專利名稱：智能電力資源分戶管理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明創(chuàng)造屬于單片機應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
本發(fā)明創(chuàng)造申請日前，用電部門不給用電單位或所控電器設(shè)備下達用電量指標，在用電資源不足的情況下，往往采用超負荷拉閘限電的方法，平衡供電需求。其缺陷是由于線路的原因，拉閘限電同時對居民、國家機關(guān)、學(xué)校、交通指揮、醫(yī)院等單位的正常用電受連累。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明創(chuàng)造與單位配電屏或所控電器設(shè)備相連接，采用軟硬件結(jié)合的方式，按供電部門根據(jù)電力資源分配給用電單位用電量或直接給電器設(shè)備設(shè)置的按日、周、月或年的用電量供電，在用電量指標達到時切斷供電電源，同時自動關(guān)閉限電限電段的用電設(shè)備。
本發(fā)明創(chuàng)造的優(yōu)點是；通用性強，安裝方便，既可安裝于配電屏的電源進出線端，也可直接安裝于受控電器設(shè)備的電源進出線端，自動限量限時控制用電時效果明顯，有利于國家有限電力資源的分配和電力調(diào)度，也有利于用電單位節(jié)約用電。
本發(fā)明創(chuàng)造解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在單片機系統(tǒng)的輸入端接有一個電流檢測數(shù)字信號源，一個電壓檢測數(shù)字信號源、二個時鐘設(shè)置鍵、一個額定用電量設(shè)置鍵、一個限電日設(shè)置鍵、一個限電時間設(shè)置鍵、一個刷新鍵、二個控制日期標志位，三個限電時標志位及一個谷電標志位。在單片機系統(tǒng)輸出端接有2-3只三極管，其輸出端控制與其連接的繼電器的線圈的通斷，進而控制與其連接用電設(shè)備的通斷。電流檢測信號源取自串接在相線電路的數(shù)字電流表數(shù)字電流信號，電壓檢測信號源取自并聯(lián)在相線與零線間的數(shù)字電壓表數(shù)字電壓信號，均為外購件。二個時鐘設(shè)置鍵為小時設(shè)置鍵與分鐘設(shè)置鍵，一個額定電量設(shè)置鍵、、一個限電日設(shè)置鍵及一個限電時間設(shè)置鍵給特權(quán)用戶(本裝置指供電部門)根據(jù)用電資源、控制日期類別設(shè)置標志限電日標志位分別按日用電量、周用電量、月用電量及年用電量輸入額定電指標，按限電日設(shè)置鍵及限電時間設(shè)置鍵選擇周一至周日的七個時段中的一個或幾個及24小時限電時間的某一個時段或全部，二個控制日期類別標志位的4種組合即00、01、10、11分別表示當(dāng)前設(shè)置為日用電控制、周用電控制、月用電控制、年用電控制中的一種，限電日標志位由單片機系統(tǒng)輸入端的三位I/O標志位的8種組合即001、010、011、100、101、110、111分別表示周一至周日七個限電日的一天，一個谷電標志位的兩種標志即0、1分別表示谷電量計入或谷電量不計入。顯示電路由LCD液晶、LED數(shù)碼顯示中的一種。單片機控制系統(tǒng)中的I/O輸入端與輸出端可合并使用控制顯示電路，為保證時鐘連續(xù)性，本發(fā)明創(chuàng)造有備用電流電池。本發(fā)明創(chuàng)造與所控制的電器設(shè)備的連接方式是繼電器的進線端連接電源進線，繼電器的出線端連接受控電器。繼電器線圈電壓依據(jù)標稱值由本發(fā)明創(chuàng)造提供在設(shè)置的用電量范圍內(nèi)，繼電器工作，否則繼電器不工作，切斷受控電器電源。


