專利名稱：電能分時(shí)計(jì)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(cè)量的儀器，特別是一種分時(shí)峰谷平多費(fèi)率電能量計(jì)量及其讀數(shù)記錄的儀器。
為了實(shí)現(xiàn)電能表的分時(shí)計(jì)量、減輕抄表和收電費(fèi)的工作量、減少抄表過(guò)程中的人為誤差因素、實(shí)現(xiàn)用電管理的計(jì)算機(jī)化，國(guó)內(nèi)目前普遍采用了電能表內(nèi)置分時(shí)計(jì)數(shù)器、電能表外置抄表器的方法。中國(guó)專利90108309“電度表分時(shí)計(jì)量讀數(shù)儀”，提供了一種非有線接口的電度表分時(shí)計(jì)量讀數(shù)儀，在電能表內(nèi)安裝分時(shí)計(jì)數(shù)器，在電能表外有讀數(shù)器，分時(shí)計(jì)數(shù)器和讀數(shù)器均包含單片微計(jì)算機(jī)和與單片微計(jì)算機(jī)相連接的光電通信接口，分時(shí)計(jì)數(shù)器從電能表的旋轉(zhuǎn)鋁盤上拾取計(jì)數(shù)脈沖進(jìn)行分時(shí)計(jì)數(shù)，讀數(shù)器通過(guò)光電通信接口讀取分時(shí)計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)。該電度表分時(shí)計(jì)量讀數(shù)儀實(shí)現(xiàn)了電能表的分時(shí)計(jì)量和沒有電接觸或機(jī)械接觸的分時(shí)計(jì)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(jì)算機(jī)，通用性差，功能擴(kuò)充升級(jí)不容易。
本發(fā)明的目的在于在以單片微計(jì)算機(jī)為主要部件的分時(shí)計(jì)數(shù)技術(shù)構(gòu)思的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)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(jì)一種符合IRDA標(biāo)準(zhǔn)或藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的分時(shí)計(jì)量電能表與手持抄表器之間的接口和手持抄表器與計(jì)算機(jī)之間的接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)分時(shí)計(jì)量電能表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行寫入和讀取。
本發(fā)明的目的還在于在以單片微計(jì)算機(jī)為主要部件的分時(shí)計(jì)數(shù)技術(shù)構(gòu)思的基礎(chǔ)上，提供網(wǎng)損計(jì)算、偷漏電檢測(cè)、供電可靠性計(jì)算的實(shí)現(xiàn)方法。
下面結(jié)合實(shí)施例圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。


圖1.電能分時(shí)計(jì)量及抄收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
圖2.分時(shí)計(jì)量電能表結(jié)構(gòu)框圖。
圖3.分時(shí)計(jì)量電能表的內(nèi)存的存儲(chǔ)單元分配圖。
參見圖1，電能分時(shí)計(jì)量及抄收系統(tǒng)由分時(shí)計(jì)量電能表(1)、手持抄表器(2)、計(jì)算機(jī)(3)構(gòu)成。分時(shí)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)的紅外串行通信接口或符合藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)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(jì)算機(jī)(3)之間有接口(203)，接口(203)是有線串行通信接口或符合IRDA標(biāo)準(zhǔn)的紅外串行通信接口或符合藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線串行通信接口。需要寫入分時(shí)計(jì)量電能表(1)的數(shù)據(jù)，預(yù)先在計(jì)算機(jī)(3)中進(jìn)行設(shè)置，通過(guò)手持抄表器(2)與計(jì)算機(jī)(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(guò)分時(shí)計(jì)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(shí)計(jì)量電能表(1)(實(shí)際應(yīng)用時(shí)，為了防止抄表人員改動(dòng)分時(shí)計(jì)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(hù)部門使用，而抄表人員無(wú)權(quán)使用)；分時(shí)計(jì)量電能表(1)中的數(shù)據(jù)，通過(guò)分時(shí)計(jì)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(guò)手持抄表器(2)與計(jì)算機(jī)(3)之間的接口(203)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)(3)。
