时间和空间上存在着许多漏洞，无
法及时有效的知晓故障的电表，需要投入大量的人力物力，使用效果欠佳。
以太网指的是将各种信息传感设备，如射频发射器、定位系统、激光扫描器等与互
联网结合起来，组成一个巨大的网络。然后，将生活中的所有物品都纳入这个网络，方便识
别和管理。通俗地说，互联网的终端是人，而“物联网”的终端是物品，每一件物品都有CPU、
网络地址和传感器，物品与物品之间也可以传递信息、发送指令，其主要宗旨是让所有物品
与网络连接在一起，系统可以自动的、实时的对物体进行监控、识别、定位、追踪并触发相应
事件。物联网的兴起，为智能家居提供了条件。如何通过简化物联网终端设备，最终开发出
一套经济实用的支持多终端应用的智能电表物联网平台是非常有意义、有价值的工作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种基于无线网的能
耗数据采集系统。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种基于无线网的能耗数据采集系统，包含数据监控终端以及与其连接的多个数据采
集终端，所述数据采集终端包含控制器模块、稳压器、无线传输模块、4个485接口模块、电源
模块、时钟模块、数据存储模块，所述无线传输模块包含DSP模块和无线发射器，所述4个485
接口模块分别与控制器模块连接，所述控制器模块依次经过稳压器、DSP模块连接无线发射
器，所述电源模块、时钟模块、数据存储模块分别与控制器模块连接。
作为本发明一种基于无线网的能耗数据采集系统的进一步优选方案，所述电源模
块包含家用电源模块、光伏电源模块、交流适配器、蓄电池，所述家用电源模块通过交流适
配器连接蓄电池，所述光伏电源模块通过蓄电池连接控制器模块。
作为本发明一种基于无线网的能耗数据采集系统的进一步优选方案，所述数据采
集终端还包含显示模块，所述显示模块与控制器模块连接。
作为本发明一种基于无线网的能耗数据采集系统的进一步优选方案，所述数据监
控终端包含主控模块以及分别与其连接的数据接收模块、LCD显示屏、报警模块、存储器模
块和上位机。
作为本发明一种基于无线网的能耗数据采集系统的进一步优选方案，所述控制器
模块采用芯片型号为MSP430F149的微处理器。
作为本发明一种基于无线网的能耗数据采集系统的进一步优选方案，所述稳压器
包含稳压电源芯片、第一电解电容、第二电解电容、电感、第一电阻、第二电阻和二极管，所
述第一电解电容的负极分别连接第一电阻的一端和控制器模块的输出端，第一电阻的另一
端连接稳压电源芯片的输入端，二极管的负极分别连接电感的一端和稳压电源芯片的输出
端，电感的另一端与第二电阻串联后分别连接DSP模块的输入端、第二电解电容的负极，第
一电解电容的正极、第二电解电容的正极、稳压电源芯片的接地端、二极管的正极与地连
接。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1、本发明涉及一种基于无线网的能耗数据采集系统，其具有成本低、易于实现、组网容
易等优点，通过485接口连接多个智能电表，将智能电表的读数进行汇总上传至监控终端，
通过无线网络的数据传输，有效的提高了效率和准确度，大大的节约了人力资源；
2、本发明采用太阳能电池和家用220 V电源的双供电方式，当有家用电时，通过直流低
压继电器巧妙断开太阳能电池；当家用电断开时，太阳能电池充当电源，太阳能电池通过太
阳能智能充电器连接太阳能板，充电器在阳光充足时为电池充电，充满电池时自动断开充
电，完全满足电路的需要。
附图说明
图1是本发明的系统结构原理图；
图2是本发明数据采集终端结构图；
图3是本发明稳压器电路图；
图4是本发明数据监控终端结构原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
如图1所示，一种基于无线网的能耗数据采集系统，包含数据监控终端以及与其连接的
多个数据采集终端；所述数据采集终端将采集各个电表的数据参数上传至监控终端，基于
无线网的能耗数据采集系统，其具有成本低、易于实现、组网容易等优点，通过485接口连接
多个智能电表，将智能电表的读数进行汇总上传至监控终端，通过无线网络的数据传输，有
效的提高了效率和准确度，大大的节约了人力资源。
如图2所示，所述数据采集终端包含控制器模块、稳压器、无线传输模块、4个485接
口模块、电源模块、时钟模块、数据存储模块，所述无线传输模块包含DSP模块和无线发射
器，所述4个485接口模块分别与控制器模块连接，所述控制器模块依次经过稳压器、DSP模
块连接无线发射器，所述电源模块、时钟模块、数据存储模块分别与控制器模块连接。所述4
个485接口模块分别与各个智能电表连接，所述智能电表例如电表、水表等智能电表；所述
电源模块用于提供数据采集终端所需的电能，所述数据存储模块用于根据时钟模块记录的
时间实时记录采集各智能电表的数据参数；所述无线通信模块用于将采集的各个智能电表
的参数上传至数据监控终端。该系统还包含显示模块，所述显示模块与控制器模块连接，用
于显示各电表的数据参数。
其中，所述电源模块包含家用电源模块、光伏电源模块、交流适配器、蓄电池，所述
家用电源模块通过交流适配器连接蓄电池，所述光伏电源模块通过蓄电池连接控制器模
块。采用太阳能电池和家用220 V电源的双供电方式。当有家用电时，通过直流低压继电器
巧妙断开太阳能电池；当家用电断开时，太阳能电池充当电源。太阳能电池通过太阳能智能
充电器连接太阳能板，充电器在阳光充足时为电池充电，充满电池时自动断开充电。在充足
太阳是充电电流能达到1 A以上，完全满足电路需要。
如图4所示，所述数据监控终端包含主控模块以及分别与其连接的数据接收模块、
LCD显示屏、报警模块、存储器模块和上位机。所述数据接收模块用于接收数据采集终端上
传的各电表的数据参数，所述存储器模块用于将接收的数据进行存储，所述上位机可以对
多个智能设备进行监控，所述LCD显示屏用于实时显示接收的个智能电表的智能参数，所述
报警模块用于当有电表上传的数据异常时发出警报，数据监控中心及时派出工人维修。
如图3所示，所述稳压器包含稳压电源芯片、第一电解电容、第二电解电容、电感、
第一电阻、第二电阻和二极管，所述第一电解电容的负极分别连接第一电阻的一端和控制
器模块的输出端，第一电阻的另一端连接稳压电源芯片的输入端，二极管的负极分别连接
电感的一端和稳压电源芯片的输出端，电感的另一端与第二电阻串联后分别连接DSP模块
的输入端、第二电解电容的负极，第一电解电容的正极、第二电解电容的正极、稳压电源芯
片的接地端、二极管的正极与地连接。
所述控制器模块采用芯片型号为MSP430F149的微处理器。这里采用MSP430F149型
处理器：供电电压仅1．8～3．6 V，具有16位RISC结构、125 ns指令同周期、多达60 KB Flash
ROM和2 KB RAM。另外该器件还配有：12位200 kS／s的MD转换器(自带采样保持)、内部温度
传感器、具有3个捕获／比较寄存器的16位定时器Timer_A／Timer__B、2个串口(工作于 UART
或SPI模式)、6个8位并口(2个具有中断能力)和硬件乘法器，整个电路结构紧凑且高效。其
丰富的寻址方式。简洁的内核指令。较高的处理速度，大量的寄存器及数据存储器使之具有
强大的处理能力，丰富的器件内外设接口可简化整个电路设计，减少节点功耗和体积，非常
适于节点设计。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技
术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还
应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中
的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是
按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围
之内。上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方
式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做
出各种变化。