專利名稱:一種單相復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及電能計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域,特別是指一種電能計(jì)量單元。
背景技術(shù):
隨著人均用電量大幅度增加,“一戶一表制”得到大面積推廣。因此對(duì)電能表的需求量越來(lái)越大,現(xiàn)役電能表總量亦大幅度增加。為了鼓勵(lì)用戶在低谷時(shí)段用電,電力部門已試行采用峰谷不同的電價(jià)。傳統(tǒng)電能計(jì)量單元缺乏實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的用電數(shù)據(jù)采集手段,不能實(shí)行用電科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)的調(diào)度。而分時(shí)用電計(jì)量給電力部門的抄表及管理工作增加了很大的難度。人工抄表收費(fèi)手續(xù)繁雜,差錯(cuò)率高,耗用大量的人力、財(cái)力,時(shí)常延誤回收,使電力企業(yè)在資金上運(yùn)轉(zhuǎn)困難。同時(shí)不能對(duì)用戶情況進(jìn)行及時(shí)監(jiān)控導(dǎo)致無(wú)防竊電功能,致使一些地區(qū)偷電現(xiàn)象嚴(yán)重,實(shí)際線損很高。為彌補(bǔ)損失電力部門便加高地區(qū)電價(jià),造成不合理收費(fèi),從而導(dǎo)致糾紛不斷。
實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有的難以對(duì)用戶用電時(shí)間相關(guān)信息且人力資源耗費(fèi)過(guò)大的缺陷和問(wèn)題,本實(shí)用新型實(shí)施例的目的是提出一種單相復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量單元。為了達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型實(shí)施例提出了一種單相復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量單元,包括用于計(jì)量用電量的電能計(jì)量單元、用于進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和控制的微控制器單元、用于控制控制電路導(dǎo)通/斷開(kāi)的控制單元;所述電能計(jì)量單元電連接所述微控制器單元,所述微控制器單元電連接所述控制單元。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述電能計(jì)量單元包括用于將強(qiáng)電信號(hào)轉(zhuǎn)換為弱電信號(hào)的互感裝置,以及用于發(fā)出脈沖信號(hào)的電能計(jì)量芯片;所述互感裝置電連接所述電能計(jì)量芯片,所述電能計(jì)量芯片電連接所述微控制器單元。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述單相復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量單元還包括用于將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)端服務(wù)器的通信單元,所述通信單元電連接所述微控制器單元。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述互感裝置包括電流互感器和電壓互感器。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述控制單元包括繼電器,所述繼電器電連接電網(wǎng)和用戶線,且所述繼電器電連接所述微控制器單元以根據(jù)所述微控制器單元的控制將電網(wǎng)和用戶線導(dǎo)通/斷開(kāi)。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述單相復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量單元還包括顯示單元,所述顯示單元電連接所述微控制器單元。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述單相復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量單元還包括報(bào)警單元,所述報(bào)警單元電連接所述微控制器單元。、[0012]本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型采用電能計(jì)量芯片對(duì)于用戶用電信息分時(shí)并及時(shí)測(cè)量,改變了以往人力抄表耗費(fèi)大量人力財(cái)力的缺點(diǎn),同時(shí)根據(jù)微處理器處理結(jié)果上報(bào)數(shù)據(jù)并進(jìn)行安全監(jiān)控,接收通信單元傳來(lái)了信息通知用戶或者措施通斷繼電器,節(jié)省了人力成本并增加了安全性。
