一种带有无线抄表功能的单相智能电表制造技术

本发明专利技术涉及智能电表技术领域，尤其是一种带有无线抄表功能的单相智能电表，本发明专利技术包括依次连接的电能信号采样模块，单相三线计量单元，微控制器，该微控制器计算出正向电能E1、反向电能E2及净电能E；还包含分别与微控制器连接的LCD显示模块，电源模块，RTC及后备电池模块，脉冲输出模块，正向电能存贮器，反向电能存贮器，净电能存贮器以及无线通讯模块，该无线通讯模块经无线通讯信道与远程抄表装置链接，实现远程抄表。本发明专利技术实现正反向分时电能的分别累计计量存贮；实时测量功能；负荷记录功能；远程抄表等功能本发明专利技术解决了现有电能表无法结算双向供电的电能、不能远程抄表及不能进行电能质量监测的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种带有无线抄表功能的单相智能电表
本专利技术涉及智能电表
，尤其是一种带有无线抄表功能的单相智能电表。
技术介绍
现有普通单相电能表一般只具备以下功能: 计量:正向电能累积计量。 分时计量:电能表具有4种费率，80个日时段，4个年时区，5个时段表，支持周休日、节假日时段。每个费率有单独的计度器记录电能。费率方案可按日类型和季节类型的组合来进行切换。 实时测量:实时测量电流、电压、频率、功率，并计算负荷，当负荷超过设定限值时，电能表给出报警。 负荷记录:记录电能、有功功率、视在功率、电压、电流曲线，时间间隔可编程。电能表还提供最近3天整点电能数据和12个月历史电能数据月结。 通讯:具有卩3485接口或红外抄表接口、支持01645-1997规约。 事件记录:40条历史事件记录，记录停电、上电、电压跌落、编程、校时等事件。 由此可见，现有普通单相电能表一般只具备计量单相电能和分时多费率的功能，即使有正、反向电能的分开计量，其中反向电能大多以绝对值的形式累加到总电能里，即，如果正向电能为訂1，反向电能为訂2，电能表总电能评为评=|訂1卜|訂2 |。但该公式不能体现净电能，因此无法为双向供电用户的电能结算提供依据。 此外，现有普通单相电能表只记录停电、上电、电压跌落等事件发生。 现有普通单相电能表不具备以下功能: 双向实时测量电压、电流、有功功率、视在功率及频率等参数的功能； 负荷记录的功能； 双存贮器设计实现正反向分时电能的分别累计计量存贮，根据正反向电能和正反向电价系数换算出净电能并存贮到净电能存贮器的功能； 对供电质量进行质量检测及分析统计等功能。 由于现有普通单相电能表存在上述缺陷，因此它不能适应智能电网双向能量交互的需求。另外，现有普通单相电能表一般不具备远程抄表功能，即使具备远程抄表功能的电能表也是采用有线传输、布线比较麻烦。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述技术缺点提供一种带有无线抄表功能的单相智能电表，将电能分别累积到正向和方向电能寄存器中，根据正反向电能和正反向电价系数换算出净电能并存贮到净电能存贮器，还具有电能质量监测及分析功能以及无线通讯远程抄表功能，适用于智能电网使用需求的带无线抄表模块的单相智能电能表。 本专利技术解决技术问题采用的技术方案为:一种带有无线抄表功能的单相智能电表，包括， 电能信号采样模块，包含电流采样模块及电压采样模块；单相三线计量单元，与所述电能信号采样模块连接，取得电流、电压的采样信号，对单相三线双方向的电压、电流、功率、电能进行计量；微控制器，与所述单相三线计量单元连接，从所述单相三线计量单元读取计量数据并进行以下处理: 根据计量数据分别计算正负有功功率、无功功率、视在功率、电压有效值和电流有效值；根据正负有功功率计算出负荷数据，该负荷数据包含有功功率的正向电能￡1、反向电能￡2及净电能2 ；对负荷数据进行记录、显示和通讯处理山⑶显示模块，与所述微控制器连接，显示微控制器处理的数据；电源模块，分别与所述单相三线计量单元及微控制器连接，提供所述电能表工作电源#1(:及后备电池模块，与所述微控制器连接，用于满足他31标准的多费率分时计量及发生停电时自动切换到后备电池；脉冲输出模块，与所述微控制器连接，用于校表及采集电能量；正向电能存贮器，与所述微控制器连接，所述微控制器计算出的正向电能￡1累加到该正向电能存贮器存储；反向电能存贮器，与所述微控制器连接，所述微控制器计算出的反向电能￡2累加到该反向电能存贮器存储；无线通讯模块，与所述微控制器连接，采用具有无线抄表模块的无线通讯模块，该无线通讯模块经无线通讯信道与远程抄表装置链接；净电能存贮器，与所述微控制器连接，所述微控制器计算出的净电能2累加到该净电能存贮器存储；电能质量监测及分析模块，与所述微控制器连接，采用…2401024型号的芯片，用来存储微控制器处理的数据，并实时监测记录表示电能质量的数据并记录、分析，该表示电能质量的数据包括电压骤生/骤降，谐波，闪变，电流不平衡，浪涌电流。 所述电流采样模块采用电流互感器隔离结构，对两条火线电流采用同一个电流互感器求和方式对电流取样；所述电压采样模块采用分压电阻对连接电压进行电压取样。 所述净电能2与正向电能￡1及反向电能￡2的关系为疋=21+022，其中0为正反向电价系数，0 =反向电价/正向电价。 所述无线通信模块采用卩0131^的无线自组网模块，使用33900册12个人免授权频带实现自动抄表应用。 所述脉冲输出模块为无源光电隔离型输出端口，脉冲宽度:801118 ±201118。 所述电能表还包括光通讯口模块，与所述微控制器连接，支持红外光口通讯，支持本地通讯。 所述电能表还包括家居智能接口，与所述微控制器连接，为带有无线通讯功能的家电提供接口。 本专利技术所具有的有益效果是:与现有技术相比，本专利技术的带无线抄表模块的单相智能电能表的优点在于提供了一种按照不同的潮流方向，将电能分别累积到正向和反向电能寄存器中，根据正反向电能和正反向电价系数换算出净电能并存贮到净电能存贮器，为双向供电用户的电能结算提供依据。此外本专利技术通过无线通讯模块能够进行远程抄表。本专利技术还具有电能质量监测及分析功能，功能较全、更能适用于智能电网使用需求。总之，本专利技术具有以下功能:双存贮器设计实现正反向分时电能的分别累计计量存贮；实时测量功能；负荷记录功能；电能质量监测及分析功能；自诊断功能；提供无线通讯抄表功能；提供家居智能接口。 【附图说明】 附图1为本专利技术的结构示意图。 【具体实施方式】 下面结合附图1对本专利技术做以下详细说明。 如图1所示，本专利技术包括以下组件:电能信号采样模块20、单相三线计量单元1、微控制器2、电源模块3、IXD显示模块4、RTC及后备电池模块5、脉冲输出模块6、正向电能存储器模块7、反向电能存储器模块8、光通讯口模块9，无线通讯模块10、净电能存贮器11、家居智能接口 12、电能质量监测及分析模块13。 [0031 ] 下面对带无线抄表模块的单相智能电能表的结构作进一步说明。 电能信号采样模块20，包含电流采样模块21及电压采样模块22，所述电流采样模块21采用电流互感器隔离结构，对两条火线电流采用同一个电流互感器求和方式对电流取样；电压采样模块22采用分压电阻对连接电压进行电压取样。 单相三线计量单元I本实施例采用意法半导体公司生产的STPMOl型号的芯片，与所述电能信号采样模块20连接，取得电流、电压的采样信号，对单相三线双方向的电能电压、电流、功率、电能等进行计量。单相三线计量单元I芯片包含滤波器、放大器、A/D转换器，分别对电流、电压的采样信号进行滤波、放大、A/D转换并计算出电压、电流、功率、电能等计量数据单相三线计量单元I芯片内部使用Σ -Δ型AD转换器对电压、电流进行测量。 