專利名稱：載波遠程控制式抄表計費系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力行業(yè)電能測量和電表自動抄讀領域，尤其涉及一種載波遠程控制式抄表計費系統(tǒng)。
背景技術：
能源緊缺是當今社會的一個共識，節(jié)約能源、減少浪費是目前必須的和迫切的任務，利用經(jīng)濟和技術手段是達到節(jié)能目的的有效方法。
隨著社會發(fā)展電力用戶數(shù)量快速增加，電能儀表數(shù)量也隨之快速增加，這使得抄表成了一項繁重的工作，遠程自動化抄表成為不可改變的趨勢，而普通有線自動抄表系統(tǒng)存在著工程投入大，成本和工程復雜度嚴重依賴電表空間結(jié)構(gòu)布局，施工周期長，難于維護等缺點而不能大范圍特別是在農(nóng)村地區(qū)廣泛推廣，從而嚴重影響自動抄表系統(tǒng)的普及與推廣。隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展，電力負荷需求的不斷增大和有限的電力供給之間形成目前電力領域的主要矛盾，如何合理控制用電負荷，讓用戶在高峰期和低峰期進行用電的合理經(jīng)濟的調(diào)配，讓電網(wǎng)安全，均衡，有效率的運行，已經(jīng)成為電力系統(tǒng)企業(yè)亟需解決的問題。而電表供電的遠程控制和分時多費率計價成為解決此問題，引導用戶合理用電的一個重要方法。發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是解決上述現(xiàn)有技術中存在的問題，提出一種能遠程控制、具有多個通信物理信道、有利于自動抄表、具有費率控制功能的載波遠程控制式抄表計費系統(tǒng)。本實用新型采用的技術方案是，設計一種載波遠程控制式抄表計費系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括采樣和計量模塊，包括電壓取樣裝置、電流取樣裝置和計量單元；控制管理模塊，由MCU控制器和外圍模塊組成，所述的外圍模塊包括紅外接口、 RS485接口、載波接口、閥控輸出接口、按鍵輸入接口和存儲單元；以及給控制管理模塊提供電源的電源模塊；
所述的采樣和計量模塊對電路參數(shù)進行實時采集和測量，并經(jīng)過計量單元處理后發(fā)送給控制管理模塊處理，所述的MCU控制器通過載波接口接收計量單元發(fā)送的測量數(shù)據(jù)，并對獲得的有功電能進行累計，累計電能存貯于所述存^^單元；所述的紅外接口用于與手持抄表器或紅外遙控器通信，對電表參數(shù)和數(shù)據(jù)進行設置和抄讀；所述的RS485接口用于與主站遠程通信，遠程抄讀電表數(shù)據(jù)和設置電表參數(shù)；所述的閥控輸出接口具有遠程控制通斷電功能，通過通訊命令的形式實現(xiàn)供電和斷電的集中控制。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有如下有益效果
1、 具有紅外，RS485和載波等多種通訊信道，方便自動抄表系統(tǒng)的實現(xiàn)，特別是載波通信功能有效的簡化了自動抄表系統(tǒng)的工程復雜度，降低了工程布線和維護成本，讓農(nóng)村等電表離散分布的地區(qū)得以實現(xiàn)自動抄讀表計費，極大地推動了自動抄表系統(tǒng)的普及和推廣。
2、 提供分時費率功能，可以促使電力用戶改變用電習慣，從而達到削峰填谷平抑電網(wǎng)負荷的作用。
3、 具有遠程控制通斷電功能，通過通訊命令的形式實現(xiàn)供電和斷電的集中控制，為電力供電系統(tǒng)合理調(diào)控用電負荷，提供有效的遠程技術爭段。

下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型進行詳細的說明，其中圖1是本實用新型采樣和計量^f莫塊的示意圖；圖2是本實用新型電源模塊的示意圖；圖3是本實用新型控制管理模塊的示意圖。
具體實施方式

圖1顯示交流采樣和計量模塊，該模塊包括多個電壓取樣裝置、多個電流取樣裝置，和一個計量單元，對電路參數(shù)進行實時采集和測量，對采樣數(shù)據(jù)進行內(nèi)部處理后得出電壓、電流、頻率、有功功率、視在功率、功率因數(shù)、有功電能等數(shù)據(jù)，然后通過載波發(fā)送給控制管理模塊進行統(tǒng)一管理。
在該實施例中，所述的電壓取樣電路采用電阻分壓電路，所述的電流取樣器采用電流互感器。取樣信號送入計量單元，再由計量單元對取樣信號先進行濾波、放大，然后進行A/D轉(zhuǎn)換得到數(shù)字量，最后由計量單元對數(shù)字量計算處理得到需要的計量數(shù)據(jù)。
圖2顯示的電源模塊給系統(tǒng)提供所需的工作電源。在電網(wǎng)電壓正常時，工作電源由主電源提供，電網(wǎng)斷電后，電源管理模塊將工作電源切換到后備電池，同時電表進入休眠狀態(tài)。
