一种三相远程费控智能电能表制造技术

本实用新型专利技术公开了一种三相远程费控智能电能表，包括壳体和设置在壳体内的中央处理单元、电能计量处理单元、电压采样单元、电流采样单元、LCD显示单元、RS485接口单元、GPRS无线通信单元、数据存储单元、按键接口单元和电源单元；电压采样单元和电流采样单元分别与电能计量处理单元连接，电能计量处理单元、LCD显示单元、RS485接口单元、GPRS无线通信单元、数据存储单元、按键接口单元分别与中央处理单元连接，电源单元分别与中央处理单元和电能计量处理单元连接以提供电力支持。本实用新型专利技术具有集成度高、功能齐全、性能稳定、结构紧凑、精度高、功耗低的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电子仪器仪表，尤其是涉及一种用于电网运行管理且具有电能采集和无线通信功能的三相费控智能电能表。
技术介绍
在电力系统中，特别是中低压配电系统中，大量非线性、冲击性负荷的使用，给电力系统的电能计量带来了挑战。而且随着工业的发展和科技的进步，企业生产技术管理对工业电能的准确计量提出了更高的要求，节能降耗是现代工业进步的主要标志之一，提高电能有效利用率，对电能质量进行综合监测和治理已成为迫切需要解决的问题。要实现对电能质量的综合治理，就必须实现有功功率的在线分析与实时监测，以了解电能的有效利用水平，作为电力管理系统组成部分的电力监控仪表在其中起着至关重要的作用。为提高工作效能和自动化管理水平，目前RS485技术、电力线载波技术在电能表自动抄表方面得到了应用，但在具体应用中的效果并不理想，主要表现在：布线繁琐复杂，投资大，费用高，而且经常出现掉线、传输延迟现象，影响了工作效率和管理水平，由此可见，研究开发一种传输速度快、性能稳定、成本低、使用范围广的三相远程费控的智能电能表在本领域可以取得较好的经济效益。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种三相远程费控智能电能表，其具有集成度高、功能齐全、性能稳定、结构紧凑、精度高、功耗低的优点，本技术设置了无线通信功能，可较好地适应现代电网运行管理的要求。为解决现有技术中的三相远程费控电能表其在实际应用中容易出现掉线、传输延迟等现象，影响了稳定性和测量精度的问题，本技术提供的一种三相远程费控智能电能表，包括壳体和设置在壳体内的中央处理单元、电能计量处理单元、电压采样单元、电流采样单元、LCD显示单元、RS485接口单元、GPRS无线通信单元、数据存储单元、按键接口单元和电 源单元；其中，所述电压采样单元和电流采样单元分别与电能计量处理单元连接，电能计量处理单元、LCD显示单元、RS485接口单元、GPRS无线通信单元、数据存储单元、按键接口单元分别与中央处理单元连接，电源单元分别与中央处理单元和电能计量处理单元连接以提供电力支持；所述电压采样单元和电流采样单元分别用于监测电路中的电压和电流，并将监测到的电压和电流模拟量发送给电能计量处理单元；电能计量处理单元对电压和电流模拟量进行处理并将得到的电压和电流数字量发送给中央处理单元，中央处理单元将电压和电流数字量发送给LCD显示单元以显示电测量数据，所述电测量数据为电压和电流的数字量；所述RS485接口单元、GPRS无线通信单元与中央处理单元之间分别建立有双向信息交换通道，中央处理单元通过RXD485和TXD485与RS485接口单元进行数据交换并通过RS485总线将电测量数据发送到主站；GPRS无线通信单元用于中央处理单元与外部设备建立无线连接以传输电测量数据和响应外部有效通信命令；数据存储单元通过I2C两线式串行总线与中央处理单元建立信息交换通道以进行数据存取，按键接口单元用于设置输入参数以完成键显功能。进一步的，本技术一种三相远程费控智能电能表，其中，所述电能计量处理单元和中央处理单元之间采用SPI全双工同步通信总线方式建立连接。