圖1為本發(fā)明創(chuàng)造的電路結(jié)構(gòu)框圖。圖中(1)為單片機系統(tǒng)。(2)為電流檢測信號源，(3)為電壓檢測信號源，(4)為時鐘設(shè)置鍵，(5)為額定用電量設(shè)置鍵，(6)為限電日設(shè)置鍵，(7)為限電時間設(shè)置鍵(8)為刷新鍵(9)為二個控制日期類別設(shè)置標志位，(10)為三個限電日標志位(11)為谷電標志位，(12)為三極管開關(guān)電路，(13)為繼電器執(zhí)行電路，(14)為顯示電路，(15)為備用電源。
圖2為本發(fā)明創(chuàng)造的實施例電原理圖。圖中單片機系統(tǒng)包括微處理器、靜態(tài)存貯器和動態(tài)存貯器，也包括并行、串行輸入輸出電路。A(A)、A(B)、A(C)分別表示A、B、C三相電流檢測數(shù)字信號源，V(A)、V(B)、V(C)分別表示A、B、C三相相電壓檢測數(shù)字信號源，K1為小時設(shè)置鍵、K2為分鐘設(shè)置鍵、K3為額定用電量設(shè)置鍵，K4為限電日設(shè)置鍵，K5為限電時間設(shè)置鍵、K6為刷新鍵。I/O(1)I/O(2)為控制日期類別標志位。I/O(3)I/O(4)I/O(5)為限電日設(shè)置標志位。I/O(6)為谷電標志位。G1、G2、G3為三極管，J1、J2、J3為繼電器。N為零線、L為火線。
具體實施例方式
A(A)、A(B)、A(C)為電流檢測數(shù)字信號源，V(A)、V(B)、V(C)為電壓檢測數(shù)字信號源分別取自串接于A、B、C三相的數(shù)字電流表數(shù)字電流信呈及并聯(lián)于A、B、C三相與零線間的數(shù)字電壓信號，對于220V供電的電器設(shè)備選用A、B、C三相中的一個相電流及一個相電壓數(shù)字信號，與單片機系統(tǒng)的輸入端相連接。時鐘設(shè)置鍵K1、K2額定用電量設(shè)置鍵K3限電日設(shè)置鍵K4限電時間設(shè)置鍵K5及刷新鍵K6分別接單片機系統(tǒng)的I/O輸入端中的I/O(7)一I/O(12)相連接，控制日期類別標志位，限電日標志位，谷電標志位分別為I/O(1)、I/O(2)I/O(3)、I/O(4)、I/O(5)、I/O(6)。
單片機系統(tǒng)的I/O輸出端I/O(13)I/O(14)I/O(15)分別與3只三極管G1、G2、G3相連接，其輸出端分別與繼電器J1、J2、J3的線圈相連。J1、J2、J3的常開端分別與受控電器設(shè)備相連。在設(shè)定的日、周、月、年(取其一種)用電量范圍內(nèi)在設(shè)定的限電日及限電時段以外開放用電，在用電量范圍有用電日外，關(guān)閉用電。為使用方便，在尚有一定的用電量及用電時間時給予聲光提示。所述繼電器也包括接觸器等電磁開關(guān)。直流備用電池6V供本裝置芯片連續(xù)供電。
權(quán)利要求
1.一種智能電力資源分戶管理裝置，其主要特征是由設(shè)有標志位的單片機系統(tǒng)、電流數(shù)字信號源、電壓數(shù)字信號源、設(shè)置鍵、三極管開關(guān)電路、繼電器執(zhí)行電路及顯示電路連接構(gòu)成，其連接方式是單片機系統(tǒng)輸入端接有電流檢測數(shù)字信號源、電壓檢測數(shù)字信號源、設(shè)置鍵、控制日期類別標志位、限電日標志位谷電標志位；輸出端接有三極管開關(guān)電路，三極管開關(guān)電路與繼電器執(zhí)行電路相連接，顯示電路與單片機系統(tǒng)輸出端相連接，并受控于單片機系統(tǒng)輸出信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電力資源分戶管理裝置，其特征在于電流數(shù)字信號源取自串接于相線的電流數(shù)字電流表，電壓數(shù)字信號源取自并聯(lián)于相線與零線的電壓數(shù)字電壓表。