專(zhuān)利名稱(chēng)：具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)電領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于電カ系統(tǒng)的管理裝置。
背景技術(shù)：
目前，在電網(wǎng)管理中常常需要配置具有一定管理功能的用電現(xiàn)場(chǎng)管理裝置。所謂管理功能可以包括計(jì)量、抄表、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?，也可以包括諸如欠費(fèi)停電等功能?，F(xiàn)有技術(shù)中就存在這樣ー種具有欠費(fèi)停電功能的管理裝置。該管理裝置包括外殼、置于外殼內(nèi)的相關(guān)功能模塊，并且該管理裝置的進(jìn)線口和出線ロ位于同一側(cè)，也就是說(shuō)，該裝置可以采用從該管理裝置的上側(cè)進(jìn)線、上側(cè)出線(即上進(jìn)上出)的方式，也可以采用從該管理裝置的下側(cè)進(jìn)線、下側(cè)出線(即下進(jìn)下出)的方式。盡管這樣的管理裝置能夠?qū)崿F(xiàn)一定的管理功能，然而在實(shí)際應(yīng)用中，這樣的進(jìn)線出線方式不僅為不法人員竊電提供了便利，而且還不利于管理裝置內(nèi)部的走線和各功能模塊的布局，因而，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致該裝置內(nèi)部的空間利用率較低，從而使得該裝置的結(jié)構(gòu)較為松散、體積較大。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供ー種具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置，其能夠有效地防止竊電，并且其結(jié)構(gòu)較為緊湊、體積較小。為此，本發(fā)明的技術(shù)方案為提供一種用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置，其包括電カ線進(jìn)線接ロ、電カ線出線接ロ、電源單元、檢測(cè)單元、控制單元和執(zhí)行單元，所述電カ線進(jìn)線接口和電カ線出線接ロ分別置于所述具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置的相對(duì)側(cè)；所述執(zhí)行単元的控制端連接所述控制単元，所述執(zhí)行単元的受控端串接在所述電カ線進(jìn)線接口和電カ線出線接ロ之間。其中，所述電源単元用于為檢測(cè)單元、控制單元和執(zhí)行単元提供工作電壓；所述檢測(cè)単元用于檢測(cè)其所在的電路中是否出現(xiàn)異常，若檢測(cè)到出現(xiàn)異常，則產(chǎn)生表示出現(xiàn)異常的電信號(hào)，并將其傳輸至控制單元；所述控制単元根據(jù)來(lái)自檢測(cè)単元的電信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)，并將該控制信號(hào)傳輸至執(zhí)行單元；所述執(zhí)行単元根據(jù)所述控制信號(hào)而動(dòng)作，以切斷所在線路的電カ供應(yīng)。其中，所述電カ線進(jìn)線接ロ包括相線進(jìn)線接口和零線進(jìn)線接ロ，所述電カ線出線接ロ包括相線出線接口和零線出線接ロ，所述執(zhí)行單元串接在相線進(jìn)線接口和相線出線接ロ之間和/或串接在所述零線進(jìn)線接口和零線出線接ロ之間。本發(fā)明提供的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置還包括計(jì)量模塊，所述計(jì)量模塊包括電流信號(hào)采集單元，用于實(shí)時(shí)采集電路中的電流信號(hào)；電壓信號(hào)采集單元，用于實(shí)時(shí)采集電路中的電壓信號(hào)；運(yùn)算和處理單元，用于將來(lái)自所述電流信號(hào)采集單元的電流信號(hào)和來(lái)自所述電壓信號(hào)采集單元的電壓信號(hào)相乘而得到瞬時(shí)參量，并對(duì)瞬時(shí)參量進(jìn)行累計(jì)得到相應(yīng)的電能值，然后輸出頻率與電能成正比關(guān)系的脈沖信號(hào)；顯示單元，用于根據(jù)來(lái)自運(yùn)算和處理單元的脈沖信號(hào)而顯示電能值；和/或脈沖信號(hào)輸出單元，用于將來(lái)自運(yùn)算単元的電能值以脈沖的形式向外輸出，以進(jìn)行校表。其中，所述瞬時(shí)參量為有功功率和/或無(wú)功功率，通過(guò)對(duì)所述有功功率和/或無(wú)功功率進(jìn)行積分，以獲得對(duì)應(yīng)于所述積分時(shí)間的累計(jì)電能值。其中，所述顯示単元包括LCD顯示器及其驅(qū)動(dòng)電路，LCD驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)所述脈沖信號(hào)而驅(qū)動(dòng)LCD顯示器顯示所述電能值；或者所述顯示単元包括步進(jìn)電機(jī)及機(jī)械計(jì)度器，所述步進(jìn)電機(jī)根據(jù)所述脈沖信號(hào)而帶動(dòng)機(jī)械計(jì)度器顯示所述電能值。其中，所述檢測(cè)単元包括動(dòng)封檢測(cè)單元，用于檢測(cè)電子封的封體是否被松動(dòng)，若檢測(cè)到所述封體被松動(dòng)，則產(chǎn)生表示所述封體被松動(dòng)的電信號(hào)，并將其傳輸至控制單元；所述控制單元根據(jù)來(lái)自動(dòng)封檢測(cè)單元的電信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，并將所述控制信號(hào)傳輸至執(zhí)行單元；所述執(zhí)行単元根據(jù)所述控制信號(hào)而動(dòng)作，以切斷所在線路的電カ線連接。優(yōu)選地，所述動(dòng)封檢測(cè)單元包括壓カ傳感器或常開(kāi)開(kāi)關(guān)，其中所述壓カ傳感器檢測(cè)到來(lái)自封體的壓カ小于設(shè)定值時(shí)，便產(chǎn)生表示所述封體被松動(dòng)的動(dòng)封電信號(hào)，并將其傳輸至控制単元；所述常開(kāi)開(kāi)關(guān)在所述封體未被松動(dòng)時(shí)，其動(dòng)觸點(diǎn)在封體的壓迫下與靜觸點(diǎn)接觸，常開(kāi)開(kāi)關(guān)處于閉合狀態(tài)；當(dāng)所述封體被松動(dòng)時(shí)，所述動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)分離，常開(kāi)開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)，便產(chǎn)生表示所述封體被松動(dòng)的動(dòng)封電信號(hào)，并將其傳輸至控制單元。優(yōu)選地，所述檢測(cè)単元包括電壓異常檢測(cè)單元，用于檢測(cè)電路中的電壓是否出現(xiàn)異常，若檢測(cè)到所述電壓出現(xiàn)異常，則產(chǎn)生表示電壓出現(xiàn)異常的電信號(hào)，并將其傳輸至控制單元。