參見圖2，分時(shí)計(jì)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(shí)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(lán)牙模塊電路?；?11)的旋轉(zhuǎn)鋁盤上有一個(gè)涂黑的不反光區(qū)域，旋轉(zhuǎn)鋁盤的其它區(qū)域?yàn)榉垂鈪^(qū)域；脈沖感應(yīng)元件(12)正對(duì)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(dòng)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(guò)程，脈沖感應(yīng)元件(12)將這個(gè)過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)計(jì)數(shù)電脈沖輸入CPU(13)，為了防止多計(jì)或少計(jì)脈沖，用兩個(gè)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(jì)數(shù)電脈沖，則讀取時(shí)鐘(15)并與內(nèi)存(14)中的時(shí)段設(shè)置數(shù)據(jù)比較，判斷該時(shí)刻所處的時(shí)段，將計(jì)數(shù)電脈沖累計(jì)到對(duì)應(yīng)的時(shí)段電能量。CPU(13)讀取時(shí)鐘(15)的內(nèi)容并與內(nèi)存(14)中的時(shí)段設(shè)置數(shù)據(jù)比較，判斷當(dāng)前時(shí)刻所處的時(shí)段，輸出到顯示電路(18)顯示；CPU(13)讀取內(nèi)存(14)中的各時(shí)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(shí)，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(shí)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(shí)候，由電池(16)為時(shí)鐘(15)、CPU(13)和內(nèi)存(14)供電。
參見圖3，分時(shí)計(jì)量電能表的內(nèi)存包括日時(shí)段表存儲(chǔ)單元(141)、年時(shí)區(qū)表存儲(chǔ)單元(142)、節(jié)假日表存儲(chǔ)單元(143)、峰電能量累計(jì)存儲(chǔ)單元(144)、谷電能量累計(jì)存儲(chǔ)單元(145)、平電能量累計(jì)存儲(chǔ)單元(146)、總電能量累計(jì)存儲(chǔ)單元(147)、峰電能量?jī)鼋Y(jié)存儲(chǔ)單元(148)、谷電能量?jī)鼋Y(jié)存儲(chǔ)單元(149)、平電能量?jī)鼋Y(jié)存儲(chǔ)單元(14A)、總電能量?jī)鼋Y(jié)存儲(chǔ)單元(14B)、電能量?jī)鼋Y(jié)時(shí)刻存儲(chǔ)單元(14C)、電能表運(yùn)行時(shí)間存儲(chǔ)單元(14D)、電能表停電次數(shù)存儲(chǔ)單元(14E)。日時(shí)段表存儲(chǔ)單元(141)、年時(shí)區(qū)表存儲(chǔ)單元(142)、節(jié)假日表存儲(chǔ)單元(143)中的內(nèi)容共同構(gòu)成時(shí)段設(shè)置數(shù)據(jù)；CPU(13)在接收到計(jì)數(shù)電脈沖后讀取時(shí)鐘(15)與時(shí)段設(shè)置數(shù)據(jù)進(jìn)行比較時(shí)，首先與節(jié)假日表存儲(chǔ)單元(143)和年時(shí)區(qū)表存儲(chǔ)單元(142)中的內(nèi)容進(jìn)行比較，確定使用的日時(shí)段表，然后與日時(shí)段表存儲(chǔ)單元(141)中對(duì)應(yīng)的日時(shí)段表進(jìn)行比較，確定該時(shí)刻所處的時(shí)段；根據(jù)該時(shí)刻所處時(shí)段是峰或谷或平，將該計(jì)數(shù)累加到峰電能量累計(jì)存儲(chǔ)單元(144)或谷電能量累計(jì)存儲(chǔ)單元(145)或平電能量累計(jì)存儲(chǔ)單元(146)，同時(shí)將該計(jì)數(shù)累加到總電能量累計(jì)存儲(chǔ)單元(147)。