專利名稱：電能分時計量及抄收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電能量測量的儀器，特別是一種分時峰谷平多費率電能量計量及其讀數(shù)記錄的儀器。
為了實現(xiàn)電能表的分時計量、減輕抄表和收電費的工作量、減少抄表過程中的人為誤差因素、實現(xiàn)用電管理的計算機化，國內(nèi)目前普遍采用了電能表內(nèi)置分時計數(shù)器、電能表外置抄表器的方法。中國專利90108309“電度表分時計量讀數(shù)儀”，提供了一種非有線接口的電度表分時計量讀數(shù)儀，在電能表內(nèi)安裝分時計數(shù)器，在電能表外有讀數(shù)器，分時計數(shù)器和讀數(shù)器均包含單片微計算機和與單片微計算機相連接的光電通信接口，分時計數(shù)器從電能表的旋轉(zhuǎn)鋁盤上拾取計數(shù)脈沖進行分時計數(shù)，讀數(shù)器通過光電通信接口讀取分時計數(shù)器的數(shù)據(jù)。該電度表分時計量讀數(shù)儀實現(xiàn)了電能表的分時計量和沒有電接觸或機械接觸的分時計數(shù)器數(shù)據(jù)讀取，但其光電通信接口的抗干擾能力差，讀數(shù)器包含單片微計算機，通用性差，功能擴充升級不容易。
本發(fā)明的目的在于在以單片微計算機為主要部件的分時計數(shù)技術(shù)構(gòu)思的基礎(chǔ)上，設(shè)計一種由掌上電腦及相應(yīng)的程序構(gòu)成的手持抄表器；設(shè)計一種符合IRDA標準或藍牙標準的分時計量電能表與手持抄表器之間的接口和手持抄表器與計算機之間的接口，實現(xiàn)對分時計量電能表中的數(shù)據(jù)進行寫入和讀取。
本發(fā)明的目的還在于在以單片微計算機為主要部件的分時計數(shù)技術(shù)構(gòu)思的基礎(chǔ)上，提供網(wǎng)損計算、偷漏電檢測、供電可靠性計算的實現(xiàn)方法。
下面結(jié)合實施例圖詳細說明本發(fā)明。


圖1.電能分時計量及抄收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
圖2.分時計量電能表結(jié)構(gòu)框圖。
圖3.分時計量電能表的內(nèi)存的存儲單元分配圖。
參見圖1，電能分時計量及抄收系統(tǒng)由分時計量電能表(1)、手持抄表器(2)、計算機(3)構(gòu)成。分時計量電能表(1)與手持抄表器(2)之間有接口(102)，接口(102)是符合IRDA標準的紅外串行通信接口或符合藍牙標準的無線串行通信接口；手持抄表器(2)由掌上電腦及相應(yīng)的程序構(gòu)成；手持抄表器(2)與計算機(3)之間有接口(203)，接口(203)是有線串行通信接口或符合IRDA標準的紅外串行通信接口或符合藍牙標準的無線串行通信接口。需要寫入分時計量電能表(1)的數(shù)據(jù)，預先在計算機(3)中進行設(shè)置，通過手持抄表器(2)與計算機(3)之間的接口(203)將設(shè)置的數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞殖殖砥?2)，再通過分時計量電能表(1)與手持抄表器(2)之間的接口(102)將設(shè)置的數(shù)據(jù)寫入分時計量電能表(1)(實際應(yīng)用時，為了防止抄表人員改動分時計量電能表(1)中的數(shù)據(jù)，將具有這一功能的手持抄表器(2)改名為手持設(shè)定器，它由維護部門使用，而抄表人員無權(quán)使用)；分時計量電能表(1)中的數(shù)據(jù)，通過分時計量電能表(1)與手持抄表器(2)之間的接口(102)讀取到手持抄表器(2)，再通過手持抄表器(2)與計算機(3)之間的接口(203)傳輸?shù)接嬎銠C(3)。
參見圖2，分時計量電能表(1)包括基表(11)、脈沖感應(yīng)元件(12)、CPU(13)、內(nèi)存(14)、時鐘(15)、電池(16)、通信電路(17)、顯示電路(18)和電源(19)。通信電路(17)為市售的IRDA模塊電路或藍牙模塊電路?；?11)的旋轉(zhuǎn)鋁盤上有一個涂黑的不反光區(qū)域，旋轉(zhuǎn)鋁盤的其它區(qū)域為反光區(qū)域；脈沖感應(yīng)元件(12)正對著基表(11)的旋轉(zhuǎn)鋁盤，感應(yīng)旋轉(zhuǎn)鋁盤是否反光；旋轉(zhuǎn)鋁盤每轉(zhuǎn)動一周，脈沖感應(yīng)元件(12)感應(yīng)到一次由反光到不反光再到反光的過程，脈沖感應(yīng)元件(12)將這個過程轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€計數(shù)電脈沖輸入CPU(13)，為了防止多計或少計脈沖，用兩個脈沖感應(yīng)元件(12)組成RS觸發(fā)器和邏輯判斷單元；CPU(13)收到計數(shù)電脈沖，則讀取時鐘(15)并與內(nèi)存(14)中的時段設(shè)置數(shù)據(jù)比較，判斷該時刻所處的時段，將計數(shù)電脈沖累計到對應(yīng)的時段電能量。CPU(13)讀取時鐘(15)的內(nèi)容并與內(nèi)存(14)中的時段設(shè)置數(shù)據(jù)比較，判斷當前時刻所處的時段，輸出到顯示電路(18)顯示；CPU(13)讀取內(nèi)存(14)中的各時段電能量，輸出到顯示電路(18)顯示。通信電路(17)接收到手持抄表器(2)的命令時，將命令輸入CPU(13)，CPU(13)判斷該命令要求執(zhí)行的內(nèi)容并執(zhí)行，將執(zhí)行結(jié)果輸出到通信電路(17)，由通信電路(17)發(fā)送給手持抄表器(2)。電源(19)為脈沖感應(yīng)元件(12)、CPU(13)、內(nèi)存(14)、時鐘(15)、通信電路(17)、顯示電路(18)供電，在電源(19)不能提供供電的時候，由電池(16)為時鐘(15)、CPU(13)和內(nèi)存(14)供電。
