专利名称：一种用电实时监测保护及远程监控系统的制作方法现有的用电监测和保护系统都是工作人员现场进行监测操作，监测现场需要很多工作人员进行监测和操作控制，无法实现集中化管理，占用大量劳动力，不利于现代化管理的需要。此为现有技术的不足之处。
ο作为对本技术方案的进一步限定，所述传感器模块包括气体传感器。作为对本技术方案的进一步限定，所述声光报警模块包括蜂鸣器和高亮LED。作为对本技术方案的进一步限定，所述用户操作模块为四线式电阻触摸屏。作为对本技术方案的进一步限定，所述主控模块还连接显示模块。与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是本实用新型的互感器模块实现对市电进行采样，传感器模块用于烟雾、可燃气体检测，声光报警模块用于声光报警，串口模块用于与计算机通信，网络传输模块用于与远程计算机实现通信，显示模块能够实现用电参数如电压、电流、功率等的实时显示，可以设定预定值，超出预定值后，本实用新型发出报警信息并切断总电源，报警信息可以通过串口传送至计算机，也可以通过网络发送至互联网提供给远程计算机。同时，本系统可以检测周围环境，如果发生火灾或者煤气泄漏，系统会发出报警信息。图1为本实用新型的原理方框图。图2为本实用新型传感器模块电路图。图3为本实用新型互感器模块电路图。图4为本实用新型主控模块电路图。图5为本实用新型网络传输模块接口电路图。[0017]图6为本实用新型串口模块电路图。图7为本实用新型电量参数采集模块电路图。图为本实用新型显示模块接口电路图，图8b为本实用新型用户操作模块电路图。图9为本实用新型声光报警模块电路图。图IOa为本实用新型变压器电路图，图IOb为本实用新型稳压电路电路图。以下结合附图和优选实施例对本实用新型作更进一步的详细描述。本实用新型包括主控模块，所述主控模块分别连接互感器模块、用电参数采集模块、传感器模块、声光报警模块、串口模块、网络传输模块、用户操作模块和电源模块。互感器模块由电压互感器和电流互感器组成，用于对市电进行采样；传感器模块由可燃气体传感器组成，用于烟雾、可燃气体检测；主控模块采用STC12LE5A60S2高速51 单片机；声光报警模块采用有源蜂鸣器和高亮LED，大电流继电器负责切断总电源；串口模块采用MAX232电平转换芯片和母头串口组成，用于和计算机通信；网络传输模块采用 ETH2232专用TCP/IP模块；显示模块采用2. 4寸TFT彩色液晶；用户操作模块采用四线式电阻触摸屏；电源模块采用专用稳压芯片，产生稳定电源。该系统还有温湿度显示模块和时间日期显示模块。温湿度部分采用AM2301温湿度模块，它采用单总线(1-wire)协议，只占用1个IO 口，片上含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，并与一个高性能8位单片机相连接，处理能力强，体积小，功耗低，相比单纯的DS18B20更具优势。时间日期部分采用DS1302时钟芯片，内含有一个实时时钟/日历和31字节静态RAM，通过简单的SPI串行接口与单片机进行通信，实时时钟/日历电路提供秒、分、时、日、星期、月、年的信息。DS1302工作时功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于lmW，为了防止系统掉电导致时间不准确，采用纽扣电池作为DS1302的备用电源。互感器模块的电压互感器采用PT2531，电流互感器采用HCT256A。这两种互感器电路设计比较简单，只需几个电阻分压和几个电容去耦即可，参见图2。传感器模块的MQ-2气体传感器可用于家庭和工厂的气体泄漏检测装置，适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等的探测。具有探测范围广、灵敏度高、响应速度快、稳定性高、寿命长、驱动电路简单等优点。烟雾传感器通过一个可变电阻输出电平信号， 调节可变电阻，可以改变传感器灵敏度。其电路图如图3。