一种能够进行数据采集和通讯的单机多用户智能电能表制造技术

本实用新型专利技术提供一种能够进行数据采集和通讯的单机多用户智能电能表，它包括核心板和与之连接的计量及负荷控制板；所述的核心板包括主控制器以及与主控制器连接的上行通讯模块、液晶显示模块和键盘；所述的计量及负荷控制板包括多个计量和负荷控制模块，各计量和负荷控制模块的一端通过数据线与主控制器连接，另一端并联在市电电力总线上，各电能计量和负荷控制板的市电出线分别与对应用户的负载总线相连。本实用新型专利技术采用核心板，和计量及负荷控制板配合，通过配置核心板中的主控制器，管理每个用户每个功能的运行以及删减和升级，有效降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种能够进行数据采集和通讯的单机多用户智能电能表
本技术涉及智能仪器仪表领域，具体涉及一种单机计量、管理、采集、传输多用户电能数据的新型智能电能表。
技术介绍
目前，市场上的电能表均为一表一户形式，如图1所示，即一个用户一个电表，且大多数地区的电能表一般都采用集中安装的方式，即几只到几十只电能表统一安装在一个位置。传统的多费率表、多功能表、AMR表、AMI表、智能表以及智能物联网表等电能表，均包含若干个对应的功能模块，如图2所示，因功能不断增加，单个产品成本和售价也不断升高，增加了电力部门和个人用户的经济负担。另一方面，生产厂家为了控制成本，产品的主控制器、液晶等关键部件也无法使用性能更好的器件，阻碍了电能表功能的进一步增加和改进。传统的AMR表、AMI表、智能表、智能物联网表等电能表，其通讯方案有：1)电能表直接配备公网通讯模块，直接与主站通讯，若需要与水、气、热表或家庭显示单元通讯，则再配备下行通讯模块，如图3所示。此方案通讯性能好，但通讯费用偏高；2)每只电能表配备一个如PLC、小无线等通讯模块，多只电能表配备一个采集器，或者几十到几百只表配备一个集中器，完成上行数据通讯和远程控制功能，若需要与水、气、热表或家庭显示单元通讯，则再配备下行通讯模块或将上述的上行通讯模块改为上下行通讯模块，如图4所示。此方案虽然通讯费用稍低，但因为电能表中配备的载波、小无线等通讯模块，而导致通讯可靠度偏低，最终使得维护成本偏高。
技术实现思路
本技术的目的是解决智能电能表成本过高、主控制器处理能力偏低，界面不友好，数据采集和远程控制成功率偏低，用户使用不便，安装工作量大，窃电和计量故障不易监察及等问题，提出的一种能够进行数据采集和通讯的单机多用户智能电能表。本技术的技术方案是：本技术提供一种能够进行数据采集和通讯的单机多用户智能电能表，它包括核心板和与之连接的计量及负荷控制板；所述的核心板包括主控制器以及与主控制器连接的上行通讯模块、液晶显示模块和键盘；所述的计量及负荷控制板包括多个计量和负荷控制模块，各计量和负荷控制模块的一端通过数据线与主控制器连接，另一端并联在市电电力总线上，各电能计量和负荷控制板的市电出线分别与对应用户的负载总线相连。进一步地，所述的计量和负荷控制模块为3～32个。进一步地，核心板还包括检测单元，所述的检测单元包括：温度传感器和湿度传感器，所述的温度传感器和湿度传感器安装在电能表内，用于检测环境温度和湿度，其检测信号输出端与主控制器的对应检测信号输入端相连。进一步地，计量及负荷控制板还包括总计量模块，所述的总计量模块串接在市电电力线总线上，且位于多个计量和负荷控制模块的前端，并通过数据线与主控制器相连。进一步地，核心板还包括下行通讯模块，所述的下行通讯模块的一信号端与主控制器相连，另一信号端与外部水表、气表、热表和/或户内显示装置中的一个或多个进行通信。进一步地，所述的液晶为点阵液晶，所述的键盘为多功能键盘。进一步地，上行通讯模块包括GPRS、3G、4G、NB-IoT和以太网通讯模块中的一个。进一步地，下行通讯模块包括PLC、蓝牙模块、M-Bus和/或RS485模块的一个或多个。本技术的有益效果：本技术采用核心板和计量及负荷控制板配合，通过配置核心板中的主控制器，管理每个用户每个功能的运行以及删减和升级；对于每个用户通用的功能、配置、数据只需存储一次，且主控制器只需执行一次，即可应用于所有下挂用户，不需要重复处理；对于每个用户不同的功能和数据，根据应用需求采用高优先级中断或者同优先级高速轮流循环处理的方式处理任务。本技术采用高性能主控制器，其速度远高于传统一表一户电能表，不但包含了所有传统一表一户AMR/AMI/智能电能表/智能物联网电能表的功能，而且还可以根据客户需求轻松增加更多功能，相比传统电能表的主控制器，处理能力会高出三五倍。本技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。