圖3顯示控制管理模塊的方框圖。該控制管理模塊包括MCU控制器和外圍模塊組成。外圍模塊包括紅外接口、 485接口、載波接口、閥控輸出接口、脈沖輸出接口、存儲單元、鍵盤輸入接口 、顯示單元和時鐘模塊。MCU控制器通過載波接口從計量單元讀取測量數(shù)據(jù)，對獲得的有功電能進行累計，累計電能存貯于所述的存儲器中。MCU控制器設置有對獲取的電壓和電流進行比較判斷的模塊，以確定是否有失壓或斷相事件發(fā)生，如果發(fā)生了失壓或斷相事件，相關信息將記錄于所述存儲器中。MCU控制器中還可以運轉(zhuǎn)分時費率，實現(xiàn)分時計量，分時計費功能。實時時鐘模塊為時段切換提供時基和日歷，閏年自動調(diào)整。紅外接口用于與手持抄表器或紅外遙控器通信，可以對電表參數(shù)和數(shù)據(jù)進行設置和抄讀。紅外信號為38kHz調(diào)制信號，抗千擾能力強，通信距離遠。RS485接口用于與主站遠程通信，遠程抄讀電表數(shù)據(jù)和設置電表參數(shù)。該接口電路與本實用新型中其它電路進行了光電隔離，不會影響其它電路的功能。所述的顯示單元采用LCD顯示器，配合所述按鍵，可以顯示測量數(shù)據(jù)和配置參數(shù)。LCD顯示器帶有背光，方便在光線不足時查看顯示。電源模塊中的備用電池維持所述實時時鐘運行。經(jīng)按鍵或紅外喚醒后，LCD顯示器可以顯示數(shù)據(jù)。經(jīng)過一個約定的時間后，LCD顯示器關閉，重新進入休眠狀態(tài)。MCU控制器可以對所述后備電池的容量進行監(jiān)測，在后備電池容量不足時給出報警信息，以便用戶及時更換。脈沖輸出接口為光電隔離輸出，用于精度測試，也可以接入其它電力儀表計量電能。
本實用新型采用軟件算法控制，計量精度校準，配合校準設備，自動校表，沒有傳統(tǒng)的硬件短接點，所以誤差不易飄移，杜絕因為人工操作所造成的不合格品的產(chǎn)生，同時提高了校表效率。本實用新型的關鍵參數(shù)和數(shù)據(jù)釆用寄存器、存貯器校驗算法分別存儲，確保準確無誤。
權利要求1.一種載波遠程控制式抄表計費系統(tǒng)，其特征在于包括采樣和計量模塊，包括電壓取樣裝置、電流取樣裝置和計量單元；控制管理模塊，由MCU控制器和外圍模塊組成，所述的外圍模塊包括紅外接口、RS485接口、載波接口、閥控輸出接口按鍵輸入接口和存儲單元；以及給控制管理模塊提供電源的電源模塊；所述的采樣和計量模塊對電路參數(shù)進行實時采集和測量，并經(jīng)過計量單元處理后發(fā)送給控制管理模塊處理，所述的MCU控制器通過載波接口接收計量單元發(fā)送的測量數(shù)據(jù)，并對獲得的有功電能進行累計，累計電能存貯于所述存儲單元；所述的紅外接口用于與手持抄表器或紅外遙控器通信，對電表參數(shù)和數(shù)據(jù)進行設置和抄讀；所述的RS485接口用于與主站遠程通信，遠程抄讀電表數(shù)據(jù)和設置電表參數(shù)；所述的閥控輸出接口具有遠程控制通斷電功能，通過通訊命令的形式實現(xiàn)供電和斷電的集中控制。
2. 如權利要求1所述的抄表計費系統(tǒng)，其特征在于所述的電壓取樣裝置采用電阻分壓 電路，所述的電流取樣裝置采用電流互感器。
3. 如權利要求1所述的抄表計費系統(tǒng)，其特征在于所述的計量單元設置有對取樣信號 進行濾波、放大，然后進行A/D轉(zhuǎn)換、計算處理的模塊。
4. 如權利要求1所述的抄表計費系統(tǒng)，其特征在于所迷的MCU控制器中設置有運轉(zhuǎn)分 時費率，實現(xiàn)分時計量，分時計費功能的模塊。
5. 如權利要求1所述的抄表計費系統(tǒng)，其特征在于所述的RS485接口與其它電路進行 了光電隔離。
6. 如權利要求1所述的抄表計費系統(tǒng)，其特征在于所述的外圍模塊還包括與MCU控制 器連接的脈沖輸出接口，該接口采用光電隔離輸出，用于精度測試，或接入其它電力儀表計 量電能。
7. 如權利要求1所述的抄表計費系統(tǒng)，其特征在于所述的電源模塊包括電網(wǎng)斷電時提 供電源的備用電池，所述的MCU控制器設置有監(jiān)測備用電池容量，并在備用電池容量不足時 進行報警的模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種載波遠程控制式抄表計費系統(tǒng)，其包括采樣和計量模塊、控制管理模塊、和電源模塊。所述的采樣和計量模塊對電路參數(shù)進行實時采集和測量，并經(jīng)過計量單元處理后發(fā)送給控制管理模塊處理，所述控制管理模塊的MCU控制器通過載波接口接收計量單元發(fā)送的測量數(shù)據(jù)，并對獲得的有功電能進行累計、分類計費。本實用新型具有紅外，RS485和載波等多種通訊信道，方便自動抄表和分時費率系統(tǒng)的實現(xiàn)，為電力供電系統(tǒng)合理調(diào)控用電負荷，提供有效的遠程技術手段。
文檔編號G01R11/56GK201434880SQ200920131910
公開日2010年3月31日 申請日期2009年5月18日 優(yōu)先權日2009年5月18日
發(fā)明者偉 高 申請人:深圳市森暉電子有限公司