參見圖3，分時計量電能表的內(nèi)存包括日時段表存儲單元(141)、年時區(qū)表存儲單元(142)、節(jié)假日表存儲單元(143)、峰電能量累計存儲單元(144)、谷電能量累計存儲單元(145)、平電能量累計存儲單元(146)、總電能量累計存儲單元(147)、峰電能量凍結(jié)存儲單元(148)、谷電能量凍結(jié)存儲單元(149)、平電能量凍結(jié)存儲單元(14A)、總電能量凍結(jié)存儲單元(14B)、電能量凍結(jié)時刻存儲單元(14C)、電能表運行時間存儲單元(14D)、電能表停電次數(shù)存儲單元(14E)。日時段表存儲單元(141)、年時區(qū)表存儲單元(142)、節(jié)假日表存儲單元(143)中的內(nèi)容共同構(gòu)成時段設(shè)置數(shù)據(jù)；CPU(13)在接收到計數(shù)電脈沖后讀取時鐘(15)與時段設(shè)置數(shù)據(jù)進行比較時，首先與節(jié)假日表存儲單元(143)和年時區(qū)表存儲單元(142)中的內(nèi)容進行比較，確定使用的日時段表，然后與日時段表存儲單元(141)中對應(yīng)的日時段表進行比較，確定該時刻所處的時段；根據(jù)該時刻所處時段是峰或谷或平，將該計數(shù)累加到峰電能量累計存儲單元(144)或谷電能量累計存儲單元(145)或平電能量累計存儲單元(146)，同時將該計數(shù)累加到總電能量累計存儲單元(147)。CPU(13)比較時鐘(15)與電能量凍結(jié)時刻存儲單元(14C)的內(nèi)容相等時，將峰電能量累計存儲單元(144)中的數(shù)據(jù)復制到峰電能量凍結(jié)存儲單元(148)、谷電能量累計存儲單元(145)中的數(shù)據(jù)復制到谷電能量凍結(jié)存儲單元(149)、平電能量累計存儲單元(146)中的數(shù)據(jù)復制到平電能量凍結(jié)存儲單元(14A)、總電能量累計存儲單元(147)中的數(shù)據(jù)復制到總電能量凍結(jié)存儲單元(14B)。CPU(13)累計電能表運行時間和電能表停電次數(shù)，分別存儲在電能表運行時間存儲單元(14D)和電能表停電次數(shù)存儲單元(14E)。
掌上電腦硬件包括CPU、內(nèi)存、時鐘、漢字大屏幕顯示、輸入電路和IRDA模塊電路或藍牙模塊電路，軟件包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等。
計算機(3)除PC機的軟硬件外還包括有線串行通信接口電路或IRDA模塊電路或藍牙模塊電路。
本發(fā)明采用符合IRDA標準的紅外串行通信接口或符合藍牙標準的無線串行通信接口實現(xiàn)分時計量電能表(1)和手持抄表器(2)之間的雙向數(shù)據(jù)通信，不僅避免了分時計量電能表(1)和手持抄表器(2)之間任何的機械接觸或電接觸，而且抗干擾能力強，傳輸距離遠，通信時不要求兩者的通信接口對準；接口標準，方便于發(fā)明人或其它技術(shù)人員進行再開發(fā)。
本發(fā)明中的手持抄表器(2)由掌上電腦及相應(yīng)的程序構(gòu)成，同采用單片微計算機構(gòu)成的抄表器相比，顯示窗口面積大，顯示界面清晰美觀，符合一般計算機的操作習慣，使用方便；系統(tǒng)資源潛力大，可以建立用戶電能表信息的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，存儲足夠多的用戶電能表信息，對用戶電能表按各種關(guān)系進行分類排序，提供合理的建議抄收次序，指導抄收工作過程，并提供大量的其它輔助信息；修改掌上電腦中的程序即可實現(xiàn)手持抄表器的升級換代，可以方便的對手持抄表器的功能進行擴充，實現(xiàn)大量采用單片微計算機難以實現(xiàn)的附加功能。
本發(fā)明在分時計量電能表(1)的內(nèi)存(14)中設(shè)置了峰電能量凍結(jié)存儲單元(148)、谷電能量凍結(jié)存儲單元(149)、平電能量凍結(jié)存儲單元(14A)、總電能量凍結(jié)存儲單元(14B)、電能量凍結(jié)時刻存儲單元(14C)、電能表運行時間存儲單元(14D)、電能表停電次數(shù)存儲單元(14E)；通過凍結(jié)同一預設(shè)時刻的分時電能量，對一個區(qū)域內(nèi)包括總電能表和所有用戶電能表凍結(jié)的同一預設(shè)時刻的分時電能量進行抄收、分析比較，可以計算該區(qū)域內(nèi)線路的網(wǎng)損，并可判斷該區(qū)域內(nèi)是否存在偷漏電；通過對電能表運行時間和電能表停電次數(shù)的累計，可以統(tǒng)計用戶的供電可靠性。
