專利名稱：基于遠程無線通信平臺的限量用電控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于單片機應用技術領域，特別涉及基于遠程無線通信技術、負荷時控及計算機網絡技術的單片機應用技術領域。
背景技術：
本實用新型申請日前，用電管理部門不采用遠程無線通信技術手段給用電單位下達限量用電指標，在用電資源不足的情況下，往往采用超負荷拉閘限電的辦法，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生活用電及國家機關、學校、交通指揮、通訊、供水、醫(yī)院等單位的正常用電帶來負面影響。本申請日之前，本人已申請的發(fā)明創(chuàng)造“智能限量用電控制裝置”(申請?zhí)?00410029815.9)限于有線平臺操作，無法對電力部門基于遠程通信平臺對用電單位實施限量用電監(jiān)控及管理。

發(fā)明內容
本實用新型是對本人申請的“智能限量用電控制裝置”的一種改進，使之兼容有線平臺操作與接收遠程通信的調制解調信號的能力，完成對用電單位的用電指標進行實時監(jiān)控及管理。同時為用電客戶和現(xiàn)場操作人員方便使用，終端界面顯示當前的狀態(tài)、采集的信息和提示用戶作查詢之用，設置功能通過輕觸按鍵、手掌機或主站完成。上述優(yōu)點，構成本實用新型的新穎性與創(chuàng)造性的必要特征。本實用新型有利于加強電力需求側管理，有利于推廣應用電力用戶錯峰、避峰、移峰用電技術手段，做好有序用電工作，實現(xiàn)供用電秩序的穩(wěn)定，為供用電科學管理服務。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是該裝置由GSM無線通信接口、電子式電能表脈沖輸出電能計量集成電路輸入接口、輕觸按鍵、單片機及軟件系統(tǒng)、開關電路、開關執(zhí)行電路及數(shù)字顯示電路逐級連接而成。開關執(zhí)行電路串接于電源與負載之間并控制其通斷。電子式電能表脈沖輸出電能計量集成電路的輸入脈沖信號，通過單片機及軟件系統(tǒng)對其脈沖個數(shù)計數(shù)。GSM通信模塊調制解調器接收GSM通信模塊調制解調器發(fā)射的信號，與單片機系統(tǒng)相連接，實現(xiàn)對開關電路及開關執(zhí)行電路的控制。管理中心提供的電子日歷與遠程時鐘標準信號及用電量指標通過GSM通信模塊向單片機系統(tǒng)提供并在顯示電路中顯示。本發(fā)明創(chuàng)造不涉及前置機即通訊主體程序、通訊主體程序、通訊模塊程序和前置機客戶端程序。也不包括GSM遠程無線通信調制解調技術及雙向通訊包括CDMAIX、GPRS通訊方式，短消息通訊方式的實現(xiàn)。


圖1為本實用新型的電路結構框圖。圖中(1)為單片機及軟件系統(tǒng)，(2)為一組輕觸按鍵，(3)為電子式電能表脈沖輸出電能計量集成電路(4)為GSM通信模塊調制解調器，(5)為開關電路，(6)為開關執(zhí)行電路(7)為數(shù)字顯示電路。
圖2為本實用新型的實施例電原理圖。圖中單片機硬件系統(tǒng)包括微處理器CPU或MCU、靜態(tài)存貯器和動態(tài)存貯器，也包括并行、串行輸入輸出I/O電路、計數(shù)器、比較器、驅動電路等電路。K1-K6為輕觸按鍵，I/O(1)-I/O(6)為單片機與輕觸開關的接口，I/O(7)、(8)為電子式電能表脈沖輸出電能計量集成電路接口。I/O(9)-I/O(14)為GSM通信模塊調調解調器的輸入端口I/O集合，與GSM通信模塊的調制解調器相連接，I/O(15)為單片機I/O輸出端，G為三極管，J為繼電器。
圖3為本實用新型與負載電力開關的連接圖。K1、K2、K3為電力開關的常開或常閉觸點，KL為電力開關的電磁線圈，N為零線，L1、L2、L3為相線(火線)，其中IN為進線端，OUT為出線端，G為三極管，J為終端控制跳閘繼電器。
具體實施方式
本實用新型實施例采用的脈沖輸出的電能計量集成電路AD7755是一種高準確度電能測量集成電路，其CF輸出端口通過微處理器MCU與計數(shù)器相連接，其輸出頻率反映瞬時有功功率的大小，對于雙向電度表或需要知道電能流向的情況同時使用REVP輸出，通過微處理器MCU與計數(shù)器UP/DOWN相連接。本實用新型的一組輕觸開關K1-K6分別為時鐘設置、年、月、日設置鍵、限量用電設置鍵，與單片機I/O輸入端口I/O(1)-I/O(6)相連接。I/O(7)、(8)為電子式電能表脈沖輸出電能計量集成電路AD7755接口GSM通信模塊調制解調器，具有雙向發(fā)送與接收功能，GSM通信模塊通過調制解調器與本實用新型的單片機I/O集合I/O(9)-I/O(14)相連接。單片機系統(tǒng)的I/O輸出端I/O(15)與三極管G相連接，其輸出端與終端控制跳閘繼電器J的線圈相連接，J的常開端或常閉端與電力開關電磁線圈KL相連接，電力開關的常開或常閉觸點K1、K2、K3分別與相線L1、L2、L3的進線L(1)IN、L(2)IN、L(3)IN與出線L(1)OUT、L(2)OUT、L(3)OUT與負荷相連接，本實用新型中終端界面數(shù)字顯示器由LCD液晶顯示屏構成，與單片機I/O輸出端或驅動電路相連接，受單片機軟件或驅動電路控制，顯示屏設有時鐘顯示、允許用電量、已使用量及剩余量顯示，受控于單片機軟件控制，同時為用電客戶和現(xiàn)場操作人員方便使用，終端界面顯示屏顯示當前的狀態(tài)，采集的信息和提示用戶作查詢之用，設置功能通過輕觸按鍵或手掌機或主站完成。兩者的區(qū)別是前者為在線控制，后者為遠程無線控制。單片機系統(tǒng)留有I/O集合，備有SIM卡輸入端口，用以更新軟件后的功能擴展。