優(yōu)選地，所述檢測(cè)単元包括電流平衡檢測(cè)單元，所述電流平衡檢測(cè)單元包括電流平衡檢測(cè)元件和比較器，所述電流平衡檢測(cè)元件包括零序電流互感器或成對(duì)設(shè)置的錳銅片，其中，所述零序電流互感器套在被測(cè)電路的火線和零線上，當(dāng)火線電流和零線電流之間失去平衡時(shí)，所述零序電流互感器的線圈感應(yīng)出相應(yīng)的電壓信號(hào)，并將其傳輸至比較器的同相輸入端，所述比較器將所述電壓信號(hào)與輸入到其反相輸入端的預(yù)定的第一基準(zhǔn)電壓值進(jìn)行比較，并且當(dāng)來(lái)自零序電流互感器的電壓信號(hào)高于所述第一基準(zhǔn)電壓值時(shí)，所述比較器將表示電流失去平衡的高電平信號(hào)傳輸至所述控制単元；所述成對(duì)設(shè)置的ー對(duì)錳銅片中的第一錳銅片和第二錳銅片分別串接在被測(cè)電路的火線中以及串接在被測(cè)電路的零線中，對(duì)應(yīng)于流過(guò)所述錳銅片的電流，所述第一錳銅片的兩端產(chǎn)生第一電壓差，所述第二錳銅片產(chǎn)生第二電壓差，所述第一電壓差和第二電壓差經(jīng)過(guò)放大后，再分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的信號(hào)隔離電路而隔離傳輸至所述比較器的同相輸入端和反相輸入端，并且當(dāng)所述第一電壓差和第二電壓差不相等時(shí)，所述比較器將表示電流失去平衡的高電平信號(hào)傳輸至所述控制単元。優(yōu)選地，所述檢測(cè)単元包括負(fù)載電流檢測(cè)單元，所述負(fù)載電流檢測(cè)單元包括負(fù)載電流檢測(cè)元件和比較器，所述負(fù)載電流檢測(cè)元件包括負(fù)載電流互感器和錳銅片。其中，所述負(fù)載電流互感器套在被測(cè)電路的火線上，對(duì)應(yīng)于流經(jīng)所述火線的電流，所述負(fù)載電流互感器的線圈感應(yīng)出相應(yīng)的電壓信號(hào)，并將其傳輸至比較器的同相輸入端，所述比較器將所述電壓信號(hào)與輸入到其反相輸入端的預(yù)定的第二基準(zhǔn)電壓值進(jìn)行比較，當(dāng)來(lái)自負(fù)載電流互感器線圈電壓信號(hào)高于所述第二基準(zhǔn)電壓值時(shí)，所述比較器將表示負(fù)載過(guò)大的高電平信號(hào)傳輸至所述控制単元；所述錳銅片串接在被測(cè)電路的火線中，對(duì)應(yīng)于流過(guò)所述錳銅片的火線電流，所述錳銅片產(chǎn)生相應(yīng)的電壓信號(hào)，并將其傳輸至所述比較器的同相輸入端，所述比較器將所述電壓信號(hào)與輸入到其反相輸入端的預(yù)定的第二基準(zhǔn)電壓值進(jìn)行比較，當(dāng)來(lái)自負(fù)載電流互感器線圈電壓信號(hào)高于所述第二基準(zhǔn)電壓值時(shí)，所述比較器將表示負(fù)載過(guò)大的高電平信號(hào)傳輸至所述控制単元。優(yōu)選地，本發(fā)明提供的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng) 智能管理裝置還包括數(shù)據(jù)接收單元、解碼單元和譯碼單元，其中，所述紅外信號(hào)接收單元用于接收來(lái)自所述裝置外部的紅外信號(hào)，并將接收到的紅外信號(hào)傳輸至解碼單元；所述解碼単元用于將來(lái)自紅外信號(hào)接收單元的紅外信號(hào)進(jìn)行解碼，以獲得相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，并將其傳輸至譯碼單元；所述譯碼単元用于對(duì)來(lái)自解碼単元的信息進(jìn)行解析，以獲得所述外來(lái)信號(hào)中所包含的指令信息。其中，所述外來(lái)信號(hào)包括解鎖信號(hào)和/或抄表信號(hào)，由所述紅外信號(hào)接收單元接收到的所述外來(lái)信號(hào)經(jīng)解碼単元解碼、譯碼単元譯碼后，傳輸至所述控制単元，由所述控制單元控制相應(yīng)的執(zhí)行單元進(jìn)行解鎖，即恢復(fù)被斷開(kāi)的相線進(jìn)線和相線出線之間的電連接和/或零線進(jìn)線和零線出線之間的電連接；或者由所述控制単元控制對(duì)相應(yīng)的計(jì)量模塊進(jìn)行抄表操作。本發(fā)明提供的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置還包括數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)傳輸単元，其中，所述數(shù)據(jù)采集單元用于采集計(jì)量模塊的電能值，并將其傳輸至數(shù)據(jù)傳輸単元；所述數(shù)據(jù)傳輸單元用于將來(lái)自所述數(shù)據(jù)采集単元的電能值通過(guò)有線傳輸方式或無(wú)線傳輸方式傳輸至管理終端，并且所述無(wú)線傳輸方式包括載波傳輸方式或紅外傳輸方式或GPRS或GSM或CDMA傳輸方式或者通過(guò)電話網(wǎng)路的傳輸方式。優(yōu)選地，本發(fā)明提供的用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置還包括預(yù)付費(fèi)模塊，所述預(yù)付費(fèi)模塊包括預(yù)付費(fèi)數(shù)據(jù)輸入?yún)g元，用于輸入預(yù)付費(fèi)數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)傳輸至控制單元，在所述控制単元的控制下，將所述預(yù)付費(fèi)數(shù)據(jù)通過(guò)所述顯示単元顯示輸出和/或?qū)⑺鲱A(yù)付費(fèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元和/或?qū)⑺鲱A(yù)付費(fèi)數(shù)據(jù)傳輸至管理終端。其中，所述預(yù)付費(fèi)數(shù)據(jù)輸入單元包括IC卡讀取単元和/或條形碼讀取單元和/或鍵盤(pán)式數(shù)據(jù)輸入?yún)g元和/或觸摸屏式數(shù)據(jù)輸入?yún)g元。本發(fā)明提供的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置還包括外殼，所述電源単元、檢測(cè)單元、控制單元和執(zhí)行單元置于所述外殼內(nèi)，所述進(jìn)線接ロ位于所述外殼的ー側(cè)面，所述出線接ロ位于外殼上的與所述進(jìn)線接ロ所在側(cè)面相對(duì)的側(cè)面上。優(yōu)選地，所述運(yùn)算和處理單元同所述控制単元共用ー個(gè)CPU。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為由于本發(fā)明提供的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置的電カ線進(jìn)線接口和電カ線出線接ロ位于該裝置上的相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面，即電カ線進(jìn)線從ー個(gè)側(cè)面進(jìn)入該裝置，而電カ線出線從相對(duì)的一個(gè)側(cè)面引出該裝置。這樣，將不便于針對(duì)位于相對(duì)側(cè)面的距離較大的電力線進(jìn)線和電カ線出線而進(jìn)行的竊電。因此，本發(fā)明提供的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置能夠有效地防止竊電。此外，由于本發(fā)明提供的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置包括檢測(cè)単元、控制單元和執(zhí)行單元，其中，檢測(cè)單元可以對(duì)諸如是否存在電壓異常現(xiàn)象、電流異常現(xiàn)象、松動(dòng)電子封的封體等異常情況進(jìn)行檢測(cè)，還可以對(duì)是否有欠費(fèi)停電信號(hào)、遙控解鎖信號(hào)等情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)檢測(cè)單元檢測(cè)到電路中存在異?；蛘哂型鈦?lái)信號(hào)吋，控制單元便產(chǎn)生控制信號(hào)以使執(zhí)行単元相應(yīng)地動(dòng)作，以便切斷或者恢復(fù)所述零線進(jìn)線接口和零線出線接ロ之間和/或所述相線進(jìn)線接口和相線出線接ロ之間的電連接。因此，本發(fā)明提供的用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置具有針對(duì)電壓異?，F(xiàn)象和/或電流異常現(xiàn)象和/或松動(dòng)電子封的封體等異常情況和/或欠費(fèi)停電和/或遙控解鎖等多種情況的管理功能。再有，在本發(fā)明的ー個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置還包括計(jì)量模塊。因此，本發(fā)明提供的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置還具有計(jì)量功能。


