專利名稱：遠(yuǎn)程單相費控智能電能表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)方案屬于電力計量裝置，具體是一種遠(yuǎn)程單相費控智能電能表。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，由于使用場合的局限，例如城市、農(nóng)村或工廠企業(yè)等，抄表人員的工作量很大，而且，也不便于控制。另外由于應(yīng)用場合的情況不同，對電能表的穩(wěn)定、可靠性有比較高的要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本技術(shù)方案提出一種新的遠(yuǎn)程單相費控智能電能表，具體如下:一種遠(yuǎn)程單相費控智能電能表，包括微處理器、電能表計量單元、電壓采樣單元、電流采樣單元和電源電路；所述電壓采樣單元和電流采樣單元的信號輸出端連接電能表計量單元的信號輸入端；電能表計量單元的數(shù)據(jù)輸出端連接微處理器的數(shù)據(jù)輸入端；所述微處理器的輸出端連接有IXD顯不模塊、繼電器控制輸出接口、秒信號輸出接口、電能脈沖輸出接口 ；微處理器的控制輸入端連接有按鍵；微處理器還連接有時鐘電路、存儲器、紅外通訊電路和串行通信電路；所述電源電路的電源輸入端連接有蓄電池，電源電路的電源輸出端分別連接電能表計量單元的電源輸入端、微處理器的電源輸入端和串行通信電路的電源輸入端。所述電能表計量單元是電能表計量芯片ADE7755。所述電壓采樣單元是分壓電阻網(wǎng)絡(luò)。所述電流采樣單元采用錳銅電阻作為采樣電阻。本電能表的原理是，被測交流電壓和電流經(jīng)過高精度采樣后送到專用電能計量芯片經(jīng)過一系列數(shù)字處理后，轉(zhuǎn)換成與有功功率成正比的脈沖頻率信號送給微處理器，微處理器將脈沖信號依據(jù)時段費率進(jìn)行分時累加，得到總電量和各費率電量，結(jié)果保存到數(shù)據(jù)存貯器中。微處理器同時完成顯示和與外部(紅外、485通訊、電能脈沖輸出、秒信號輸出、繼電器控制和按鍵輸入)進(jìn)行信息交換的功能，其原理框圖如圖1所示。本技術(shù)方案具有獨立的紅外和RS485通訊接口電路，支持遠(yuǎn)程費控功能；該表具有高可靠、高精度、長壽命等優(yōu)點。它適應(yīng)電壓范圍寬，且整機(jī)出廠后無須調(diào)整。


圖1是本技術(shù)方案的原理框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本技術(shù)方案進(jìn)一步說明如下:參考圖1，一種遠(yuǎn)程單相費控智能電能表，包括微處理器、電能表計量單元、電壓采樣單元、電流采樣單元和電源電路；所述電壓采樣單元和電流采樣單元的信號輸出端連接電能表計量單元的信號輸入端；電能表計量單元的數(shù)據(jù)輸出端連接微處理器的數(shù)據(jù)輸入端；所述微處理器的輸出端連接有LCD顯示模塊、繼電器控制輸出接口、秒信號輸出接口、電能脈沖輸出接口 ；微處理器的控制輸入端連接有按鍵；微處理器還連接有時鐘電路、存儲器、紅外通訊電路和串行通信電路；所述電源電路的電源輸入端連接有蓄電池，電源電路的電源輸出端分別連接電能表計量單元的電源輸入端、微處理器的電源輸入端和串行通信電路的電源輸入端。本例中，所述電能表計量單元是電能表計量芯片ADE7755。所述電壓采樣單元是分壓電阻網(wǎng)絡(luò)。所述電流采樣單元采用錳銅電阻作為采樣電阻。本電能表借助現(xiàn)有成熟的電路模塊電路和微處理器的控制/運算功能可以滿足現(xiàn)有遠(yuǎn)程電能表的功能和性能要求。通過對微處理器的編程，本例的電能表的主要功能如下:1、計量功能a)具有正向有功電能、反向有功電能計量功能，能存儲其數(shù)據(jù)，并可以據(jù)此設(shè)置組合有功。b)具有分時計量功能，有功電能量按相應(yīng)的時段分別累計、存儲總、尖、峰、平、谷電能量。