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電力資源分戶管理裝置，其特征在于設(shè)置鍵包括額定電量設(shè)置鍵，限電日設(shè)置鍵、限電時間設(shè)置鍵、刷新鍵、時鐘設(shè)置鍵，其中時鐘設(shè)置鍵包括小時設(shè)置鍵、分鐘設(shè)置鍵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電力資源分戶管理裝置，其特征在于控制日期類別標志位由單片機系統(tǒng)輸入端的二位I/O標志位設(shè)定，其4種組合00、01、10、11分別表示按日、按周、按月、按年限量控制；限電日標志位由單片機系統(tǒng)輸入端的三位I/O標志位，其8種組合001、010、011、100、101、110、111分別表示周一至周日七個限電日，000表示限電日設(shè)置鍵用以設(shè)置每周2個以上的限電日。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電力資源分戶管理裝置，其特征在于谷電標志位由單片機系統(tǒng)輸入端的一位I/O標志位設(shè)定，其2種標志0、1分別表示谷電不計量及谷電計量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電力資源分戶管理裝置，其特征在于三極管開關(guān)電路由2至3只三極管構(gòu)成，三極管的輸入端分別與單片機系統(tǒng)的輸出端相連接，并受控于單片機輸出信號，三極管的輸出端與繼電器線圈相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電力資源分戶管理裝置，其特征在于繼電器執(zhí)行電路由2至3只繼電器構(gòu)成，繼電器線圈分別與三極管輸出端相連接，繼電器的常開端分別與受控電器相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電力資源分戶管理裝置，其特征在于顯示電路由LCD液晶顯示、LED數(shù)碼顯示中的一種電路構(gòu)成，與單片機I/O輸出端相連接，受單片機軟件或驅(qū)動電路控制，單片機系統(tǒng)的I/O輸入端口與I/O輸出端口可合并使用控制顯示電路，顯示電路設(shè)有時鐘顯示、年、月、日、周顯示、允許使用電量顯示、已使用電量顯示剩余電量顯示及限電日限電時間顯示。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電力資源分戶管理裝置，其特征在于本發(fā)明創(chuàng)造與所控制電器設(shè)備的連接方式是繼電器的進線端接電源進線，繼電器的出線端連接受控電器，所述繼電器包括具有常閉、常開觸點的接觸器等各種電磁開關(guān)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電力資源分戶管理裝置，其特征在于所述單片機系統(tǒng)包括微處理器、靜態(tài)存貯器和動態(tài)存貯器，也包括并行、串行輸入輸出電路。
全文摘要
本發(fā)明創(chuàng)造公開了一種智能電力資源分戶管理裝置，屬于單片機應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。其主要特征是由單片機系統(tǒng)、電流檢測數(shù)字信號源、電壓檢測數(shù)字信號源、設(shè)置鍵、開關(guān)電路、繼電器執(zhí)行電路及顯示電路連接構(gòu)成，單片機系統(tǒng)輸入端接有電流檢測與電壓檢測數(shù)字信號源、設(shè)置鍵、控制日期類別限電日標志位及谷電標志位；輸出端接有三極管開關(guān)電路并進而與繼電器執(zhí)行電路相連接。顯示電路與單片機系統(tǒng)輸出端相連接。本發(fā)明創(chuàng)造與用電設(shè)備相連接，對電器設(shè)備的用電按日、周、月、年四種方式自動限量及按天自動限時控制。本發(fā)明創(chuàng)造的推廣應(yīng)用，有利于供電部門的科學(xué)用電管理及有利于充分合理使用有限電力資源，緩解供用電矛盾。
文檔編號G05B15/02GK1580989SQ20041002981
公開日2005年2月16日 申請日期2004年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月29日
發(fā)明者譚啟仁 申請人:譚啟仁