微控制器2，与所述单相三线计量单元I连接，采用NEC公司生产的UPD78F0338芯片，从单相三线计量单元I读取计量数据并进行以下处理:根据计量数据分别计算正负有功功率、无功功率、视在功率、电压有效值和电流有效值等数据；根据正负有功功率计算出有功功率的正向电能E1、反向电能E2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有无线抄表功能的单相智能电表，其特征在于，包括：电能信号采样模块，包含电流采样模块及电压采样模块；单相三线计量单元，与所述电能信号采样模块连接，取得电流、电压的采样信号，对单相三线双方向的电压、电流、功率、电能进行计量；微控制器，与所述单相三线计量单元连接，从所述单相三线计量单元读取计量数据并进行以下处理：根据计量数据分别计算正负有功功率、无功功率、视在功率、电压有效值和电流有效值，根据正负有功功率计算出负荷数据，该负荷数据包含有功功率的正向电能E1、反向电能E2及净电能E，对负荷数据进行记录、显示和通讯处理；LCD显示模块，与所述微控制器连接，显示微控制器处理的数据；电源模块，分别与所述单相三线计量单元及微控制器连接，提供所述电能表工作电源；RTC及后备电池模块，与所述微控制器连接，用于满足ANSI标准的多费率分时计量及发生停电时RTC自动切换到后备电池；脉冲输出模块，与所述微控制器连接，用于校表及采集电能量；正向电能存贮器，与所述微控制器连接，所述微控制器计算出的正向电能E1累加到该正向电能存贮器存储；反向电能存贮器，与所述微控制器连接，所述微控制器计算出的反向电能E2累加到该反向电能存贮器存储；无线通讯模块，与所述微控制器连接，采用具有无线抄表模块的无线通讯模块，该无线通讯模块经无线通讯信道与远程抄表装置链接；净电能存贮器，与所述微控制器连接，所述微控制器计算出的净电能E累加到该净电能存贮器存储；电能质量监测及分析模块，与所述微控制器连接，采用AT24C1024型号的芯片，用来存储微控制器处理的数据，并实时监测记录表示电能质量的数据并记录、分析，该表示电能质量的数据包括电压骤生/骤降，谐波，闪变，电流不平衡，浪涌电流。...

【技术特征摘要】
1.一种带有无线抄表功能的单相智能电表，其特征在于，包括: 电能信号采样模块，包含电流采样模块及电压采样模块； 单相三线计量单元，与所述电能信号采样模块连接，取得电流、电压的采样信号，对单相三线双方向的电压、电流、功率、电能进行计量； 微控制器，与所述单相三线计量单元连接，从所述单相三线计量单元读取计量数据并进行以下处理:根据计量数据分别计算正负有功功率、无功功率、视在功率、电压有效值和电流有效值，根据正负有功功率计算出负荷数据，该负荷数据包含有功功率的正向电能E1、反向电能E2及净电能E，对负荷数据进行记录、显示和通讯处理； IXD显示模块，与所述微控制器连接，显示微控制器处理的数据； 电源模块，分别与所述单相三线计量单元及微控制器连接，提供所述电能表工作电源； RTC及后备电池模块，与所述微控制器连接，用于满足ANSI标准的多费率分时计量及发生停电时RTC自动切换到后备电池； 脉冲输出模块，与所述微控制器连接，用于校表及采集电能量； 正向电能存贮器，与所述微控制器连接，所述微控制器计算出的正向电能E1累加到该正向电能存贮器存储； 反向电能存贮器，与所述微控制器连接，所述微控制器计算出的反向电能E2累加到该反向电能存贮器存储； 无线通讯模块，与所述微控制器连接，采用具有无线抄表模块的无线通讯模块，该无线通讯模块经无线通讯信道与远程抄表装置链接； 净电能存贮器，与所述微控制器连接，所述微控制器计算出的净电能E累加到该净电能存贮器存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，
申请(专利权)人：郑州朗鑫智能电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41