具有采集功能的电子式电能表制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有采集功能的电子式电能表，主要是由电能表表体组成，其特点在于：该表体内设有一数据采集器和单片机表体外设有数据显示器，表体下端则设有多表信号接入端口和通信部分。本实用新型专利技术结构合理，构思巧妙，可以大大节省从传统无集抄状态到集抄系统的改造成本，有效利用能源，提高各部门的工作效率。是一项利国利民的壮举，具有推广价值。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是涉及一种将电能表与数据采集器的功能合为一体的具有采集功能的电子式电能表。
技术介绍
随着人民的生活水平的改善，对生活质量的要求也在不断的提高。那种早期的平房建筑群正在被一幢幢高楼大厦所代替。表计数据挨家挨户的靠人工抄收已经变得越来越困难。因此，需要一种数据采集器将机电一体或全电子的三表，比如电能表、水表、煤气表、热量表等表计设备，通过计量把数据转化成脉冲信号输出。数据采集器按每种表计的常数采集各个表计设备的脉冲信号，然后通过内部计算，得到相应的表计数据，存储在数据采集器中。最后由数据集中器，通过某种通讯手段(如RS485等)，将每户数据采集器中的数据，抄收到上位机(如PC主站)。然而，现有的传统表箱没有安装数据采集器的空间。所以需要用该套系统，必须更换现有的传统表箱，成本较高，而且增加了安装的难度。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种能有效克服上述缺陷，可以大大节省从传统无集抄状态到集抄系统的改造成本，有效利用能源，提高各部门的工作效率。本技术的技术方案为，一种具有采集功能的电子式电能表，主要是由电能表表体组成，其特征在于该表体内设有一数据采集器和单片机表体外设有数据显示器，表体下端则设有多表信号接入端口和通信部分。由于采用上述方案，不难得出本技术具有如下有益效果，本技术结构合理，构思巧妙，可以大大节省从传统无集抄状态到集抄系统的改造成本，有效利用能源，提高各部门的工作效率，是一项利国利民的壮举，具有推广价值。以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细描述。图为本技术的结构示意图。具体实施方式图中，电能表表体1内设有数据采集器2和单片机，表体外设有数据显示器3，表体下端则设有多表信号接入端口4和通信部分5。水表、煤气表、热量表等表计设备，通过计量把数据转化成脉冲信号输出。具有采集功能的电子式电能表按每种表计的常数采集各个表计设备的脉冲信号，然后通过内部计算，得到相应的表计数据，存储在电能表中。最后由数据集中器，通过某种通信手段(如RS485等)，将每户数据采集器中的数据，抄收到上位机(如PC主站)。以此实现将电能表与数据采集器集成于一体的具有采集功能的电子式电能表中。该技术可以广泛的运用于民用单相电能表，民用单相多费率电能表，民用三相电能表，民用三相多费率电能表，以及各种工业用的高端电能表，实用性非常广泛。在此，我们以最简单的民用单相电能表，作为实例来说明。该电能表主要由四部分组成电源、计量、数字、RS485通信部分。电源部分给其他三部分提供电源。工频220V交流经变压器降压得到三组低压交流，其中一组为非隔离输出，由变压器初级抽头形成，该组输出经二极管整流，电容稳压再经78L05稳压管降压得到5V直流，供给计量部分工作。另外两组为隔离输出，由变压器两组次级形成，同样经过整流、稳压、降压的过程得到两组5V直流，一组供给数字部分工作，另一组供给RS485通信部分工作。计量部分采用ADI公司的ADE7751电能计量芯片，该芯片具有3路16位的A/D转换通道，一路为电压通道，另外两路为2个电流通道，可分别采取零、相线上的电流信号，实现防窃电功能。