c)可存儲上12個月的總電能和各費率電能量；數(shù)據(jù)存儲分界時刻為月末24時，或在每月I號至28號內(nèi)的整點時刻。2、費控功能遠(yuǎn)程方式通過RS485虛擬介質(zhì)和遠(yuǎn)程售電系統(tǒng)實現(xiàn)。2.1、遠(yuǎn)程費控電能表電費計算在遠(yuǎn)程售電系統(tǒng)中完成，表內(nèi)不存儲、顯示與電費、電價相關(guān)信息。電能表接收遠(yuǎn)程售電系統(tǒng)下發(fā)的拉閘、允許合閘、ESAM數(shù)據(jù)抄讀指令時，需通過嚴(yán)格的密碼驗證及安全認(rèn)證。可通過虛擬介質(zhì)對電能表內(nèi)的用電參數(shù)進(jìn)行設(shè)置；2.2、安全認(rèn)證加密要求通過固態(tài)介質(zhì)或虛擬介質(zhì)對電能表進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、預(yù)存電費、信息返寫和下發(fā)遠(yuǎn)程控制命令操作時，需通過嚴(yán)格的密碼驗證或ESAM模塊等安全認(rèn)證，以確保數(shù)據(jù)傳輸安全可靠。ESAM模塊的加密算法應(yīng)符合國家密碼管理的有關(guān)政策，使用SMl算法。3、事件記錄a)永久記錄電能表清零事件的發(fā)生時刻及清零時的電能量數(shù)據(jù)。b)記錄編程總次數(shù)，最近10次編程的時刻、操作者代碼、編程項的數(shù)據(jù)標(biāo)識。采用c)記錄校時總次數(shù)(不包含廣播校時)，最近10次校時的時刻、操作者代碼。d)記錄掉電的總次數(shù)，最近10次掉電發(fā)生及結(jié)束的時刻。e)記錄最近10次遠(yuǎn)程控制拉閘和最近10次遠(yuǎn)程控制合閘事件，記錄拉、合閘事件發(fā)生時刻和電能量等數(shù)據(jù)。f)記錄開表蓋總次數(shù)，最近10次開表蓋事件的發(fā)生、結(jié)束時刻。4、費率、時段及電價方案
具有兩套費率時段表，可在約定的時刻自動轉(zhuǎn)換；每套費率至少支持4個費率。具有日歷、時鐘，全年應(yīng)至少可設(shè)置2個時區(qū)，在24h內(nèi)至少可以任意編程8個時段；時段的最小間隔為15min ;時段可跨越零點設(shè)置。具有兩套電價方案，可在約定的時刻或達(dá)到約定的用電量水平時自動轉(zhuǎn)換。支持通過紅外、RS485通信接口修改費率表、時段表及電價方案，有防止非授權(quán)人操作的安全措施。5、顯示功能a)電能表能顯示以下信息:I)當(dāng)月和上月月度累計用電量；2)各費率累計電能量示值和總累計電能量示值；3)當(dāng)前時間；4)報警代碼或提示；5)通信狀態(tài)提示；6)電能表的表號。b)電量顯示單位為千瓦時(kWh),顯示位數(shù)為8位,含2位小數(shù)。c)IXD背光喚醒方式，包括按`鍵喚醒、紅外喚醒(任意紅外設(shè)備均可喚醒)、等方式；在正常使用情況下，IXD壽命不小于10年。d)停電時可通過按鍵喚醒顯示(背光燈可不點亮)；喚醒后如無操作，LCD在自動顯示一個循環(huán)后應(yīng)自動關(guān)閉；按鍵顯示操作結(jié)束30秒后自動關(guān)閉顯示。e)指示燈:_脈沖指示燈:紅色，平時滅，計量有功電能時閃爍；-報警指示燈:紅色，正常時滅，報警時常亮。-跳閘指示燈:黃色，負(fù)荷開關(guān)分?jǐn)鄷r亮，平時滅。6、凍結(jié)功能定時凍結(jié):按照約定的時間及間隔凍結(jié)電能量數(shù)據(jù)；每個凍結(jié)量至少保存12次。瞬時凍結(jié):在非正常情況下，凍結(jié)當(dāng)前的日歷、時間、所有電能量和重要測量量的數(shù)據(jù)；瞬時凍結(jié)量應(yīng)保存最后3次的數(shù)據(jù)。