對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在本發(fā)明的基礎(chǔ)上還可以作出各種變化，例如，圖3的示例中，列出了峰谷平總的累計和凍結(jié)單元，當然，很容易增加或刪除一項或數(shù)項，再如，分時計量電能表(1)全部采用全電子線路實現(xiàn)，或在分時計量電能表(1)中增加模擬輸入以監(jiān)測電壓變化的合格率，等等，但只要變化不脫離本發(fā)明的精神實質(zhì)，它就應(yīng)當包括在本發(fā)明的權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
1.一種電能分時計量及抄收系統(tǒng)，由分時電能表(1)、手持抄表器(2)、計算機(3)組成，其特征在于手持抄表器(2)由掌上電腦及相應(yīng)程序構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分時電能表(1)與手持抄表器(2)之間有接口(102)，其特征在于接口(102)是紅外串行通信接口或無線串行通信接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持抄表器(2)與計算機(3)之間有接口(203)，其特征在于接口(203)是有線串行通信接口或紅外串行通信接口或無線串行通信接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外串行通信接口，其特征在于該紅外串行通信接口由IRDA模塊電路構(gòu)成并符合IRDA標準之規(guī)定。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線串行通信接口，其特征在于該無線串行通信接口由藍牙模塊電路構(gòu)成并符合藍牙標準之規(guī)定。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紅外串行通信接口，其特征在于該紅外串行通信接口由IRDA模塊電路構(gòu)成并符合IRDA標準之規(guī)定。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線串行通信接口，其特征在于該無線串行通信接口由藍牙模塊電路構(gòu)成并符合藍牙標準之規(guī)定。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分時電能表(1)，包括基表(11)、脈沖感應(yīng)元件(12)、CPU(13)、內(nèi)存(14)、時鐘(15)、電池(16)、通信電路(17)、顯示電路(18)和電源(19)，其特征在于內(nèi)存(14)包括日時段表存儲單元(141)、年時區(qū)表存儲單元(142)、節(jié)假日表存儲單元(143)、峰電能量累計存儲單元(144)、谷電能量累計存儲單元(145)、平電能量累計存儲單元(146)、總電能量累計存儲單元(147)、峰電能量凍結(jié)存儲單元(148)、谷電能量凍結(jié)存儲單元(149)、平電能量凍結(jié)存儲單元(14A)、總電能量凍結(jié)存儲單元(14B)、電能量凍結(jié)時刻存儲單元(14C)、電能表運行時間存儲單元(14D)、電能表停電次數(shù)存儲單元(14E)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的存儲單元，其特征在于CPU(13)比較時鐘(15)與電能量凍結(jié)時刻存儲單元(14C)的內(nèi)容相等時，將峰電能量累計存儲單元(144)中的數(shù)據(jù)復制到峰電能量凍結(jié)存儲單元(148)、谷電能量累計存儲單元(145)中的數(shù)據(jù)復制到谷電能量凍結(jié)存儲單元(149)、平電能量累計存儲單元(146)中的數(shù)據(jù)復制到平電能量凍結(jié)存儲單元(14A)、總電能量累計存儲單元(147)中的數(shù)據(jù)復制到總電能量凍結(jié)存儲單元(14B)。
全文摘要
一種電能分時計量的儀器和抄收系統(tǒng)，包括分時計量電能表、手持抄表器和計算機；手持抄表器由掌上電腦及相應(yīng)的程序構(gòu)成；分時計量電能表和手持抄表器之間有符合IRDA標準的紅外串行通信接口或符合藍牙標準的無線串行通信接口；手持抄表器和計算機之間有有線串行通信接口或符合IRDA標準的紅外串行通信接口或符合藍牙標準的無線串行通信接口；用以實現(xiàn)電能的分時峰谷平計量、抄收，分析網(wǎng)損和發(fā)現(xiàn)偷漏電現(xiàn)象，并統(tǒng)計供電可靠性。
文檔編號G08C17/00GK1393832SQ0111986
公開日2003年1月29日 申請日期2001年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月3日
發(fā)明者郝玉山, 許曄 申請人:保定市三川電氣有限責任公司