三相电子式ＧＰＲＳ多功能电能表制造技术

一种三相电子式ＧＰＲＳ多功能电能表，由电流采样电路、电压采样电路、电能量计算电路、单片机接口电路、红外通信接口电路、ＧＰＲＳ通讯接口电路等组成，所述的电流采样电路包括Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９及Ｒ１０，所述的电压采样电路包括Ｒ４６、Ｒ９３、Ｒ１０７及Ｒ１１２，所述的电能量计算电路包括计量处理单元Ｕ４，所述的单片机接口电路包括ＣＰＵ中央处理单元Ｕ５，所述的红外通信接口电路包括ＩＦＲＨ，所述的ＧＰＲＳ通讯接口电路包括ＧＰＲＳ通信处理单元Ｕ１，除计量有功电能量及分相电量外，还具有计量分时电能量，电压、电流、有功功率、功率因数、频率等瞬时量，并能显示、存储和输出数据的功能。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电能计量装置，具体涉及一种三相电子式GPRS多功能电能表。
技术介绍
目前，随着无线通信数字网络的发展，无线远程自动抄表已成为发展的必然趋势， 其应用领域极为广阔。目前，基于仪表分布点多面广，其远程抄表大多仍沿用有线传输方 式，线路维护量很大。由于电话线公用，通讯时经常发生冲突，既影响了数据的传输也对电 调部门的正常工作造成了干扰，并且此种方式对通讯部门程控交换机正常、稳定的运行也 有一定的影响。为保证传输质量，若采用专线方式，投资成本太高；迫切需要采用中国移动 GSM无线数字网的通讯方式，解决了远程抄表数传路由的瓶颈问题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述技术中存在的不足之处，提供一种结构简单、设 计合理，运行稳定可靠的三相电子式GPRS多功能电能表。为了达到上述目的，本技术采用的技术方案是由电流采样电路、电压采样电 路、电能量计算电路、单片机接口电路、红外通信接口电路、GPRS通讯接口电路等组成，所述 的电流采样电路包括R7、R8、R9及R10，所述的电压采样电路包括R46、R93、R107及Rl 12， 所述的电能量计算电路包括计量处理单元U4，所述的单片机接口电路包括CPU中央处理单 元U5，所述的红外通信接口电路包括IFRH，所述的GPRS通讯接口电路包括GPRS通信处理 单元U1。本技术的优点是1、计量功能分时计量正、反向有功电能(有功计量方式可设置)，并存储其数据；分时计量正、反向无功电能(无功计量方式可设置)，并存储其数据；分时计量正、反向有功和正、反向无功的最大需量及发生时间，并存储其数据；计量四象限无功电能，并存储其数据；计量A、B、C相的总有功电能，并存储其数据；2、复费率功能可编程4种费率，10个时段，5套日时段表，4个时区及12个公共假日；内置时钟具有日历、计时和自动闰年功能。3、显示功能液晶显示，在_20°C +50°C温度范围内能清晰显示；具有参数自动轮显功能，轮显的参数(不超过32项)及时间、顺序可设置；可设置最多64项按键显示的参数；用遥控器可查看任意一项数据内容。34、事件记录功能实时测量A、B、C三相电压、电流等有效值及功率、功率因数和当前频率；具有失压、失流、电压合格率、停电、编程、需量清零、广播校时等事件记录功能；可设置6类数据记录负荷曲线，容量达到2M字节。5、特殊功能具有停电红外和按钮唤醒功能，并可实现停电红外抄表；具有故障信息提示、报警及超负荷跳闸输出功能；具有三相无电压时电流检测、电量冻结、负荷代表日记录功能；可以通过GPRS抄表。本技术三相电子式GPRS多功能电能表采用先进技术设计的新型智能电能 表，具有精度高、稳定性好、布局合理、工艺先进、实用性强、功能强大、操作方便等特点，可 准确、快捷地对各类电参数进行测量计算，按照预先设定的时段进行计费，本系统除了准 确、实时抄表外，还提供了设备管理功能，如告警开箱告警(无此功能)、停电告警、逆相 告警、超温告警(无此功能)、过载告警等及相应失压、失流、电压合格率、编程等事件记录； (增加)。附图说明图1是本技术原理示意图；图2是本技术电流采样电路；图3是本技术电压采样电路；图4是本技术电能量计算电路；图5是本技术单片机计量电路；图6是本技术红外通信接口电路；图7是本技术GPRS通讯接口电路。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例作进一步详细描述。由图1-图7可知，本技术由电流采样电路1、电压采样电路2、电能量计算电 路3、单片机接口电路4、红外通信接口电路5、GPRS通讯接口电路6等组成，所述的电流采 样电路1包括R77、R88、R99及R1010，所述的电压采样电路2包括R46 1UR93 12、R107 13 及R112 14，所述的电能量计算电路3、包括计量处理单元U4 15，所述的单片机接口电路4 包括CPU中央处理单元U5 16，所述的红外通信接口电路5包括IFRH 17，所述的GPRS通讯 接口电路6包括GPRS通信处理单元U118。