圖I為本發(fā)明第一實(shí)施例的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)分解示意圖；
圖2為圖I所示具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置的箱體上蓋背面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)分解示意圖；圖4為圖3所示具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置的箱體上蓋背面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置的ー個(gè)具體實(shí)施例的原理框圖；圖6為圖5所示框圖的部分實(shí)現(xiàn)電路圖；圖7為圖5所示框圖的計(jì)量模塊的實(shí)現(xiàn)電路圖。
具體實(shí)施例方式為使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明的方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置進(jìn)行詳細(xì)描述。請(qǐng)參閱圖I至圖2，本發(fā)明第一實(shí)施例的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置為針對(duì)I個(gè)終端用戶(hù)進(jìn)行管理的用電現(xiàn)場(chǎng)管理裝置。本實(shí)施例的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置包括帶有底板的箱體本體430、箱體上蓋460、第一電路板420、第二電路板440和第三電路板490。其中，第一電路板420、第二電路板440和第三電路板490置于由帶有底板的箱體本體430和箱體上蓋460所形成的箱體內(nèi)。在第二電路板440上設(shè)置有4個(gè)狀態(tài)指示燈447，分別指示下述狀態(tài)電源接通、接收遙控信號(hào)、有人動(dòng)封以及正常停電，也就是說(shuō)，當(dāng)接通電源時(shí)，表示電源接通的指示燈亮；當(dāng)接收到遙控信號(hào)時(shí)，表示接收遙控信號(hào)的指示燈亮；當(dāng)有人松動(dòng)電子封的封體時(shí)，表示有人動(dòng)封的指示燈亮；當(dāng)因欠費(fèi)等原因而正常停電時(shí)，表示正常停電的指示燈亮。在狀態(tài)指示燈447的左側(cè)設(shè)置有紅外信號(hào)接收單元467，用于接收來(lái)自外部的紅外信號(hào)。在紅外信號(hào)接收單元467的左側(cè)設(shè)置有電子封的檢測(cè)單元466，用于檢測(cè)是否有人松動(dòng)電子封的封體，當(dāng)有人動(dòng)封吋，便產(chǎn)生動(dòng)封信號(hào)，并將其傳輸至控制單元，控制單元產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，并將該控制信號(hào)傳輸至執(zhí)行單元，即控制單元控制繼電器446和/或繼電器445動(dòng)作，以斷開(kāi)相應(yīng)線路的電カ線連接。在第二電路板440的下部大致中央位置處設(shè)置有電路板連接插針465，用于與設(shè)置在第一電路板420上的電路板連接插座421進(jìn)行配合連接。第三電路板490用作功能擴(kuò)展電路板。其上可以設(shè)置對(duì)應(yīng)于預(yù)付費(fèi)功能、抄表功能的電路。在第三電路板490的右上角設(shè)置有帶有插孔的插座491，用于同外界進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。類(lèi)似于電路板連接插針465，在第三電路板490的下部大致中央位置處設(shè)置電路板連接插針492，用于與設(shè)置在第一電路板42 0上的電路板連接插座421進(jìn)行配合連接。在第一電路板420上的電カ線進(jìn)線一側(cè)設(shè)置有繼電器446,在與之相對(duì)的另一側(cè)設(shè)置有繼電器445。在第一電路板420上的另外兩個(gè)相對(duì)側(cè)分別設(shè)置電路板連接插座421，以與第二電路板的連接插針465或第三電路板的連接插針492相配合。該用電現(xiàn)場(chǎng)管理裝置具有電カ線進(jìn)線接線框座485和電カ線出線接線框座486。對(duì)應(yīng)于本實(shí)施例中一火一地的走線方式,該電カ線進(jìn)線接線框座485和電カ線出線接線框座486分別具有兩個(gè)接線框的安裝位置，用以分別安裝零線進(jìn)線接線框456、火線進(jìn)線接線框458、零線出線接線框450和火線出線接線框451。對(duì)應(yīng)于零線進(jìn)線接線框456、火線進(jìn)線接線框458、零線出線接線框450和火線出線接線框451，而在電力線進(jìn)線接線框座485和電カ線出線接線框座486開(kāi)設(shè)相應(yīng)的走線ロ。并且，對(duì)應(yīng)于零線進(jìn)線接線框456、火線進(jìn)線接線框458、零線出線接線框450和火線出線接線框451，分別設(shè)置零線進(jìn)線連接片457、火線進(jìn)線連接片459、零線出線連接片436和火線出線連接片437。各個(gè)連接片的一端伸入相應(yīng)的接線框內(nèi)，另一端彎成倒“U”形以卡在接線框座485或486上。上述接線框的結(jié)構(gòu)和工作形式類(lèi)似于空氣開(kāi)關(guān)的接線框。用電現(xiàn)場(chǎng)管理裝置外部的零線和火線通過(guò)零線進(jìn)線接線框456和火線進(jìn)線接線框458引入該裝置。在該裝置內(nèi)部，從火線進(jìn)線連接片459引出的火線首先連接到繼電器446的第一受控端(電カ線進(jìn)線端)，經(jīng)繼電器446的第二受控端(電カ線出線端)后相繼穿過(guò)零序電流互感器455和相線電流互感器448后，連接到火線出線連接片437，再由火線出線接線框451引出該用電現(xiàn)場(chǎng)管理裝置。類(lèi)似地，在該裝置內(nèi)部，從零線進(jìn)線連接片457引出的零線首先穿過(guò)零序電流互感器455，然后連接到繼電器445的第一受控端(電カ線進(jìn)線端)，經(jīng)繼電器445的第二受控端(電カ線出線端)連接到零線出線連接片436，再由零線出線接線框450引出該用電現(xiàn)場(chǎng)管理裝置。在箱體本體430內(nèi)，對(duì)應(yīng)于電カ線進(jìn)線接線框座485和電カ線出線接線框座486的預(yù)定安裝位置，而分別設(shè)置用于固定電カ線進(jìn)線接線框座485和電カ線出線接線框座486的固定槽434，電カ線進(jìn)線接線框座485和電カ線出線接線框座486便分別置于相應(yīng)的固定槽434內(nèi)，以對(duì)其進(jìn)行固定。