專利名稱：遠程載波單相費控智能電能表的制作方法
遠程載波單相費控智能電能表技術領域
本技術方案屬于電力計量裝置，具體是一種遠程載波單相費控智能電能表。
背景技術：
現(xiàn)有技術中，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)有技術中存在的上述問題，本技術方案提出一種新的遠程載波單相費控智能電能表，具體如下:
一種遠程載波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、串行通信電路和載波通信電路；
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。
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)時段費率進行分時累加，得到總電量和各費率電量，結果保存到數(shù)據(jù)存貯器中。微處理器同時完成顯示和與外部(紅外通訊、485串行通訊、載波通信、電能脈沖輸出、秒信號輸出、繼電器控制和按鍵輸入)進行信息交換的功能，其原理框圖如圖1所示。
本技術方案具有獨立的紅外、RS485和載波通訊電路,支持遠程費控功能；該表具有高可靠、高精度、長壽命等優(yōu)點。它適應電壓范圍寬，且整機出廠后無須調(diào)整。


圖1是本技術方案的原理框圖。
具體實施方式
下面結合附圖與具體實施方式
對本技術方案進一步說明如下:
參考圖1，一種遠程載波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。所述電流采樣單元采用錳銅電阻作為采樣電阻。載波通信電路可選配不同廠家的載波模塊，本例中選用的是KQ-100E型電力載波通信模塊，該載波通信模塊可以直接與微處理之間通過數(shù)字信號通信。
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)此設置組合有功。
b)具有分時計量功能，有功電能量按相應的時段分別累計、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
遠程方式通過載波或RS485虛擬介質和遠程售電系統(tǒng)實現(xiàn)。
2.1、遠程費控電能表
電費計算在遠程售電系統(tǒng)中完成，表內(nèi)不存儲、顯示與電費、電價相關信息。電能表接收遠程售電系統(tǒng)下發(fā)的拉閘、允許合閘、ESAM數(shù)據(jù)抄讀指令時，需通過嚴格的密碼驗證及安全認證。
可通過虛擬介質對電能表內(nèi)的用電參數(shù)進行設置；
2.2、安全認證加密要求
通過固態(tài)介質或虛擬介質對電能表進行參數(shù)設置、預存電費、信息返寫和下發(fā)遠程控制命令操作時，需通過嚴格的密碼驗證或ESAM模塊等安全認證，以確保數(shù)據(jù)傳輸安全可靠。ESAM模塊的加密算法應符合國家密碼管理的有關政策，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)生及結束的時刻。
e)記錄最近10次遠程控制拉閘和最近10次遠程控制合閘事件，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換；每套費率至少支持4個費率。
具有日歷、時鐘，全年應至少可設置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 ;時段可跨越零點設置。
具有兩套電價方案，可在約定的時刻或達到約定的用電量水平時自動轉換。
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)后應自動關閉；按鍵顯示操作結束30秒后自動關閉顯示。
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，負荷開關分斷時亮，平時滅。
6、凍結功能
定時凍結:按照約定的時間及間隔凍結電能量數(shù)據(jù)；每個凍結量至少保存12次。
瞬時凍結:在非正常情況下，凍結當前的日歷、時間、所有電能量和重要測量量的數(shù)據(jù)；瞬時凍結量應保存最后3次的數(shù)據(jù)。
約定凍結:在新老兩套費率/時段轉換、階梯電價轉換或電力公司認為有特殊需要時，凍結轉換時刻的電能量以及其他重要數(shù)據(jù)，保存最后2次凍結數(shù)據(jù)。
日凍結:存儲每天零點時刻的電能量，應可存儲兩個月的數(shù)據(jù)。
整點凍結:存儲整點時刻或半點時刻的有功總電能，應可存儲96個數(shù)據(jù)。
凍結內(nèi)容及對應的數(shù)據(jù)標識應符合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)，時鐘準確度< ±ls/d;在參比溫度(230C )下，時鐘準確度彡±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)要求進行設置(缺省為每日只允許校時一次)，且應避免在電能表執(zhí)行凍結或結算數(shù)據(jù)轉存操作前后5min內(nèi)進行。
權利要求
1.一種遠程載波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、串行通信電路和載波通信電路； 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)權利要求1所述的遠程載波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)權利要求1所述的遠程載波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。
4.根據(jù)權利要求1所述的遠程載波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。本技術方案具有獨立的紅外和RS485通訊接口，支持遠程費控功能。
文檔編號G01R22/10GK103149432SQ20111039969
公開日2013年6月12日 申請日期2011年12月6日 優(yōu)先權日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