[發明專利]一種電子式多功能電能表

無效

• 申請號: 201010559530.1
• 申請日: 2010-11-24
• 公開（公告）號: CN102478595A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 徐小科;何兵
• 申請（專利權）人: 上海復萊信息技術有限公司
• 主分類號: G01R11/57
• 分類號: G01R11/57
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明屬于電子設備領域，具體涉及一種具有四種費率、六條負荷曲線和兩套費率結構的三相四線電子式多功能電能表。

背景技術：

隨著我國經濟的飛速發展，各行各業對電的需求越來越大，不同時間用電量不均衡的現象也日益嚴重。為緩解我國日趨尖銳的電力供需矛盾，調節負荷曲線，改善用電量不均衡的現象，全面實行峰、平、谷分時電價制度，“削峰填谷”，提高全國的用電效率，合理利用電力資源，國內部分省市的電力部門已開始逐步推出了多費率電能表，對用戶的用電量分時計費。1995年4月，由國家計委、國家經貿委和電力工業部聯合在上海召開的全國計劃用電工作會議上決定，用3～4年時間，在全國各大電網內，有計劃、分步驟全面推行峰谷分時電價制度?？偰繕耸歉骶W轉移高峰電力10～15％，全國實現轉移高峰電力1000～2000萬千瓦，推行的范圍不僅是工業、商業用戶，而且對非工業、農業用電也要逐步實行。在有條件的地區，即已經實行一戶一表的居民用電區，也將有計劃的開發低谷用電，實行峰谷電價，以提高電能利用率，提高居民的用電質量。對電力用戶采用不同時段和不同計費標準。鼓勵低谷時段的電力消費。

電子式多功能電能表主要針對國內市場三相用電的工業用戶。隨著電力行業改革深入，工業三相用電對多功能電能表的需求大量增加。目前國內多功能表種類少、價格較高、功能不完善，往往僅是針對某些地區的特定要求開發，缺乏通用性，某些產品未能完全達到國標的要求。

發明內容：

為了解決現有多功能電能表種類少、價格高、功能不完善、缺乏通用性等缺點，本發明提供了一種電子式多功能電能表，它是一款智能型高科技電能計量產品，該表可以同時計量正/反向有功電能、正/反向無功電能、四象限無功電能，還具有多費率控制，負荷曲線記錄，各相失壓、過壓、頻率超限記錄，數據LCD顯示等多種功能，主站可以通過RS-485總線或手持RFID抄表器對該電表進行查表、設表、抄表等操作，能夠很好的滿足現階段工業用戶對電能表的需要。

為了實現上述技術目的，本發明是采用了如下的設計：電子式多功能電能表硬件的核心是MCU主控制器，它負責按鍵輸入掃描、工作狀態檢測、計量數據的讀入、計算和存儲、電表參數的現場配置以及與外界的通信控制等，其主要功能單元包括MCU主控制器單元、電量計量模塊、RFID和RS-485通信模塊、校表模塊、EEPROM存儲陣列，其他輔助模塊主要有：時鐘日歷電路、工作異常報警電路、按鍵輸入電路、復位控制電路、電源供應模塊、大屏幕液晶顯示模塊和LED顯示模塊。

為了方便用戶抄表，本發明采用RFID和RS-485兩種通信模塊。相比通常的紅外抄表方式，RFID由于其特有的射頻識別方式能夠實現高速率讀取、多個目標同時識別等優點，能極大的減輕用戶的工作量，特別是當多個電表集中放在一起時，更能提供相當大的便利。

本發明采用高精度的電量計量模塊，計量模塊由高精度專用電能計量芯片，電流互感器和其他外圍電路元件組成。所述專用電能計量芯片是三相雙向功率/電能計量芯片，可以計量有功/無功功率、電壓、頻率、相序異常等，可以單獨計量每一相的用電信息，符合IEC521/1036標準，可達到1級交流電能表的精度要求，各數據寄存器具有24位精度，可通過三線SPI接口與CPU交換數據，從而可以較好地適應多功能表需要計量多種電量數據的要求。

本發明所述時鐘電路采用集成式實時時鐘芯片，其內部集成了32.768kHz的石英晶體振蕩器，并可以根據需要進行自由設置以得到較高的頻率；同時集成有時鐘和日歷計數器，可選擇24或12小時顯示模式，時鐘可通過軟件方式進行間隔30秒的調整，并提供0.1Hz或1024Hz的定時脈沖輸出，以便于在電能表的外部對時鐘精度進行定期檢查。

本發明所述MCU主控單元的處理軟件包括主程序及日常事務處理兩個方面。主程序流程主要包括初始化、數據校驗、負荷曲線修補和事務處理等；日常事務處理流程集中體現了多功能表的大部分主要功能，包括費率處理、計量數據采集及處理、自動抄表、電能脈沖輸出、校表模塊和掉電檢測及處理模塊等。所述處理軟件全部由C/C++編寫，具有編碼效率高，可維護性好，便于實現模塊化設計，可根據用戶的需求方便地對功能模塊進行裁剪等優點。

附圖說明：

圖1是本發明的總體結構框圖；

圖2是本發明所述MCU主控單元處理軟件的主程序流程圖；

圖3是本發明所述MCU主控單元處理軟件的日常事務處理程序流程圖。