對(duì)應(yīng)于電カ線進(jìn)線接線框座485的走線ロ，而在箱體本體430上開(kāi)設(shè)有2個(gè)電カ線進(jìn)線孔431，以通過(guò)它們將電現(xiàn)場(chǎng)管理裝置外部的零線和火線對(duì)應(yīng)地連接到零線進(jìn)線接線框456和火線進(jìn)線接線框458。對(duì)應(yīng)于電カ線出線接線框座486上的走線ロ，而在箱體本體430上開(kāi)設(shè)有2個(gè)電カ線出線孔432，以將來(lái)自零線出線接線框450和火線出線接線框451的零線和火線分別通過(guò)它們而引出該裝置，從而為該管理裝置下游的電量表等器件供電。箱體上蓋460與箱體本體430相配合，以從上方蓋住該用電現(xiàn)場(chǎng)管理裝置的箱體。對(duì)應(yīng)于設(shè)置與箱體內(nèi)部的顯示器，而在在箱體上蓋460上開(kāi)設(shè)顯示窗ロ 479。通過(guò)該顯示窗ロ 479可以使計(jì)量模塊的顯示屏上的電能值等信息顯露出來(lái)。對(duì)應(yīng)于4個(gè)狀態(tài)指示燈447的設(shè)置位置，而在箱體上蓋460上開(kāi)設(shè)4個(gè)指示燈孔474。對(duì)應(yīng)于紅外接收單元467的設(shè)置位置，而在箱體上蓋460上開(kāi)設(shè)紅外線接收孔477。對(duì)應(yīng)于電子封的檢測(cè)單元的設(shè)置位置，而在箱體上蓋460上開(kāi)設(shè)電子封孔476。對(duì)應(yīng)于零線進(jìn)線接線框456、火線進(jìn)線接線框458、零線出線接線框450和火線出線接線框451上的螺釘?shù)脑O(shè)置位置，而在箱體上蓋460上開(kāi)設(shè)4個(gè)螺釘孔463。對(duì)應(yīng)于零線進(jìn)線連接片457、火線進(jìn)線連接片459、零線出線連接片436和火線出線連接片437的設(shè)置位置，而在箱體上蓋460的背面(內(nèi)表面)設(shè)置分別與它們對(duì)應(yīng)的壓緊塊478。這樣，當(dāng)箱體上蓋460安裝到箱體本體430上后，4個(gè)壓緊塊478便分別緊密地壓在零線進(jìn)線連接片457、火線進(jìn)線連接片459、零線出線連接片436和火線出線連接片437上,從而更好地保證了零線進(jìn)線連接片457、火線進(jìn)線連接片459、零線出線連接片436和火線出線連接片437的牢固地裝配到接線框座485或486上。
0044]在箱體上蓋460的背面設(shè)置4個(gè)固定鉤475，以與箱體本體430上開(kāi)設(shè)的4個(gè)鉤槽(圖未示)相互配合。這樣，當(dāng)箱體上蓋460蓋在箱體本體430上吋，4個(gè)固定鉤475能夠牢固的鉤住4個(gè)鉤槽而不脫落，從而實(shí)現(xiàn)箱體上蓋460與箱體本體430的牢固結(jié)合。在箱體本體430前后兩個(gè)側(cè)面的下邊緣處分別設(shè)置一個(gè)帶有孔的突耳414，通過(guò)使螺釘?shù)染o固件穿過(guò)突耳414上的孔而將該具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置安裝于預(yù)定的安裝位置，例如，安裝在電網(wǎng)中的管理箱內(nèi)或電量表箱內(nèi)?？梢岳斫猓瑢?duì)于具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置，零線進(jìn)線接線框456和零線出線接線框450，以及火線進(jìn)線接線框458和火線出線接線框451的安裝位置可以居于同一層，也可以錯(cuò)層設(shè)置。請(qǐng)參閱圖3和圖4，本發(fā)明第二實(shí)施例中的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置的結(jié)構(gòu)與圖I和圖2所示第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)類(lèi)似。
本發(fā)明第二實(shí)施例的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置包括帶有底板的箱體本體I和箱體上蓋14。電路板2、電カ線進(jìn)線端子4、電カ線出線端子3位于箱體本體I和箱體上蓋14所形成的箱體內(nèi)。電路板2包括大致相互垂直的兩塊電路板。在大致水平的電路板上設(shè)置有串接在零線上的繼電器23，以及串接在火線上的繼電器23。相線和零線同時(shí)穿過(guò)零序電流互感器21，并且相線還穿過(guò)相線電流互感器22。在大致豎直的電路板上設(shè)置有實(shí)現(xiàn)各種功能的各種兀器件25。箱體上蓋14上的指示燈孔141、電子封孔143、紅外線接收孔142、4個(gè)壓緊塊以及4個(gè)螺釘孔146的設(shè)置位置類(lèi)似于第一實(shí)施例，在此不再贅述。在本實(shí)施例中未示出顯示窗ロ，然而在實(shí)際應(yīng)用中，如果需要開(kāi)設(shè)該顯示窗ロ，則可以根據(jù)實(shí)際需要在箱體上蓋14上對(duì)應(yīng)于箱體內(nèi)部的計(jì)量模塊的顯示器而相應(yīng)地開(kāi)設(shè)顯示窗ロ。設(shè)置在箱體上蓋14的背面的4個(gè)固定鉤147與設(shè)置在箱體本體I上的4個(gè)鉤槽13相配合，當(dāng)箱體上蓋14蓋在箱體本體I上吋，4個(gè)固定鉤147能夠牢固的鉤住4個(gè)鉤槽而不脫落，從而實(shí)現(xiàn)箱體上蓋14與箱體本體I的牢固結(jié)合。至于電カ線進(jìn)線端子4和電カ線出線端子3的裝配形式和安裝位置類(lèi)似于第一實(shí)施例，在此亦不再贅述。
請(qǐng)參閱圖5，為本發(fā)明具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置的ー個(gè)具體實(shí)施例的原理框圖。本發(fā)明具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置包括電源單元(圖未示)、電流信號(hào)采集電路501、電壓信號(hào)采集電路502、乘法電路、積分電路、U/f轉(zhuǎn)換、分頻電路503、顯示驅(qū)動(dòng)504、脈沖信號(hào)輸出電路505、紅外接收電路506、解碼電路511、譯碼電路516、動(dòng)封檢測(cè)電路507、動(dòng)封信號(hào)比較器512、電流平衡檢測(cè)電路508、電流平衡比較器513、負(fù)載電流檢測(cè)電路509、負(fù)載電流比較器514、電壓異常檢測(cè)電路510、電壓異常比較器515、控制電路517和執(zhí)行電路518。