約定凍結(jié):在新老兩套費率/時段轉(zhuǎn)換、階梯電價轉(zhuǎn)換或電力公司認(rèn)為有特殊需要時，凍結(jié)轉(zhuǎn)換時刻的電能量以及其他重要數(shù)據(jù)，保存最后2次凍結(jié)數(shù)據(jù)。日凍結(jié):存儲每天零點時刻的電能量，應(yīng)可存儲兩個月的數(shù)據(jù)。整點凍結(jié):存儲整點時刻或半點時刻的有功總電能，應(yīng)可存儲96個數(shù)據(jù)。凍結(jié)內(nèi)容及對應(yīng)的數(shù)據(jù)標(biāo)識應(yīng)符合DL/T 645-2007及其備案文件要求。7、計時功能采用具有溫度補償功能的內(nèi)置硬件時鐘電路，具有日歷、計時、閏年自動轉(zhuǎn)換功能；內(nèi)部時鐘端子輸出頻率為1Hz。在25 +60°C溫度范圍內(nèi)，時鐘準(zhǔn)確度< ±ls/d;在參比溫度(230C )下，時鐘準(zhǔn)確度彡±0.5s/d。電能表可接受的廣播校時范圍不得大于5min ;廣播校時無需編程鍵和通訊密碼配合；每日允許校時次數(shù)可根據(jù)要求進(jìn)行設(shè)置(缺省為每日只允許校時一次)，且應(yīng)避免在電能表執(zhí)行凍結(jié)或結(jié)算數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存操作前后5min內(nèi)進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種遠(yuǎn)程單相費控智能電能表，其特征是包括微處理器、電能表計量單元、電壓采樣單元、電流采樣單元和電源電路；所述電壓采樣單元和電流采樣單元的信號輸出端連接電能表計量單元的信號輸入端；電能表計量單元的數(shù)據(jù)輸出端連接微處理器的數(shù)據(jù)輸入端； 所述微處理器的輸出端連接有LCD顯示模塊、繼電器控制輸出接口、秒信號輸出接口、電能脈沖輸出接口 ；微處理器的控制輸入端連接有按鍵；微處理器還連接有時鐘電路、存儲器、紅外通訊電路和串行通信電路； 所述電源電路的電源輸入端連接有蓄電池，電源電路的電源輸出端分別連接電能表計量單元的電源輸入端、微處理器的電源輸入端和串行通信電路的電源輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程單相費控智能電能表，其特征是所述電能表計量單元是電能表計量芯片ADE7755。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程單相費控智能電能表，其特征是所述電壓采樣單元是分壓電阻網(wǎng)絡(luò)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程單相費控智能電能表，其特征是所述電流采樣單元采用錳銅電阻作為采樣電阻。
全文摘要
一種遠(yuǎn)程單相費控智能電能表，包括微處理器、電能表計量單元、電壓采樣單元、電流采樣單元和電源電路；所述電壓采樣單元和電流采樣單元的信號輸出端連接電能表計量單元的信號輸入端；電能表計量單元的數(shù)據(jù)輸出端連接微處理器的數(shù)據(jù)輸入端；所述微處理器的輸出端連接有LCD顯示模塊、繼電器控制輸出接口、秒信號輸出接口、電能脈沖輸出接口；微處理器的控制輸入端連接有按鍵；微處理器還連接有時鐘電路、存儲器、紅外通訊電路和串行通信電路；所述電源電路的電源輸入端連接有蓄電池，電源電路的電源輸出端分別連接電能表計量單元的電源輸入端、微處理器的電源輸入端和串行通信電路的電源輸入端。本技術(shù)方案具有獨立的紅外和RS485通訊接口，支持遠(yuǎn)程費控功能。
文檔編號G01R11/57GK103149400SQ20111039971
公開日2013年6月12日 申請日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者丁喬樂, 吳軍, 林江濤, 徐翔 申請人:江蘇盛德電子儀表有限公司