进一步的，本技术一种三相远程费控智能电能表，其中，还包括与中央处理单元连接的红外通信单元，并在红外通信单元与中央处理单元之间建立双向信息交换通道，红外通信单元用于中央处理单元与外部智能设备或红外遥控器建立连接以进行电测量数据的传输，并响应外部有效通信命令。进一步的，本技术一种三相远程费控智能电能表，其中，还包括与中央处理单元连接的脉冲测试单元，并在脉冲测试单元与中央处理单元之间建立双向信息交换通道，脉冲测试单元用于电能测试脉冲输出。进一步的，本技术一种三相远程费控智能电能表，其中，还包括与中央处理单元连接的检测电路单元，所述检测电路单元用于用于检测非法开表盖操作。进一步的，本技术一种三相远程费控智能电能表，其中，还包括与中央处理单元连接的多功能输出单元，所述多功能输出单元用于与外部设备建立连接以输出电测量数据。进一步的，本技术一种三相远程费控智能电能表，其中，所述电压采样单元由电阻分压网路和滤波电路组成；所述电流采样单元由电流互感器、电容和电阻组成。进一步的，本技术一种三相远程费控智能电能表，其中，所述各单元采用的器件参 数为：中央处理单元采用意法半导体STM32F101VE，电能计量处理单元采用炬力ATT7022，LCD显示单元液晶驱动电路采用BU97950FUV，RS485接口单元采用MAX13085，数据存储单元采用FM24CL64、FM24C256A和MX25L3208D。本技术一种三相远程费控智能电能表与现有技术相比，具有以下优点：(1)本技术通过设置中央处理单元、电能计量处理单元、电压采样单元、电流采样单元、LCD显示单元、RS485接口单元、GPRS无线通信单元、数据存储单元、按键接口单元和电源单元，并使电压采样单元和电流采样单元分别与电能计量处理单元连接，使电能计量处理单元、LCD显示单元、RS485接口单元、GPRS无线通信单元、数据存储单元、按键接口单元分别与中央处理单元连接。在实际应用中让GPRS无线通信单元与中央处理单元之间分别建立有双向信息交换通道，使中央处理单元通过GPRS无线通信单元可以与外部设备建立无线连接以传输电测量数据和响应外部有效通信命令，实现了无线通信功能和自动抄表目的。本技术充分利用了GPRS无线网络中提供的无线IP，用户只需安装终端模块即可实现实时传输底层硬件所采集的数据，无需专门布线即可实现技术目的，具有投资小、费用低、收益大、抄表范围广的优势，而且在GPRS服务网络平台上构建远程网络电能表，在传输过程中不会出现掉线、传输延迟等故障，其实时性强、及时采集数据，且可以远程控制。另外由于利用的是GPRS公网平台，系统的传输量较大，传输速度也得到了增强。(2)本技术具有集成度高、功耗低、精度高、性能稳定，是根据电网和工业自动化管理的实际状况进行设计的，可广泛应用于电网运行管理系统，适用范围较广，实用性较强。下面结合附图所示实施例对本技术一种三相远程费控智能电能表作进一步详细说明：附图说明图1为本技术一种三相远程费控智能电能表的结构示意图；图2为本技术一种三相远程费控智能电能表中的中央处理单元的连接示意图；图3为本技术一种三相远程费控智能电能表中的电能计量处理单元的连接示意图；图4为本技术一种三相远程费控智能电能表中的电压采样单元的连接示意图；图5为本技术一种三相远程费控智能电能表中的电流采样单元的连接示意图；图6为本技术一种三相远程费控智能电能表中的LCD显示单元的连接示意图；图7为本技术一种三相远程费控智能电能表中的RS485接口单元的连接示意图；图8为本技术一种三相远程费控智能电能表中的GPRS无线通信单元的连接示意图；图9为本技术一种三相远程费控智能电能表中的数据存储单元的连接示意图；图10为本技术一种三相远程费控智能电能表中的按键接口单元的连接示意图；图11为本技术一种三相远程费控智能电能表中的电源单元的连接示意图；图12为本技术一种三相远程费控智能电能表中的红外通信单元的连接示意图。