其中，電源單元用于為各個(gè)電路501至517提供工作電壓。該電源単元可以是將電網(wǎng)中的相線(火線)電壓經(jīng)過(guò)降壓、整流濾波后，轉(zhuǎn)變?yōu)楦鱾€(gè)電路所需的工作電壓；也可以是直流電壓源(例如，+5V的電源)。本實(shí)施例的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置可以具有計(jì)量模塊、紅外數(shù)據(jù)接收模塊、動(dòng)封管理模塊、電流異常管理模塊、電壓異常管理模塊。在計(jì)量模塊中，電流信號(hào)采集電路501和電壓信號(hào)采集電路502分別實(shí)時(shí)采集電路中的電流信號(hào)和電壓信號(hào)，并將它們傳輸?shù)匠朔娐?、積分電路、U/f轉(zhuǎn)換(電壓/頻率轉(zhuǎn)換)、分頻電路503中。在電路503中，進(jìn)行乘法計(jì)算、積分處理、電壓/頻率轉(zhuǎn)換，從而將相應(yīng)的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào)，然后再進(jìn)行分頻。經(jīng)過(guò)分頻后的信號(hào)傳輸至顯示驅(qū)動(dòng)504，以顯示計(jì)量的電能值。另外，也可以將分頻后的信號(hào)傳輸至脈沖信號(hào)輸出電路505，由脈沖信號(hào)輸出電路505將該電能值通過(guò)有線、無(wú)線等方式向外傳輸，這樣便可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表功能。在紅外數(shù)據(jù)接收模塊中，紅外接收電路506接收到來(lái)自該裝置外部的以紅外方式傳輸而來(lái)的信號(hào)，并將其傳輸至解碼電路511，由解碼電路511對(duì)該信號(hào)進(jìn)行解碼，以確定外來(lái)信號(hào)的最終發(fā)送對(duì)象，即確定該外來(lái)信號(hào)是發(fā)往哪ー個(gè)用戶(hù)的，并將解碼后的相應(yīng)信息傳輸至譯碼電路516。該譯碼電路516用于對(duì)來(lái)自解碼電路511的信息進(jìn)行解析，以確定外來(lái)紅外信號(hào)指示其最終發(fā)送對(duì)象完成何種操作，例如，解鎖操作、抄表操作。在動(dòng)封管理模塊中，動(dòng)封檢測(cè)電路507用于檢測(cè)電子封的封體是否被松動(dòng)。如果檢測(cè)到該封體被松動(dòng)，則將相應(yīng)的電信號(hào)傳輸至動(dòng)封信號(hào)比較器512。動(dòng)封信號(hào)比較器512將來(lái)自動(dòng)封檢測(cè)電路507的電信號(hào)同基準(zhǔn)電信號(hào)進(jìn)行比較，并且當(dāng)來(lái)自動(dòng)封檢測(cè)電路507的電信號(hào)大于基準(zhǔn)電信號(hào)時(shí)，輸出表示該封體被松動(dòng)的電信號(hào)至控制電路517?？刂齐娐?17根據(jù)來(lái)自動(dòng)封信號(hào)比較器512的表示該封體被松動(dòng)的電信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，并將該控制信號(hào)傳輸至執(zhí)行電路518。執(zhí)行電路518根據(jù)來(lái)自控制電路517的控制信號(hào)而動(dòng)作，以切斷電子封所對(duì)應(yīng)線路的電力線連接(即切斷電子封所對(duì)應(yīng)線路的相線連接和/或零線連接等)。這樣，當(dāng)有人動(dòng)封進(jìn)行竊電時(shí)，本實(shí)施例的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置能夠切斷相應(yīng)的電カ供應(yīng)，從而保證電カ部門(mén)的電カ財(cái)產(chǎn)不受損失。電流異常管理模塊包括電流平衡管理模塊和負(fù)載電流管理模塊。其中，在電流平衡管理模塊中，電流平衡檢測(cè)電路508用于檢測(cè)被測(cè)電路中的電流是否平衡。電流平衡檢測(cè)電路508中的檢測(cè)元件可以為零序電流互感器。實(shí)際應(yīng)用中，該零序電流互感器套在被測(cè)電路的火線和零線上。當(dāng)火線電流和零線電流之間失去平衡吋，該零序電流互感器的線圈感應(yīng)出相應(yīng)的電壓信號(hào)，并將其傳輸至電流平衡比較器513的同相輸入端。電流平衡比較器513將來(lái)自零序電流互感器的電壓信號(hào)同輸入到其反相輸入端的預(yù)定的第一基準(zhǔn)電壓值進(jìn)行比較，并且當(dāng)來(lái)自零序電流互感器的電壓信號(hào)高于第一基準(zhǔn)電壓值時(shí)，該電流平衡比較器513將表示電流失去平衡的高電平信號(hào)傳輸至控制電路517。控制電路517根據(jù)來(lái)自電流平衡比較器513的表示被測(cè)電路的電流失衡的電信號(hào)而產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，并將該控制信號(hào)傳輸至執(zhí)行電路518。執(zhí)行電路518根據(jù)來(lái)自控制電路517的控制信號(hào)而動(dòng)作，以切斷電流平衡檢測(cè)電路508所對(duì)應(yīng)線路的電力線連接(即切斷電流平衡檢測(cè)電路508所對(duì)應(yīng)線路的相線連接和/或零線連接)。這樣，當(dāng)被測(cè)電路的電流失衡時(shí)，本實(shí)施例的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置能夠切斷相應(yīng)的電力供應(yīng)，從而保證電カ部門(mén)和/或用戶(hù)的電カ財(cái)產(chǎn)不受損失。當(dāng)然，電流平衡檢測(cè)電路508中的檢測(cè)元件也可以為成對(duì)設(shè)置的錳銅片。成對(duì)錳銅片中的第一錳銅片和第二錳銅片分別串接在被測(cè)電路的火線中以及串接在被測(cè)電路的零線中，對(duì)應(yīng)于流過(guò)所述錳銅片的電流，第一錳銅片的兩端產(chǎn)生第一電壓差，第二錳銅片產(chǎn) 生第二電壓差。由于這樣產(chǎn)生的第一電壓差和第二電壓差的值較小，因此，電流平衡檢測(cè)電路508中需要設(shè)置信號(hào)放大器。并且為了不便放大后的信號(hào)影響下游電路，電流平衡檢測(cè)電路508中還需要設(shè)置隔離電路。于是，第一電壓差和第二電壓差經(jīng)過(guò)放大后，再分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的信號(hào)隔離電路而隔離傳輸至電流平衡比較器513的同相輸入端和反相輸入端，并且當(dāng)?shù)谝浑妷翰詈偷诙妷翰畈幌嗟葧r(shí)，該電流平衡比較器513將表示電流失去平衡的高電平信號(hào)傳輸至控制電路517?？刂齐娐?17根據(jù)來(lái)自電流平衡比較器513的表示被測(cè)電路的電流失衡的電信號(hào)而產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，并將該控制信號(hào)傳輸至執(zhí)行電路518。執(zhí)行電路518根據(jù)來(lái)自控制電路517的控制信號(hào)而動(dòng)作，以切斷電流平衡檢測(cè)電路508所對(duì)應(yīng)線路的電カ線連接。在負(fù)載電流管理模塊中，負(fù)載電流檢測(cè)電路509用于檢測(cè)電路中的負(fù)載是否過(guò)大。負(fù)載電流檢測(cè)電路509中的負(fù)載電流檢測(cè)元件可以為負(fù)載電流互感器。實(shí)際應(yīng)用中，該負(fù)載電流互感器套在被測(cè)電路的火線上。對(duì)應(yīng)于流經(jīng)所述火線的電流，該負(fù)載電流互感器的線圈感應(yīng)出相應(yīng)的電壓信號(hào)，并將其傳輸至負(fù)載電流比較器514的同相輸入端。負(fù)載電流比較器514將所述電壓信號(hào)與輸入到其反相輸入端的預(yù)定的第二基準(zhǔn)電壓值進(jìn)行比較。當(dāng)來(lái)自負(fù)載電流互感器線圈的電壓信號(hào)高于第二基準(zhǔn)電壓值吋，負(fù)載電流比較器514將表示負(fù)載過(guò)大的高電平信號(hào)傳輸至控制電路517?？刂齐娐?17根據(jù)來(lái)自負(fù)載電流比較器514的表示負(fù)載電流過(guò)大的電信號(hào)而產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，并將該控制信號(hào)傳輸至執(zhí)行電路518。