当电能表正常工作时，零、相线上的电流分别经互感器和对应的采样电阻，产生两路毫伏级的电压信号，作为电流回路的采样信号输入到芯片的2个电流通道，ADE7751比较两路信号取其中较大者作为计量用，达到防部分接地窃电模式；同时，相电电压经电阻分压电路，产生数百毫伏的电压信号，作为相电压回路的采样信号输入至芯片的电压通道，电压和电流信号经运算放大器和A/D转换变成数字信号，二者由乘法器相乘得到瞬时功率，经低通滤波，再由数字频率转换器转换变成脉冲信号输出。由ADE7751产生的脉冲信号经过光隔隔离输入到数字部分。数字部分又可分为单片机MCU、数据储存单元EEPROM、数据指示、实时时钟、通信模块和锂电池等几部分。其中单片机最为主要，它通过控制其余几部分实现计算、采集、指示、通信等功能。单片机采用了MICROCHIP的PIC16LC926。该芯片具有液晶驱动和低功耗等特点。它主要完成功能如下1.电量计算。ADE7751发出的电量脉冲经过光隔输入到芯片的中断口，每一个脉冲产生一个中断，进入中断服务程序，再根据电表常数(每个脉冲多少度电或每度电多少个脉冲)计算得到电量。2.多表脉冲采集及计算。水表、煤气表、热量表等表的输出脉冲同样输入到芯片的中断口，与电量计算相似，根据各表的常数得到相应的数据。与电量脉冲中断口不同的是，这些中断口还具有中断唤醒功能。停电时，变压器停止供电，由锂电池支持MCU进入休眠状态，当水表等有脉冲产生时，中断口的信号变换会唤醒MCU，使其进入中断程序完成计量。3.数据指示。MCU驱动LCD液晶显示，循环显示当前时间、日期和各种表的数据。作为电表，它还具有电量脉冲灯指示。4.数据储存。采用MICROCHIP的EEPROM 24LC64。该芯片采用了12C接口与MCU通信。具有64Kbits的储存空间，储存了各表7天的实时数据(每个表7*24＝168个数据记录)。由于其非易失特性，下电时，存储的数据不会丢失。5.实时时钟。采用EPSON的RX8025，该芯片同样采用了12C接口与MCU通信。为芯片提供时钟信息，实现了定时存储数据功能。掉电时由备用锂电池提供时钟所需电源。6.通信。由MCU完成远红外和RS485两种通信方式。远红外通信便于工作人员现场通过手持设备(PDA)读取电表信息。RS485通信支持上一级数据集中器对其数据抄收。7.锂电池在停电时为MCU及实时时钟提供电源。实现停电时采集其余多表脉冲的功能。由于芯片的低功耗特性，锂电流消耗只有几十微安，寿命可以达到十几年。RS485通信部分采用TI的SN65HVD3082E芯片，具有256个节点。根据RS485的电气特性，运用独立的一组电源供电，并用光隔将其与MCU部分隔离。该部分主要实现了与上一级数据集中器的相连，组成集抄网络。权利要求1.一种具有采集功能的电子式电能表，主要是由电能表表体组成，其特征在于该表体内设有一数据采集器和单片机表体外设有数据显示器，表体下端则设有多表信号接入端口和通信部分。专利摘要本技术公开了一种具有采集功能的电子式电能表，主要是由电能表表体组成，其特点在于该表体内设有一数据采集器和单片机表体外设有数据显示器，表体下端则设有多表信号接入端口和通信部分。本技术结构合理，构思巧妙，可以大大节省从传统无集抄状态到集抄系统的改造成本，有效利用能源，提高各部门的工作效率。是一项利国利民的壮举，具有推广价值。文档编号G01R22/06GK2840061SQ20052004621公开日2006年11月22日 申请日期2005年11月2日 优先权日2005年11月2日专利技术者周峰, 彭建民, 徐峰, 俞毅诚 申请人:上海协霖电子有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有采集功能的电子式电能表，主要是由电能表表体组成，其特征在于：该表体内设有一数据采集器和单片机表体外设有数据显示器，表体下端则设有多表信号接入端口和通信部分。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周峰，彭建民，徐峰，俞毅诚，
申请(专利权)人：上海协霖电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]