[發(fā)明專(zhuān)利]單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能電能表

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110161092.8
• 申請(qǐng)日: 2011-06-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102262800A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜干才;張喜春;劉崢嶸;楊光;洪軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杭州炬華科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G07F15/06
• 分類(lèi)號(hào): G07F15/06
• 代理公司: 杭州天正專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能電能表。

技術(shù)背景

近幾年來(lái)，國(guó)家電網(wǎng)公司積極推行“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的建設(shè)，智能電表作為智能電網(wǎng)的核心設(shè)備，必將隨著智能電網(wǎng)部署的增長(zhǎng)，呈現(xiàn)迅速增長(zhǎng)勢(shì)頭。

09年，國(guó)家電網(wǎng)公司在“計(jì)量、抄表和收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)研究”項(xiàng)目成果的基礎(chǔ)上，按照統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)的總體要求，結(jié)合國(guó)內(nèi)外計(jì)量、通信技術(shù)現(xiàn)狀以及公司系統(tǒng)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理對(duì)電能表的基本要求，國(guó)家電網(wǎng)公司組織編制了智能電能表系列標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容

為適應(yīng)國(guó)家電網(wǎng)公司的智能電能表系列標(biāo)準(zhǔn)，本發(fā)明提供了一種安全性高，成本低廉的單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能電能表。

單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能電能表，包括采集電流信號(hào)的電流采樣電路和采集電壓信號(hào)的電壓采樣電路，所述的電流信號(hào)和電壓信號(hào)輸入計(jì)量芯片，所述的計(jì)量芯片內(nèi)設(shè)有對(duì)電流信號(hào)和電壓信號(hào)進(jìn)行AD采樣得到電流值和電壓值的采樣模塊，和將電壓值和電流值相乘得到功率值的硬件乘法器，以及將功率值以脈沖的形式輸出的脈沖輸出模塊；

所述的計(jì)量芯片獲得的電壓值、電流值和反向電量通過(guò)SPI接口輸入能將計(jì)量芯片輸出的脈沖轉(zhuǎn)換為電量的微控制單元(MCU，Micro?Control?Unit)中，所述的微控制單元的輸入端分別與通信模塊、顯示模塊、存儲(chǔ)模塊和控制模塊連接；

所述的控制模塊包括當(dāng)用戶(hù)預(yù)存電費(fèi)小于拉合閘閾值時(shí)跳閘、預(yù)存電費(fèi)大于拉合閘閾值時(shí)合閘的跳閘斷電單元，和對(duì)信息安全加密的嵌入式安全控制模塊(ESAM，Embedded?Secure?Access?Module)；所述的跳閘斷電單元的輸入端與所述的微控制單元的輸出端連接；

所述的電能表還包括電源模塊和為微控制單元提供時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘電路。

進(jìn)一步，所述的通信模塊包括紅外通信單元和485通信單元；所述的顯示模塊包括顯示各種電量、電壓、電流、時(shí)間、通訊地址和表號(hào)的LCD顯示單元和顯示有功脈沖，拉閘和報(bào)警信息的LED指示單元；

所述的存儲(chǔ)模塊包括EEPROM存儲(chǔ)單元；所有單元的輸入端分別與微控制單元的輸出端連接。

進(jìn)一步，所述的電源模塊包括為計(jì)量芯片和微控制單元供電的主電源和為485通信單元供電的副電源。

本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思是：利用電流采樣電路采集電流信號(hào)，利用電壓采樣電路采集電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)8209計(jì)量芯片的計(jì)算，計(jì)量芯片對(duì)信號(hào)進(jìn)行AD采樣，得到電壓值和電流值，同時(shí)通過(guò)計(jì)量芯片內(nèi)的硬件乘法器，將電壓和電流相乘得到功率，并以脈沖的形式將功率輸出，脈沖的快慢表示了功率的大?。挥?jì)算芯片將相關(guān)的電壓、電流、反向電量、功率、等信號(hào)通過(guò)SPI線(xiàn)傳輸?shù)組CU上，進(jìn)行處理；正向電量情況下，電壓的波形與電流的波形應(yīng)該是相同的，而反向電量情況下，電壓與電流的波形相反了，正向電量和反向電量計(jì)量芯片能自行測(cè)到。MCU將需要顯示的數(shù)據(jù)通過(guò)顯示模塊顯示出來(lái)；同時(shí)通過(guò)紅外通信單元或485通信單元對(duì)電能表進(jìn)行通信；拉合閘模塊則可以對(duì)用戶(hù)的用電進(jìn)行控制。

該電路板采用了超大規(guī)模數(shù)字信號(hào)處理芯片、永久保存信息的存貯器、全隔離標(biāo)準(zhǔn)RS485通訊接口、紅外通訊和通信、大畫(huà)面寬溫液晶顯示和信息安全加密ESAM模塊等先進(jìn)技術(shù)。該電路板集眾多功能于一體，具有電能量計(jì)量、信息存儲(chǔ)及處理、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)控制、信息交互等功能，可有效地杜絕欠費(fèi)行為，從而順應(yīng)了電力部門(mén)有效及時(shí)地對(duì)用戶(hù)進(jìn)行現(xiàn)代化科學(xué)管理的要求。

本發(fā)明具有能夠適應(yīng)國(guó)家電網(wǎng)公司的智能電能表系列標(biāo)準(zhǔn)，安全性高，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的原理框圖。

具體實(shí)施方式

參照附圖，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明：

單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能電能表，包括采集電流信號(hào)的電流采樣電路1和采集電壓信號(hào)的電壓采樣電路2，所述的電流信號(hào)和電壓信號(hào)輸入計(jì)量芯片3，所述的計(jì)量芯片3內(nèi)設(shè)有對(duì)電流信號(hào)和電壓信號(hào)進(jìn)行AD采樣得到電流值和電壓值的采樣模塊，和將電壓值和電流值相乘得到功率值的硬件乘法器，以及將功率值以脈沖的形式輸出的脈沖輸出模塊；

所述的計(jì)量芯片3獲得的電壓值、電流值和反向電量通過(guò)SPI接口輸入能將計(jì)量芯片輸出的脈沖轉(zhuǎn)換為電量的微控制單元(MCU，Micro?Control?Unit)4中，所述的微控制單元4的輸入端分別與通信模塊、顯示模塊、存儲(chǔ)模塊和控制模塊連接；