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型的附圖,對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。參照?qǐng)D1,本實(shí)用新型提供的電能計(jì)量單元,包括微控制器單元I、電力測(cè)控單元11和交互單元10。所述微控制器單元包括采用了嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)、對(duì)信息進(jìn)行處理的微控制器單元;所述電力測(cè)控單元包括供電電網(wǎng)7、用戶線8、互感裝置9、電能計(jì)量單元2和繼電器6?;ジ醒b置包括電流互感器和電壓互感器,將用電信息傳遞給電能計(jì)量單元;所述交互單元包括通信單元3、報(bào)警單元4、顯示單元5,對(duì)用戶信息進(jìn)行輸出并接收來(lái)自服務(wù)器一端的信息。安裝在用戶線和電能計(jì)量單元中的電流互感器和電壓互感器將用戶用電信息傳遞給電能計(jì)量單元,電能計(jì)量單元將用戶信息轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖信號(hào)送給微控制器單元,微控制器單元對(duì)脈沖進(jìn)一步累加后傳遞給服務(wù)器。微控制器單元接收服務(wù)器端送來(lái)的信息,決定繼電器的通斷、并將所需要的信息在顯示單元5(LCD顯示屏)上顯示出來(lái)。在接收電能計(jì)量單元的時(shí)候,微控制器單元還對(duì)瞬時(shí)功率進(jìn)行監(jiān)控,當(dāng)瞬時(shí)功率超過(guò)閾值時(shí)認(rèn)為發(fā)生了短路,可能誘發(fā)火災(zāi),及時(shí)將送電通路切斷以規(guī)避險(xiǎn)情。運(yùn)行過(guò)程中,微控制器單元對(duì)電能計(jì)量單元的信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè),根據(jù)設(shè)定的頻率與最大負(fù)載電流之間的關(guān)系,計(jì)算出有功功率,同時(shí),計(jì)算出其累積的有功功率,將時(shí)間信息、功率信息通過(guò)通信單元上傳到服務(wù)器端,這樣就實(shí)現(xiàn)了電能分時(shí)采樣。微控制器單元同時(shí)接收通信單元的信號(hào),可能是由于用戶預(yù)付費(fèi)即將用完的提示信息,在LCD上顯示;可能是用戶斷電原因,如預(yù)付費(fèi)已用完,及時(shí)預(yù)繳電費(fèi)信息;也可能是顯示了由于存在短路故障的提示信息。參照?qǐng)D1,所述交互單元包括顯示單元和報(bào)警單元,報(bào)警單元是聲光報(bào)警器。參照?qǐng)D1,以下將對(duì)本實(shí)用新型的工作原理進(jìn)行間接。如圖I所示的,本實(shí)用新型包括電能計(jì)量單元、微控制器單元和控制單元,其特征在于所述電能計(jì)量單元對(duì)電路中的各種信息進(jìn)行計(jì)量,包括電能計(jì)量芯片,互感裝置。其中互感裝置包括電流互感器和電壓互感器。所述微控制器電源對(duì)電能計(jì)量單元傳遞的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和確認(rèn),將結(jié)果遠(yuǎn)程送到數(shù)據(jù)中心;所述控制單元根據(jù)微處理器單元的控制指令對(duì)電路做出通斷控制?;ジ醒b置將強(qiáng)電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槿蹼娦盘?hào)傳遞給電能計(jì)量單元,電能計(jì)量單元將用電信息以脈沖形式送入微控制器單元,微控制器單元根據(jù)電能計(jì)量單元送來(lái)的脈沖信號(hào),將一天總時(shí)間分為48個(gè)時(shí)間段,對(duì)每個(gè)時(shí)間段的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)結(jié)果以數(shù)據(jù)包的形式通過(guò)遠(yuǎn)程通信交互單元提交給服務(wù)器,同時(shí)每個(gè)時(shí)間段采集到的最大功率以數(shù)據(jù)包的形式提交給遠(yuǎn)程服務(wù)器;接收來(lái)自服務(wù)器的數(shù)據(jù)包,對(duì)用戶的用電行為予以規(guī)范和控制。這樣,根據(jù)來(lái)自電能計(jì)量單元的輸入和遠(yuǎn)程交互單元的輸入完成電能的計(jì)量與管理。在運(yùn)行過(guò)程中,通過(guò)電流互感器和電壓互感器將電能信息變換為可以接受的信號(hào)送入電能計(jì)量單元,電能計(jì)量單元以脈沖形式向微控制器單元送出平均有功功率,同時(shí)瞬時(shí)功率也被送入到微控制器單元。微控制器單元對(duì)平均有功功率進(jìn)一步累加后組成數(shù)據(jù)幀發(fā)送給通信單元,通信單元將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器。微控制器在對(duì)脈 沖進(jìn)行采集時(shí)對(duì)瞬時(shí)功耗進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)檢測(cè)結(jié)果過(guò)大時(shí)認(rèn)為發(fā)生了短路故障,啟動(dòng)控制單元斷開(kāi)繼電器,切斷供電通路。通信控制單元還接收來(lái)自服務(wù)器端的控制幀,微處理器對(duì)控制幀提取有效信號(hào)后傳遞給控制單元和電能計(jì)量單元,完成對(duì)于電路的切斷和計(jì)量單元復(fù)位等工作。