CPU(13)比較時(shí)鐘(15)與電能量?jī)鼋Y(jié)時(shí)刻存儲(chǔ)單元(14C)的內(nèi)容相等時(shí)，將峰電能量累計(jì)存儲(chǔ)單元(144)中的數(shù)據(jù)復(fù)制到峰電能量?jī)鼋Y(jié)存儲(chǔ)單元(148)、谷電能量累計(jì)存儲(chǔ)單元(145)中的數(shù)據(jù)復(fù)制到谷電能量?jī)鼋Y(jié)存儲(chǔ)單元(149)、平電能量累計(jì)存儲(chǔ)單元(146)中的數(shù)據(jù)復(fù)制到平電能量?jī)鼋Y(jié)存儲(chǔ)單元(14A)、總電能量累計(jì)存儲(chǔ)單元(147)中的數(shù)據(jù)復(fù)制到總電能量?jī)鼋Y(jié)存儲(chǔ)單元(14B)。CPU(13)累計(jì)電能表運(yùn)行時(shí)間和電能表停電次數(shù)，分別存儲(chǔ)在電能表運(yùn)行時(shí)間存儲(chǔ)單元(14D)和電能表停電次數(shù)存儲(chǔ)單元(14E)。
掌上電腦硬件包括CPU、內(nèi)存、時(shí)鐘、漢字大屏幕顯示、輸入電路和IRDA模塊電路或藍(lán)牙模塊電路，軟件包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)等。
計(jì)算機(jī)(3)除PC機(jī)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(lán)牙模塊電路。
本發(fā)明采用符合IRDA標(biāo)準(zhǔn)的紅外串行通信接口或符合藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線串行通信接口實(shí)現(xiàn)分時(shí)計(jì)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(shí)計(jì)量電能表(1)和手持抄表器(2)之間任何的機(jī)械接觸或電接觸，而且抗干擾能力強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)，通信時(shí)不要求兩者的通信接口對(duì)準(zhǔn)；接口標(biāo)準(zhǔn)，方便于發(fā)明人或其它技術(shù)人員進(jìn)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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)的操作習(xí)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(kù)，存儲(chǔ)足夠多的用戶電能表信息，對(duì)用戶電能表按各種關(guān)系進(jìn)行分類排序，提供合理的建議抄收次序，指導(dǎo)抄收工作過(guò)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(shí)現(xiàn)手持抄表器的升級(jí)換代，可以方便的對(duì)手持抄表器的功能進(jìn)行擴(kuò)充，實(shí)現(xiàn)大量采用單片微計(jì)算機(jī)難以實(shí)現(xiàn)的附加功能。
本發(fā)明在分時(shí)計(jì)量電能表(1)的內(nèi)存(14)中設(shè)置了峰電能量?jī)鼋Y(jié)存儲(chǔ)單元(148)、谷電能量?jī)鼋Y(jié)存儲(chǔ)單元(149)、平電能量?jī)鼋Y(jié)存儲(chǔ)單元(14A)、總電能量?jī)鼋Y(jié)存儲(chǔ)單元(14B)、電能量?jī)鼋Y(jié)時(shí)刻存儲(chǔ)單元(14C)、電能表運(yùn)行時(shí)間存儲(chǔ)單元(14D)、電能表停電次數(shù)存儲(chǔ)單元(14E)；通過(guò)凍結(jié)同一預(yù)設(shè)時(shí)刻的分時(shí)電能量，對(duì)一個(gè)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(yù)設(shè)時(shí)刻的分時(shí)電能量進(jìn)行抄收、分析比較，可以計(jì)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(guò)對(duì)電能表運(yùn)行時(shí)間和電能表停電次數(shù)的累計(jì)，可以統(tǒng)計(jì)用戶的供電可靠性。