本實用新型的原理是單片機接收輕觸按鍵或GSM通信模塊提供的限量用電指標，在限超量時關閉開關執(zhí)行電路中的終端控制跳閘繼電器，也即切斷與跳閘繼電器相連接的電力開關負載與供電電源，反之開放開關執(zhí)行電路中的終端控制跳閘繼電器，恢復與跳閘繼電器相連接的電力開關負載與供電電源，實現(xiàn)用電單位的按日、周、月、年的限量用電。
權利要求1.一種基于遠程無線通信平臺的限量用電控制裝置，其主要特征是該裝置由GSM無線通信接口、電子式電能表脈沖輸出電能計量集成電路輸入接口、單片機及軟件系統(tǒng)、開關電路、開關執(zhí)行電路及終端界面數(shù)字顯示電路逐級連接而成，開關執(zhí)行電路與電源及負載相連接，控制其有序通斷。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于遠程無線通信平臺的限量用電控制裝置，其特征在于所述GSM無線通信接口是單片機I/O端口的一個集合，用以接收GSM通信模塊調制解調器提供的遠程無線通信信號，通過單片機及軟件系統(tǒng)，進而控制負載的工作狀態(tài)。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于遠程無線通信平臺的限量用電控制裝置，其特征在于所述電子式電能表脈沖輸出電能計量集成電路輸入接口是單片機I/O端口的一個集合，用以接收電子式電能表脈沖輸出電能計量集成電路的輸入脈沖信號，通過單片機及軟件系統(tǒng)對其脈沖個數(shù)計數(shù)并與GSM通信模塊調制解調器向單片機系統(tǒng)軟件提供的電力負荷脈沖個數(shù)比較，進而控制負載的工作狀態(tài)。
4.根據(jù)權利要求1所述的基于遠程無線通信平臺的限量用電控制裝置，其特征在于所述單片機及軟件系統(tǒng)由微處理器、計數(shù)器、比較器、靜態(tài)存貯器、動態(tài)存貯器、并行、單行輸入輸出電路、驅動電路等電路及用于處理GSM無線通信信號并實時控制負載工作狀態(tài)的軟件組成，其I/O接口集合與GSM通信模塊調制解調器連接。
5.根據(jù)權利要求1所述的基于遠程無線通信平臺的限量用電控制裝置，其特征在于所述開關電路由1只三極管構成，三極管的輸入端與單片機系統(tǒng)的輸出端相連接，并受控于單片機輸出信號，三極管的輸出端與終端控制跳閘繼電器線圈相連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于遠程無線通信平臺的限量用電控制裝置，其特征在于所述開關執(zhí)行電路由1只終端控制跳閘繼電器構成，繼電器線圈與三極管輸出端相連接，并受控于三極管的開關狀態(tài)，繼電器的常開端或常閉端分別與受控電力開關的電磁線圈相連。
7.根據(jù)權利要求1所述的基于遠程無線通信平臺的限量用電控制裝置，其特征在于所述負載為接觸器、空氣開關等具有電磁線圈的電力開關，其電磁線圈與開關執(zhí)行電路的終端控制跳閘繼電器常開或常閉觸點串聯(lián)，電磁線圈受控于繼電器的觸點的開閉，電力開關的進線端接電源進線，出線端連接受控電器。
8.根據(jù)權利要求1所述的基于遠程無線通信平臺的限量用電控制裝置，其特征在于所述終端界面數(shù)字顯示器由LCD液晶顯示屏構成，與單片機I/O輸出端或驅動電路相連接，受單片機軟件或驅動電路控制，顯示屏設有時鐘顯示、允許用電量、已使用量及剩余量顯示，受控于單片機軟件控制；終端界面顯示屏顯示當前的狀態(tài)、采集的信息和提示用戶，作查詢之用，設置功能通過輕觸按鍵、手掌機或主站完成。
9.根據(jù)權利要求1所述的基于遠程無線通信平臺的限量用電控裝置，其特征在于所述單片機系統(tǒng)留有I/O集合，供接駁K1-KN個輕觸按鍵，備有SIM卡輸入端口，用以更新軟件后的功能擴展。
專利摘要本實用新型創(chuàng)造公開一種基于遠程無線通信平臺的限量用電控制裝置，用以接收GSM無線傳輸信號，控制用電負荷限量用電，屬于單片機應用技術。其主要特征是該裝置由GSM無線通信接口、電子式電能表脈沖輸出電能計量集成電路輸入接口、單片機及軟件系統(tǒng)、開關電路、開關執(zhí)行電路及終端界面數(shù)字顯示器組成。本實用新型創(chuàng)造接收GSM遠程無線傳輸信號，控制開關電路、開關執(zhí)行電路及顯示器。開關執(zhí)行電路連接電源與負載，控制其通斷并串接于電源與負載之間。本實用新型創(chuàng)造接收GSM遠程無線通信平臺提供的按日、周、月、年限量用電指標，實現(xiàn)用電現(xiàn)場的監(jiān)視、監(jiān)控與限量用電，兼容有線傳輸。本實用新型創(chuàng)造有利于電力資源的合理分配及科學有序用電管理。
文檔編號G08C17/00GK2733423SQ20042005883
公開日2005年10月12日 申請日期2004年5月5日 優(yōu)先權日2004年5月5日
發(fā)明者譚啟仁 申請人:譚啟仁