其中,所述電能計(jì)量單元連接用戶側(cè)和供電電網(wǎng)側(cè),且電能計(jì)量單元連接繼電器以控制是否供電。在優(yōu)選方式中,通過(guò)繼電器控制電路的通斷,這樣可以快速有效的對(duì)用戶供電,或者快速有效的斷開(kāi)電路以防止火災(zāi)或者防止透支電能。優(yōu)選地,在電能計(jì)量單元中還包括顯示單元,用以顯示用戶所購(gòu)電量剩余值、故障類型和電力部分簡(jiǎn)單通知。采用了 LCD顯示單元顯示用戶剩余電量、故障類型、供電部門簡(jiǎn)短通知,避免了用戶對(duì)發(fā)生情況不明發(fā)生的糾紛。優(yōu)選地,所述電能計(jì)量單元連接有一個(gè)報(bào)警單元。以上所述,僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種單相復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量單元,其特征在于,包括用于計(jì)量用電量的電能計(jì)量單元、用于進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和控制的微控制器單元、用于控制控制電路導(dǎo)通/斷開(kāi)的控制單元;所述電能計(jì)量單元電連接所述微控制器單元,所述微控制器單元電連接所述控制單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單相復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量單元,其特征在于,所述電能計(jì)量單元包括用于將強(qiáng)電信號(hào)轉(zhuǎn)換為弱電信號(hào)的互感裝置,以及用于發(fā)出脈沖信號(hào)的電能計(jì)量芯片;所述互感裝置電連接所述電能計(jì)量芯片,所述電能計(jì)量芯片電連接所述微控制器單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單相復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量單元,其特征在于,所述互感裝置包括電流互感器和電壓互感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單相復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量單元,其特征在于,所述單相復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量單元還包括用于將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)端服務(wù)器的通信單元,所述通信單元電連接所述微控制器單兀。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單相復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量單元,其特征在于,所述控制單元包括繼電器,所述繼電器電連接電網(wǎng)和用戶線,且所述繼電器電連接所述微控制器單元以根據(jù)所述微控制器單元的控制將電網(wǎng)和用戶線導(dǎo)通/斷開(kāi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單相復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量單元,其特征在于,所述單相復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量單元還包括顯示單元,所述顯示單元電連接所述微控制器單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單相復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量單元,其特征在于,所述單相復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量單元還包括報(bào)警單元,所述報(bào)警單元電連接所述微控制器單元。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種單相復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量單元,包括用于計(jì)量用電量的電能計(jì)量單元、用于進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和控制的微控制器單元、用于控制控制電路導(dǎo)通/斷開(kāi)的控制單元;所述電能計(jì)量單元電連接所述微控制器單元,所述微控制器單元電連接所述控制單元。本實(shí)用新型采用電能計(jì)量芯片對(duì)于用戶用電信息分時(shí)并及時(shí)測(cè)量,改變了以往人力抄表耗費(fèi)大量人力財(cái)力的缺點(diǎn),同時(shí)根據(jù)微處理器處理結(jié)果上報(bào)數(shù)據(jù)并進(jìn)行安全監(jiān)控,接收通信單元傳來(lái)了信息通知用戶或者措施通斷繼電器,節(jié)省了人力成本并增加了安全性。
文檔編號(hào)G01R22/06GK202533503SQ201220169250
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者劉向舉, 孫俠, 徐輝, 楊叔寅, 陳科澎, 黃振峰 申請(qǐng)人:安徽理工大學(xué)