執(zhí)行電路518根據(jù)來(lái)自控制電路517的控制信號(hào)而動(dòng)作，以切斷負(fù)載電流檢測(cè)電路509所對(duì)應(yīng)線路的電力線連接(即切斷負(fù)載電流檢測(cè)電路509所對(duì)應(yīng)線路的相線連接和/或零線連接)。這樣，當(dāng)被測(cè)電路的負(fù)載過(guò)大時(shí)，本實(shí)施例的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置能夠切斷相應(yīng)的電カ供應(yīng)，從而保證電カ部門(mén)和/或用戶(hù)的電力財(cái)產(chǎn)不受:損失。當(dāng)然，負(fù)載電流檢測(cè)電路509中的負(fù)載電流檢測(cè)元件也可以為錳銅片，其被串接在被測(cè)電路的火線中。對(duì)應(yīng)于流過(guò)該錳銅片的火線電流，該錳銅片產(chǎn)生相應(yīng)的電壓信號(hào)，并將其傳輸至負(fù)載電流比較器514的同相輸入端。負(fù)載電流比較器514將來(lái)自錳銅片的電壓信號(hào)與輸入到其反相輸入端的預(yù)定的第二基準(zhǔn)電壓值進(jìn)行比較，當(dāng)來(lái)自錳銅片的電壓信號(hào)高于所述第二基準(zhǔn)電壓值時(shí)，負(fù)載電流比較器514將表不負(fù)載過(guò)大的高電平信號(hào)傳輸至控制電路517。控制電路517根據(jù)來(lái)自負(fù)載電流比較器514的表不負(fù)載電流過(guò)大的電信號(hào)而產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，并將該控制信號(hào)傳輸至執(zhí)行電路518。執(zhí)行電路518根據(jù)來(lái)自控制電路517的控制信號(hào)而動(dòng)作，以切斷負(fù)載電流檢測(cè)電路509所對(duì)應(yīng)線路的電カ線連接。在電壓異常管理模塊中，電壓異常檢測(cè)電路510用于檢測(cè)電路中的電壓是否出現(xiàn)異常。若檢測(cè)到所述電壓出現(xiàn)異常，則將相應(yīng)的電信號(hào)傳輸至電壓異常比較器515。電壓異常比較器515將來(lái)自電壓異常檢測(cè)電路510的電信號(hào)同基準(zhǔn)電信號(hào)進(jìn)行比較，并且當(dāng)來(lái)自電壓異常檢測(cè)電路510的電信號(hào)大于基準(zhǔn)電信號(hào)時(shí)，輸出表示電壓出現(xiàn)異常的電信號(hào)至控制電路517?？刂齐娐?17根據(jù)來(lái)自電壓異常比較器515的表示電壓出現(xiàn)異常的電信號(hào)而產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，并將該控制信號(hào)傳輸至執(zhí)行電路518。執(zhí)行電路518根據(jù)來(lái)自控制電路517的控制信號(hào)而動(dòng)作，以切斷電壓異常檢測(cè)電路510所對(duì)應(yīng)線路的電力線連接(即切斷電壓異常檢測(cè)電路510所對(duì)應(yīng)線路的相線連接和/或零線連接)。這樣，當(dāng)被測(cè)電路的電壓出現(xiàn)異常時(shí)，本實(shí)施例的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置能夠切斷相應(yīng)的電カ供應(yīng)，從而保證電カ部門(mén)和/或用戶(hù)的電力財(cái)產(chǎn)和/或生命財(cái)產(chǎn)不受損失。請(qǐng)參閱圖6，為圖5所示框圖的具體實(shí)現(xiàn)電路圖。其中，電源電路包括電阻1R50、1R16、1R46、1R42 1R44，電容 1C24、1C23、1C13 1C16，ニ極管1D13 1D16，發(fā)光二極管1LED2，穩(wěn)壓ニ極管1DW2以及三極管1V5。紅外接收電路506包括集成電路1IC4，電阻1R17 1R21，發(fā)光二極管1LED3以及三極管IVl和1V2。動(dòng)封檢測(cè)電路507及動(dòng)封信號(hào)比較器512包括開(kāi)關(guān)K1，電阻1R27 1R30，ニ極管1D6、1D7，發(fā)光二極管1LED5，電容1C18以及集成電路1IC7-2。電壓異常檢測(cè)電路510和電壓異常比較器515包括電阻1R52、1R51、1R48、1R49、1R38 1R40,電容1C25，ニ極管1D17 1D20，集成電路1IC8以及ニ極管1D12。電流平衡檢測(cè)電路508和電流平衡比較器513包括電流互感器CTl，ニ極管IDlI、1D10,電阻1R35 1R37，集成電路1IC7-4以及電容1C21。負(fù)載電流檢測(cè)電路509和負(fù)載電流比較器514包括電流互感器CT2，ニ極管1D8、1D9,電阻1R31 1R34以及電容1C20。解碼電路511包括集成電路1IC5和電阻1R22。譯碼電路516包括集成電路1IC6、1IC7_1，ニ極管1D2 1D5，發(fā)光二極管1LED4，電阻1R23 1R26以及電容1C17?？刂齐娐?17和執(zhí)行電路518包括電阻1R41、1R45、1R47，電容1C22，三極管1V4、1V6、1V7，ニ極管1D21以及繼電器1J1、1J2。下面說(shuō)明紅外數(shù)據(jù)接收模塊、動(dòng)封管理模塊、電流異常管理模塊、電壓異常管理模塊、計(jì)量模塊的工作原理及流程。首先，說(shuō)明動(dòng)封管理模塊的工作原理及流程。當(dāng)電子封的檢測(cè)元件，即微動(dòng)開(kāi)關(guān)IKl斷開(kāi)時(shí)，IC點(diǎn)電位變高，該高電位信號(hào)經(jīng)ニ極管1D7、電阻1R30輸入到比較器1IC7-2的同相輸入端，比較器1IC7-2將該高電位信號(hào)與輸入其反相輸入端的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。當(dāng)該高電位信號(hào)大于該基準(zhǔn)電壓吋，比較器1IC7-2輸出高電位。比較器1IC7-2輸出的高電位經(jīng)發(fā)光二極管1LED5、電阻1R41而輸入到三極管1V4的基扱，于是，該三極管1V4導(dǎo)通，三極管1V6、1V7相應(yīng)地截止，這樣便使得繼電器1J1、1J2執(zhí)行斷路操作，以切斷電カ供應(yīng)。其次說(shuō)明電壓異常管理模塊的工作原理和工作流程。當(dāng)電壓異常吋，電阻1R51、、1R52的分壓點(diǎn)的電壓經(jīng)ニ極管1D17-1D20橋式整流、濾波，并經(jīng)電阻1R48UR49分壓后，再經(jīng)電阻1R39輸入到比較器1IC8的同相輸入端。比較器1IC8將輸入到同相輸入端的電壓與輸入到反相輸入端的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。當(dāng)輸入到同相輸入端的電壓高于基準(zhǔn)電壓吋，比較器1IC8輸出高電位。該高電位信號(hào)經(jīng)ニ極管1D12、電阻1R41而輸入到三極管1V4的基極，于是，該三極管1V4導(dǎo)通，三極管1V6、1V7相應(yīng)地截止，這樣便使得繼電器1J1、1J2執(zhí)行斷路操作，以切斷電カ供應(yīng)。再次，說(shuō)明電流平衡管理模塊的工作原理和工作流程。當(dāng)零線、火線電流不平衡時(shí)，零序電流互感器CTl感應(yīng)出電壓信號(hào)，并且該電壓信號(hào)經(jīng)ニ極管IDll整流后輸入到比較器1IC7-4的同相輸入端。比較器1IC7-4將輸入到其同相輸入端的電壓信號(hào)與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。當(dāng)輸入到其同相輸入端的電壓信號(hào)高于基準(zhǔn)電壓時(shí)，該比較器1IC7-4輸出高電位。