所述的电流采样电路1包括电流互感器，电流互感器的输出接采样电阻R7 7和R8 7上，转换得到的电压信号接入计量处理单元U4 15，所述的电压采样电路2包括电压互感 器，电压互感器的输出接采样电阻R46 11和R107 13，转换得到的电压信号经滤波电路接 入计量处理单元U4 15。所述的计量处理单元U4 15对接入的电流及电压信号，进行电压/电流数字转换、 脉冲整形等。4计量处理单元U4 15，以SPI总线形式，通过R1-R4将实际电压、电流、电能等数据 传送到CPU中央处理单元TO 16所述的红外通信接口电路5、RS485接口和GPRS通讯接口电路6，同CPU中央处理 单元TO 16之间建立双向信息交换通道。CPU中央处理单元U5 16通过RXDA、TXDA与GPRS通信处理单元U1 18进行数据交换。它还包括液晶显示屏19，它同电能表CPU中央处理单元U5 16之间建立信息交换 通道。本技术所述的三相电子式GPRS多功能表，由电流采样电路、电压采样电路、 电能量计算电路、单片机接口电路、红外通信接口电路、GPRS通讯接口电路等组成，所述的 电流采样电路包括R7-R10，所述的电压采样电路包括R46、R93、R107及R112，所述的电能量 计算电路包括计量处理单元U4，所述的单片机接口电路包括CPU中央处理单元TO，所述的 红外通信接口电路包括IFRH，所述的GPRS通讯接口电路包括GPRS通信处理单元U1 ；所述 的电流采样电路包括电流互感器，电流互感器的输出接采样电阻R7、R8上，转换得到的电 压信号接入计量处理单元U4 ；所述的电压采样电路包括电压互感器，电压互感器的输出接 采样电阻R46和R107，转换得到的电压信号经滤波电路接入计量处理单元U4 ；所述的计量 处理单元U4对接入的电流及电压信号，进行电压/电流数字转换、脉冲整形等；所述的计量 处理单元U4，以SPI总线形式，通过R1-R4将实际电压、电流、电能等数据传送到CPU中央处 理单元U5 ；所述的红外通信接口电路、RS485接口和GPR讯接口电路，同CPU中央处理单元 U5之间建立双向信息交换通道；所述的CPU中央处理单元U5通过RXDA、TXDA与GPRS通信 处理单元U1进行数据交换，将数据通过GPRS发送到主站。此外，本技术还包括液晶显 示屏，它同电能表CPU中央处理单元U5之间建立信息交换通道。电能表工作时，电压、电流经取样电路分别取样后，送至放大电路缓冲放大，再由 CPU内部A/D转换器变成数字信号，送到单片机接口电路进行运算处理。单片机接口电路用于运算、计量和处理各种输入输出数据，完成有功电能计量、远 方控制功能，根据需要显示各项数据、通过红外、RS485或GPRS接口进行通讯传输，并完成 运行参数的监测，记录存储各种数据。由于计算、计量及各种功能的处理采用不同的单片机 完成，使得各种数据来源更加可靠，处理更加灵活，迅速。电流检测采用电流互感器，将现场3路电流信号变成0-7. 5mA的电流信号，经过采 样电阻变成0-3V的电压信号，通过高频滤波电路送入单片机A/D变换器转换成数字信号。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相电子式ＧＰＲＳ多功能电能表，包括单片机，其特征在于：由电流采样电路（１）、电压采样电路（２）、电能量计算电路（３）、单片机接口电路（４）、红外通信接口电路（５）、ＧＰＲＳ通讯接口电路（６）等组成，所述的电流采样电路（１）包括Ｒ７（７）、Ｒ８（８）、Ｒ９（９）及Ｒ１０（１０），所述的电压采样电路（２）包括Ｒ４６（１１）、Ｒ９３（１２）、Ｒ１０７（１３）及Ｒ１１２（１４），所述的电能量计算电路（３）包括计量处理单元Ｕ４（１５），所述的单片机接口电路（４）包括ＣＰＵ中央处理单元Ｕ５（１６），所述的红外通信接口电路（５）包括ＩＦＲＨ（１７），所述的ＧＰＲＳ通讯接口电路（６）包括ＧＰＲＳ通信处理单元Ｕ１（１８）。

【技术特征摘要】
一种三相电子式GPRS多功能电能表，包括单片机，其特征在于由电流采样电路(1)、电压采样电路(2)、电能量计算电路(3)、单片机接口电路(4)、红外通信接口电路(5)、GPRS通讯接口电路(6)等组成，所述的电流采样电路(1)包括R7(7)、R8(8)、R9(9)及R10(10)，所述的电压采样电路(2)包括R46(11)、R93(12)、R107(13)及R112(14)，所述的电能量计算电路(3)包括计量处理单元U4(15)，所述的单片机接口电路(4)包括CPU中央处理单元U5(16)，所述的红外通信接口电路(5)包括IFRH(17)，所述的GPRS通讯接口电路(6)包括GPRS通信处理单元U1(18)。2.根据权利要求1所述的三相电子式GPRS多功能电能表，其特征在于所述的电流采 样电路(1)包括电流互感器，电流互感器的输出接采样电阻R7 (7)和R8(7)上，转换得到的 电压信号接入计量处理单元U4(15)，所述的电压采样电路(2)包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：付强，万宇龙，张洪峰，付刚，肖传峰，段锋，芦道洪，
申请(专利权)人：黑龙江龙电电气有限公司，深圳市龙电电气有限公司，
类型：实用新型
国别省市：93