附图说明通过结合附图对本技术示例性实施方式进行更详细的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1是传统电能表安装示意图；图2是传统电能表功能框图；图3传统电力线载波PLC或小无线电能表通讯架构图4传统上行GPRS、3G、4G、NB-IoT、以太网等通讯的电能表的通讯架构图5是本技术的设计框图以及外部交流电接线示意图；图6是本技术上行使用GPRS、3G、4G、NB-IoT、以太网等通讯，下行使用PLC、蓝牙、M-Bus、RS485等时的通讯架构。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本技术的优选实施方式。虽然附图中显示了本技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。一种能够进行数据采集和通讯的单机多用户智能电能表，如图5所示，它包括核心板和与之连接的计量及负荷控制板；所述的核心板包括主控制器以及与主控制器连接的上行通讯模块、液晶显示模块和键盘；所述的计量及负荷控制板(型号可为ML11)包括多个计量和负荷控制模块，各计量和负荷控制模块的一端通过数据线与主控制器连接，另一端并联在市电电力总线上，各电能计量和负荷控制板的市电出线分别与对应用户的负载总线相连本技术将如图1中的传统集中安装式表箱中的总表(有些地区为节省成本可能不安装总表，或者减少总表的个数)、多个传统电能表(如：多费率表、多功能表、AMR表、AMI表、智能表以及智能物联网表等)，功能框图详见图2、多个出线侧空气开关、表箱等能够完成的所有功能集成到一个装置中，并改善和提高处理器、显示、键盘等部件的性能，以达到节省成本、增加功能、提高易用性、降低维护量、简化安装、简化删减功能操作等目的。本技术主要包含高性能主控制器、多个计量模块、负荷控制、上行通讯模块、下行通讯模块、多功能键盘、显示、电源模块等智能电表和采集器的所有功能模块、电路部件(如图5)。所有模块、部件、电路均与主控制器相连，主控制器通过实时操作系统管理每个用户每个功能的运行以及删减和升级。对于每个用户通用的功能、配置、数据只需存储一次，且主控制器只需执行一次，即可应用于所有下挂用户，不需要重复处理；对于每个用户不同的功能和数据，根据应用需求采用高优先级中断或者同优先级高速轮流循环处理的方式处理任务。本技术与传统电能表的本质区别在于，传统电能表为单表单用户，而本技术为单表多用户，单个产品一般可支持几个、十几个甚至二三十个用户的用电计量和信息采集，远程控制等智能表相关的所有功能。若配备下行通讯模块，或可上下行通讯的模块，以及相应的软件，还可以实现用气、用水、用热等信息采集，远程控制，以及户内数据显示等功能。本技术采用高性能主控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够进行数据采集和通讯的单机多用户智能电能表，其特征是：它包括核心板和与之连接的计量及负荷控制板；/n所述的核心板包括主控制器以及与主控制器连接的上行通讯模块、液晶显示模块和键盘；/n所述的计量及负荷控制板包括多个计量和负荷控制模块，各计量和负荷控制模块的一端通过数据线与主控制器连接，另一端并联在市电电力总线上，各电能计量和负荷控制板的市电出线分别与对应用户的负载总线相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种能够进行数据采集和通讯的单机多用户智能电能表，其特征是：它包括核心板和与之连接的计量及负荷控制板；
所述的核心板包括主控制器以及与主控制器连接的上行通讯模块、液晶显示模块和键盘；
所述的计量及负荷控制板包括多个计量和负荷控制模块，各计量和负荷控制模块的一端通过数据线与主控制器连接，另一端并联在市电电力总线上，各电能计量和负荷控制板的市电出线分别与对应用户的负载总线相连。


2.根据权利要求1所述的能够进行数据采集和通讯的单机多用户智能电能表，其特征在于：所述的计量和负荷控制模块为3～32个。


3.根据权利要求1所述的能够进行数据采集和通讯的单机多用户智能电能表，其特征在于：核心板还包括检测单元，所述的检测单元包括：温度传感器和湿度传感器，所述的温度传感器和湿度传感器安装在电能表内，用于检测环境温度和湿度，其检测信号输出端与主控制器的对应检测信号输入端相连。


4.根据权利要求1所述的能够进行数据采集和通讯的单机多用户智能电能表，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宏，
申请(专利权)人：江苏林洋能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32