對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，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(jì)和凍結(jié)單元，當(dāng)然，很容易增加或刪除一項(xiàng)或數(shù)項(xiàng)，再如，分時(shí)計(jì)量電能表(1)全部采用全電子線路實(shí)現(xiàn)，或在分時(shí)計(jì)量電能表(1)中增加模擬輸入以監(jiān)測(cè)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(shí)質(zhì)，它就應(yīng)當(dāng)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(shí)計(jì)量及抄收系統(tǒng)，由分時(shí)電能表(1)、手持抄表器(2)、計(jì)算機(jī)(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(shí)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(wú)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(jì)算機(jī)(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(wú)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(biāo)準(zhǔn)之規(guī)定。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)線串行通信接口，其特征在于該無(wú)線串行通信接口由藍(lán)牙模塊電路構(gòu)成并符合藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)之規(guī)定。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)線串行通信接口，其特征在于該無(wú)線串行通信接口由藍(lán)牙模塊電路構(gòu)成并符合藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)之規(guī)定。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分時(shí)電能表(1)，包括基表(11)、脈沖感應(yīng)元件(12)、CPU(13)、內(nèi)存(14)、時(shí)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(shí)段表存儲(chǔ)單元(141)、年時(shí)區(qū)表存儲(chǔ)單元(142)、節(jié)假日表存儲(chǔ)單元(143)、峰電能量累計(jì)存儲(chǔ)單元(144)、谷電能量累計(jì)存儲(chǔ)單元(145)、平電能量累計(jì)存儲(chǔ)單元(146)、總電能量累計(jì)存儲(chǔ)單元(147)、峰電能量?jī)鼋Y(jié)存儲(chǔ)單元(148)、谷電能量?jī)鼋Y(jié)存儲(chǔ)單元(149)、平電能量?jī)鼋Y(jié)存儲(chǔ)單元(14A)、總電能量?jī)鼋Y(jié)存儲(chǔ)單元(14B)、電能量?jī)鼋Y(jié)時(shí)刻存儲(chǔ)單元(14C)、電能表運(yùn)行時(shí)間存儲(chǔ)單元(14D)、電能表停電次數(shù)存儲(chǔ)單元(14E)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的存儲(chǔ)單元，其特征在于CPU(13)比較時(shí)鐘(15)與電能量?jī)鼋Y(jié)時(shí)刻存儲(chǔ)單元(14C)的內(nèi)容相等時(shí)，將峰電能量累計(jì)存儲(chǔ)單元(144)中的數(shù)據(jù)復(fù)制到峰電能量?jī)鼋Y(jié)存儲(chǔ)單元(148)、谷電能量累計(jì)存儲(chǔ)單元(145)中的數(shù)據(jù)復(fù)制到谷電能量?jī)鼋Y(jié)存儲(chǔ)單元(149)、平電能量累計(jì)存儲(chǔ)單元(146)中的數(shù)據(jù)復(fù)制到平電能量?jī)鼋Y(jié)存儲(chǔ)單元(14A)、總電能量累計(jì)存儲(chǔ)單元(147)中的數(shù)據(jù)復(fù)制到總電能量?jī)鼋Y(jié)存儲(chǔ)單元(14B)。
全文摘要
一種電能分時(shí)計(jì)量的儀器和抄收系統(tǒng)，包括分時(shí)計(jì)量電能表、手持抄表器和計(jì)算機(jī)；手持抄表器由掌上電腦及相應(yīng)的程序構(gòu)成；分時(shí)計(jì)量電能表和手持抄表器之間有符合IRDA標(biāo)準(zhǔn)的紅外串行通信接口或符合藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線串行通信接口；手持抄表器和計(jì)算機(jī)之間有有線串行通信接口或符合IRDA標(biāo)準(zhǔn)的紅外串行通信接口或符合藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線串行通信接口；用以實(shí)現(xiàn)電能的分時(shí)峰谷平計(jì)量、抄收，分析網(wǎng)損和發(fā)現(xiàn)偷漏電現(xiàn)象，并統(tǒng)計(jì)供電可靠性。
文檔編號(hào)G08C17/00GK1393832SQ0111986
公開日2003年1月29日 申請(qǐng)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(qǐng)人:保定市三川電氣有限責(zé)任公司