主控模块的STC12LE5A60S2为高速51单片机，是完全集成的混合信号系统级芯片(SOC)，具有与8051兼容的高速CIP-51内核，与MCS-51指令集完全兼容，片内集成了数据采集和控制系统中常用的模拟、数字外设及其他功能部件；内置60K FLASH程序存储器、 1280 字节 RAM。STC12LE5A60S2单片机中包含中央处理器(CPU)、程序存储器(Flash)、数据存储器(SRAM)、定时/计数器、UART串口、串口 2、1/0接口、高速A/D转换、SPI接口、PCA、看门狗及片内R/C振荡器和外部晶体振荡电路等模块。STC12LE5A60S2系列单片机几乎包含了数据采集和控制中所需的所有单元模块，可称得上一个片上系统。STC12LE5A60S2系列单片机的定时器0/定时器1与传统8051完全兼容，上电复位后，定时器部分缺省还是除12再计数的，而串口由定时器1控制速度，所以定时器/串口完全兼容。增加了独立波特率发生器，省去了传统8052的定时器2，如是用T2做波特率的，需改用独立波特率发生器做波特率发生器。传统8051的111条指令执行速度全面提速，最快的指令快M倍，最慢的指令快3倍。对于AIE引脚，传统8051单片机的ALE脚对系统时钟进行6分频输出，可对外提供时钟，STC12LE5A60S2系列不对外输出时钟，如果传统设计利用ALE脚对外输出时钟，需利用STC12LE5A60S2系列的可编程时钟输出脚对外输出时钟(CIK0UT0/C1K0UT1/CIK0UT2) 或XTAL2脚串一个200欧姆电阻对外输出时钟。传统8051单片机时钟频率较高时，ALE脚是一个干扰源，所以STC12LE5A60S2系列单片机增加了 AUXR特殊功能寄存器，其中的BitO/ALEOFF位允许禁止ALE对系统时钟分频输出。而STC12LE5A60S2系列单片机直接禁止ALE脚对系统时钟进行6分频输出，彻底清除此干扰源。也有利于系统的抗干扰设计。主控制器STC12LE5A60S2高速单片机的最小系统电路图如图4所示。网络传输模块采用Kh2232X嵌入式网络转串口电路，它内部集成了硬件TCP/IP 协议栈、socket编程实现，全透明传输，串口波特率高达2301ibpS。采用专用TCP/IP协议， 直接与单片机UART串行口相连即可，接口电路如图5所示。串口模块采用MAX232串口，用MAX232作为电平转换芯片，配合4个0. IuF电容完成，电路如图6。电量参数采集模块ATT7022B是一颗高精度三相电能专用计量芯片，适用于三相三线和三相四线应用。集成了六路二阶sigma-delta ADC、参考电压电路以及所有功率、能量、有效值、功率因数以及频率测量的数字信号处理等电路。能够测量各相以及合相的有功功率、无功功率、视在功率、有功能量以及无功能量，同时还能测量各相电流、电压有效值、 功率因数、相角、频率等参数，充分满足三相复费率多功能电能表的需求。支持全数字域的增益、相位校正，即纯软件校表。有功、无功电能脉冲输出CF1、CF2提供瞬时有功、无功功率信息，可以直接接到标准表，进行误差校正。可以对基波有功、无功功率进行测量，提供脉冲输出CF3和CF4提供瞬时基波有功功率以及基波无功功率信息，可直接用于基波的校正。 提供两类视在能量输出，RMS视在能量以及PQS视在能量，CF3和CF4也可被配置为视在能量脉冲输出。提供一个SPI接口，方便与外部MCU之间进行计量参数以及校表参数的传递。 所有计量参数都可以通过SPI接口读出。内部的电压监测电路可以保证加电和断电时正常工作。数据通过SPI接口输出，电路图如图7。显示模块采用2. 4寸彩色触摸显示屏，触摸控制芯片使用ADS7843，电源采用 3. 3V，显示模块接口电路如图8a，用户操作模块即触摸控制电路如图Sb。声光报警模块声光报警电路采用蜂鸣器和高亮LED，蜂鸣器使用三极管9013驱动，LED直接与单片机IO 口相连，电路如图9。电源模块由变压器，整流桥，L7812稳压芯片组成，可获得5V稳压电源，由于彩屏使用3. 3V供电，所以需增加AMS1117稳压芯片，将5V电压降至3. 3V，变压器电路图如图 10a，稳压电路如图10b。