具体实施方式如图1至图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相远程费控智能电能表，包括壳体和设置在壳体内的中央处理单元(1)、电能计量处理单元(2)、电压采样单元(3)、电流采样单元(4)、LCD显示单元(5)、RS485接口单元(6)、GPRS无线通信单元(7)、数据存储单元(8)、按键接口单元(9)和电源单元(10)；其特征在于，所述电压采样单元(3)和电流采样单元(4)分别与电能计量处理单元(2)连接，电能计量处理单元(2)、LCD显示单元(5)、RS485接口单元(6)、GPRS无线通信单元(7)、数据存储单元(8)、按键接口单元(9)分别与中央处理单元(1)连接，电源单元(10)分别与中央处理单元(1)和电能计量处理单元(2)连接以提供电力支持；所述电压采样单元(3)和电流采样单元(4)分别用于监测电路中的电压和电流，并将监测到的电压和电流模拟量发送给电能计量处理单元(2)；电能计量处理单元(2)对电压和电流模拟量进行处理并将得到的电压和电流数字量发送给中央处理单元(1)，中央处理单元(1)将电压和电流数字量发送给LCD显示单元(5)以显示电测量数据，所述电测量数据为电压和电流的数字量；所述RS485接口单元(6)、GPRS无线通信单元(7)与中央处理单元(1)之间分别建立有双向信息交换通道，中央处理单元(1)通过RXD485和TXD485与RS485接口单元(6)进行数据交换并通过RS485总线将电测量数据发送到主站；GPRS无线通信单元(7)用于中央处理单元(1)与外部设备建立无线连接以传输电测量数据和响应外部有效通信命令；数据存储单元(8)通过I2C两线式串行总线与中央处理单元(1)建立信息交换通道以进行数据存取，按键接口单元(9)用于设置输入参数以完成键显功能。...

【技术特征摘要】
1.一种三相远程费控智能电能表，包括壳体和设置在壳体内的中央处理单元(1)、电能计量处理单元(2)、电压采样单元(3)、电流采样单元(4)、LCD显示单元(5)、RS485接口单元(6)、GPRS无线通信单元(7)、数据存储单元(8)、按键接口单元(9)和电源单元(10)；其特征在于，所述电压采样单元(3)和电流采样单元(4)分别与电能计量处理单元(2)连接，电能计量处理单元(2)、LCD显示单元(5)、RS485接口单元(6)、GPRS无线通信单元(7)、数据存储单元(8)、按键接口单元(9)分别与中央处理单元(1)连接，电源单元(10)分别与中央处理单元(1)和电能计量处理单元(2)连接以提供电力支持；所述电压采样单元(3)和电流采样单元(4)分别用于监测电路中的电压和电流，并将监测到的电压和电流模拟量发送给电能计量处理单元(2)；电能计量处理单元(2)对电压和电流模拟量进行处理并将得到的电压和电流数字量发送给中央处理单元(1)，中央处理单元(1)将电压和电流数字量发送给LCD显示单元(5)以显示电测量数据，所述电测量数据为电压和电流的数字量；所述RS485接口单元(6)、GPRS无线通信单元(7)与中央处理单元(1)之间分别建立有双向信息交换通道，中央处理单元(1)通过RXD485和TXD485与RS485接口单元(6)进行数据交换并通过RS485总线将电测量数据发送到主站；GPRS无线通信单元(7)用于中央处理单元(1)与外部设备建立无线连接以传输电测量数据和响应外部有效通信命令；数据存储单元(8)通过I2C两线式串行总线与中央处理单元(1)建立信息交换通道以进行数据存取，按键接口单元(9)用于设置输入参数以完成键显功能。2.按照权利要求1所述的一种三相远程费控智能电能表，其特征在于，所述电能计量处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅强，李海峰，秦善伟，付林枫，
申请(专利权)人：黑龙江龙电电气有限公司，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23