該高電位經(jīng)ニ極管1D10、電阻1R41而輸入到三極管1V4的基板，于是，該三極管1V4導(dǎo)通，三極管1V6、1V7相應(yīng)地截止，這樣便使得繼電器1J1、1J2執(zhí)行斷路操作，以切斷電カ供應(yīng)。接下來(lái)，說(shuō)明負(fù)載電流管理模塊的工作原理和工作流程。負(fù)載電流互感器CT2感應(yīng)出的電壓信號(hào)經(jīng)ニ極管1D9整流，并經(jīng)電阻1R33輸入到比較器1IC7-3的同相輸入端。比較器1IC7-3將輸入到其同相輸入端與輸入到其反相輸入端的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)輸入到其同相輸入端的電壓信號(hào)高于基準(zhǔn)電壓吋，比較器1IC7-3輸出高電位。該高電位經(jīng)ニ極管1D8、電阻1R41而輸入到三極管1V4的基板，于是，該三極管1V4導(dǎo)通，三極管1V6、1V7相應(yīng)地截止，這樣便使得繼電器1J1UJ2執(zhí)行斷路操作，以切斷電カ供應(yīng)。然后，再說(shuō)明紅外數(shù)據(jù)接收模塊的工作原理和工作流程。當(dāng)紅外接收集成電路1IC4接收到遙控器發(fā)出的指令，集成電路1IC4的管腳3輸出相應(yīng)的信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)電阻1R17UR20、三極管1V2放大后，再經(jīng)電阻1R21輸送到解碼集成電路1IC5的輸入端。集成電路1IC5解出相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，并將其傳輸至譯碼集成電路1IC6。譯碼集成電路1IC6譯出相應(yīng)的指令，例如譯出的是停電的指令，則譯碼集成電路1IC6的管腳14輸出高電位。該高電位信號(hào)經(jīng)ニ極管1D2，電阻1R26輸入到比較器1IC7-1的同相輸入端。比較器1IC7-1將輸入到其同相輸入端的信號(hào)與輸入到其反相輸入端的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)輸入到其同相輸入端的信號(hào)高于基準(zhǔn)電壓時(shí)，該比較器1IC7-1輸出高電位。該高電位信號(hào)經(jīng)發(fā)光二極管1LED4、電阻1R41而輸入到三極管1V4的基板，于是，該三極管1V4導(dǎo)通，三極管1V6、1V7相應(yīng)地截止，這樣便使得繼電器1J1UJ2執(zhí)行斷路操作，以切斷電カ供應(yīng)。最后，結(jié)合圖7說(shuō)明計(jì)量模塊的工作原理和工作流程。如圖7所示，電壓信號(hào)采集電路502包括電阻1R3 1R6、1R10 1R12，可變電阻IW以及電容1C18。電流信號(hào)采集電路501包括錳銅片電阻1R7，電阻1R8、1R9以及電容1C3。乘法電路、積分電路、U/f轉(zhuǎn)換、分頻電路503包括集成電路1IC3，晶體振蕩器XT，電容1C1、1C2，其中集成電路1IC3即為計(jì)量模塊的運(yùn)算和處理單元，其完成相應(yīng)的乘法運(yùn)算、積分運(yùn)算電路、U/f轉(zhuǎn)換、分頻等功能。脈沖信號(hào)輸出電路505包括電阻1R15，發(fā)光二極管1LED1，集成電路1IC2以及插頭JP。顯示驅(qū)動(dòng)504包括步進(jìn)電機(jī)以及計(jì)數(shù)器1M。電源電路包括電阻1R12、1R14，電容1C1、1C2、1C6、1C7，ニ極管IDl、穩(wěn)壓ニ極管IDffl以及集成電路 1IC1。當(dāng)有電流流過(guò)錳銅片電阻1R7時(shí)，錳銅片電阻1R7的1A、IB兩點(diǎn)產(chǎn)生電壓差與電壓信號(hào)相乘得出有功功率。該有功功率被輸送到電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路而將電壓轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)，再由分頻電路對(duì)該頻率信號(hào)進(jìn)行分頻，然后輸出相應(yīng)的信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)IM計(jì)度器以累計(jì)電量度數(shù)。并且，輸出的脈沖信號(hào)經(jīng)集成電路1IC2隔離輸出，以供校表使用。需要指出，本發(fā)明提供的用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置包括抄表模塊，該抄表模塊包括數(shù)據(jù)采集単元和數(shù)據(jù)發(fā)送単元，所述數(shù)據(jù)采集單元用于采集來(lái)自計(jì)量模塊的電能值，并將其傳輸至數(shù)據(jù)發(fā)送単元；所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元用于將來(lái)自數(shù)據(jù)采集單元的電能值通過(guò)有線傳輸方式或無(wú)線傳輸方式傳輸至管理終端，并且所述無(wú)線傳輸方式包括載波傳輸方式或紅外傳輸方式或GPRS或GSM或CDMA傳輸方式或者借助于電話網(wǎng)絡(luò)的傳輸方式。上述技術(shù)可以采用公知的技術(shù)，在此不再贅述。
可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說(shuō)明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.ー種具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置，其特征在于包括電カ線進(jìn)線接ロ、電カ線出線接ロ、電源單元、檢測(cè)單元、控制單元和執(zhí)行單元；所述執(zhí)行單元的控制端連接所述控制単元，所述執(zhí)行単元的受控端串接在所述電カ線進(jìn)線接口和電カ線出線接ロ之間；其中 所述電源単元用于為檢測(cè)單元、控制單元和執(zhí)行單元提供工作電壓； 所述檢測(cè)単元用于檢測(cè)其所在的電路中是否出現(xiàn)異常，若檢測(cè)到出現(xiàn)異常，則產(chǎn)生表示出現(xiàn)異常的電信號(hào)，并將其傳輸至控制單元； 所述控制単元根據(jù)來(lái)自檢測(cè)單元的電信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)，并將該控制信號(hào)傳輸至執(zhí)行單元； 所述執(zhí)行単元根據(jù)所述控制信號(hào)而動(dòng)作，以切斷所在線路的電カ供應(yīng)； 還包括數(shù)據(jù)采集単元和數(shù)據(jù)發(fā)送単元，所述數(shù)據(jù)采集單元用于采集來(lái)自計(jì)量模塊的電能值，并將其傳輸至數(shù)據(jù)發(fā)送単元；所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元用于將來(lái)自數(shù)據(jù)采集單元的電能值通過(guò)有線傳輸方式或無(wú)線傳輸方式傳輸至管理終端。
2.如權(quán)利要求I所述的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置，其特征在于所述電カ線進(jìn)線接ロ包括相線進(jìn)線接口和零線進(jìn)線接ロ，所述電カ線出線接ロ包括相線出線接口和零線出線接ロ，所述執(zhí)行單元串接在相線進(jìn)線接口和相線出線接ロ之間和/或串接在所述零線進(jìn)線接ロ和零線出線接ロ之間。
3.如權(quán)利要求I所述的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置，其特征在于所述檢測(cè)単元包括電壓異常檢測(cè)單元，用于檢測(cè)電路中的電壓是否出現(xiàn)異常，若檢測(cè)到所述電壓出現(xiàn)異常，則產(chǎn)生表示電壓出現(xiàn)異常的電信號(hào)，并將其傳輸至控制單元。
4.如權(quán)利要求I所述的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置，其特征在于所述檢測(cè)単元包括電流平衡檢測(cè)單元，所述電流平衡檢測(cè)單元包括電流平衡檢測(cè)元件和比較器，所述電流平衡檢測(cè)元件包括零序電流互感器或成對(duì)設(shè)置的錳銅片，其中 所述零序電流互感器套在被測(cè)電路的火線和零線上，當(dāng)火線電流和零線電流之間失去平衡時(shí)，所述零序電流互感器的線圈感應(yīng)出相應(yīng)的電壓信號(hào)，并將其傳輸至比較器的同相輸入端，所述比較器將所述電壓信號(hào)與輸入到其反相輸入端的預(yù)定的第一基準(zhǔn)電壓值進(jìn)行比較，并且當(dāng)來(lái)自零序電流互感器的電壓信號(hào)高于所述第一基準(zhǔn)電壓值時(shí)，所述比較器將表示電流失去平衡的高電平信號(hào)傳輸至所述控制単元； 所述成對(duì)設(shè)置的一對(duì)錳銅片中的第一錳銅片和第二錳銅片分別串接在被測(cè)電路的火線中以及串接在被測(cè)電路的零線中，對(duì)應(yīng)于流過(guò)所述錳銅片的電流，所述第一錳銅片的兩端產(chǎn)生第一電壓差，所述第二錳銅片產(chǎn)生第二電壓差，所述第一電壓差和第二電壓差經(jīng)過(guò)放大后，再分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的信號(hào)隔離電路而隔離傳輸至所述比較器的同相輸入端和反相輸入端，并且當(dāng)所述第一電壓差和第二電壓差不相等時(shí)，所述比較器將表示電流失去平衡的高電平信號(hào)傳輸至所述控制単元。
5.如權(quán)利要求I所述的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置，其特征在于所述檢測(cè)単元包括負(fù)載電流檢測(cè)單元，所述負(fù)載電流檢測(cè)單元包括負(fù)載電流檢測(cè)元件和比較器，所述負(fù)載電流檢測(cè)元件包括負(fù)載電流互感器和錳銅片，其中 所述負(fù)載電流互感器套在被測(cè)電路的火線上，對(duì)應(yīng)于流經(jīng)所述火線的電流，所述負(fù)載電流互感器的線圈感應(yīng)出相應(yīng)的電壓信號(hào)，并將其傳輸至比較器的同相輸入端，所述比較器將所述電壓信號(hào)與輸入到其反相輸入端的預(yù)定的第二基準(zhǔn)電壓值進(jìn)行比較，當(dāng)來(lái)自負(fù)載電流互感器線圈電壓信號(hào)高于所述第二基準(zhǔn)電壓值時(shí)，所述比較器將表示負(fù)載過(guò)大的高電平信號(hào)傳輸至所述控制単元； 所述錳銅片串接在被測(cè)電路的火線中，對(duì)應(yīng)于流過(guò)所述錳銅片的火線電流，所述錳銅片產(chǎn)生相應(yīng)的電壓信號(hào)，并將其傳輸至所述比較器的同相輸入端，所述比較器將所述電壓信號(hào)與輸入到其反相輸入端的預(yù)定的第二基準(zhǔn)電壓值進(jìn)行比較，當(dāng)來(lái)自負(fù)載電流互感器線圈電壓信號(hào)高于所述第二基準(zhǔn)電壓值時(shí)，所述比較器將表示負(fù)載過(guò)大的高電平信號(hào)傳輸至所述控制單元。
6.如權(quán)利要求I所述的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置，其特征在于還包括紅外信號(hào)接收單元、解碼單元和譯碼單元,其中 所述用于接收來(lái)自所述裝置外部的紅外信號(hào)，并將接收到的紅外信號(hào)傳輸至解碼單元; 所述解碼単元用于將來(lái)自紅外信號(hào)接收單元的紅外信號(hào)進(jìn)行解碼，以獲得相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，并將其傳輸至譯碼單元； 所述譯碼単元用于對(duì)來(lái)自解碼単元的信息進(jìn)行解析，以獲得所述外來(lái)信號(hào)中所包含的指令信息。
7.如權(quán)利要求6所述的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置，其特征在于所述外來(lái)信號(hào)包括解鎖信號(hào)和/或抄表信號(hào)，由所述紅外信號(hào)接收單元接收到的所述外來(lái)信號(hào)經(jīng)解碼単元解碼、譯碼単元譯碼后，傳輸至所述控制単元，由所述控制單元控制相應(yīng)的執(zhí)行單元進(jìn)行解鎖，即恢復(fù)被斷開(kāi)的相線進(jìn)線和相線出線之間的電連接和/或零線進(jìn)線和零線出線之間的電連接；或者由所述控制単元控制對(duì)相應(yīng)的計(jì)量模塊進(jìn)行抄表操作。
8.如權(quán)利要求I所述的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置，其特征在于還包括數(shù)據(jù)采集単元和數(shù)據(jù)傳輸単元，其中 所述數(shù)據(jù)采集單元用于采集計(jì)量模塊的電能值，并將其傳輸至數(shù)據(jù)傳輸単元； 所述數(shù)據(jù)傳輸單元用于將來(lái)自所述數(shù)據(jù)采集単元的電能值通過(guò)有線傳輸方式或無(wú)線傳輸方式傳輸至管理終端，并且所述無(wú)線傳輸方式包括載波傳輸方式或紅外傳輸方式或GPRS或GSM或CDMA傳輸方式。
9.如權(quán)利要求I所述的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置，其特征在于還包括外殼，所述電源単元、檢測(cè)單元、控制單元和執(zhí)行單元置于所述外殼內(nèi)，所述進(jìn)線接ロ位于所述外殼的ー側(cè)面，所述出線接ロ位于外殼上的與所述進(jìn)線接ロ所在側(cè)面相對(duì)的側(cè)面上。
全文摘要
本發(fā)明為一種具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置，其包括電力線進(jìn)線接口、電力線出線接口、電源單元、檢測(cè)單元、控制單元和執(zhí)行單元。電力線進(jìn)線接口和電力線出線接口分別置于該裝置的相對(duì)側(cè)，執(zhí)行單元的控制端連接控制單元，執(zhí)行單元的受控端串接在電力線進(jìn)線接口和電力線出線接口之間。其中，電源單元為檢測(cè)單元、控制單元和執(zhí)行單元提供工作電壓；檢測(cè)單元用于檢測(cè)電路中是否出現(xiàn)異常，若檢測(cè)到出現(xiàn)異常，則產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)，并將其傳輸至控制單元；控制單元根據(jù)來(lái)自檢測(cè)單元的電信號(hào)而控制執(zhí)行單元相應(yīng)地動(dòng)作，以切斷所在線路的電力供應(yīng)。本發(fā)明提供的具有抄表功能的單用戶(hù)用電現(xiàn)場(chǎng)智能管理裝置能夠有效地防止竊電，并且其結(jié)構(gòu)較為緊湊、體積較小。
文檔編號(hào)H02H3/00GK102655317SQ20121002833
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2007年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月18日
發(fā)明者萬(wàn)家盛 申請(qǐng)人:萬(wàn)家盛, 湖北盛佳電器設(shè)備有限公司