具有RS485控制信号输出的单相远程费控智能电能表制造技术

技术编号:8270576 阅读:615 留言:0更新日期:2013-01-31 02:27
具有RS485控制信号输出的单相远程费控智能电能表,涉及一种智能电能表,它解决了现有的单相远程费控智能电能表不能对一个以上的开关进行不同状态的控制的问题。它的计量电路的信号输出或输入端与处理电路的一号信号输入或输出端连接,处理电路的二号信号输入或输出端与接口电路的信号输出或输入端连接;本发明专利技术能够实现多种方式的通信,RS485通信接口除了能够本地参数设置、抄读电表本身的数据外,还能够输出控制信号,控制智能家电或智能插座的断电或上电,现实了对多个以上的开关进行不同状态的控制。本发明专利技术适用于需要计量电能及智能控制场合。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种智能电能表,具体涉及一种单相远程费控智能电能表。
技术介绍
为了落实建设“坚强智能电网”的发展规划,国家电网公司于2009年9月发布了关于单相智能电表的相关标准(Q/GDW354-2009、Q/GDW355-2009、Q/GDW364-2009、Q/GDW365-2009),并于2010年开始进行了智能电表的集中规模招标。上述标准中对单相智能电表的功能要求包含分时正反向有功计量、运行参数测量、数据冻结存储、预付费控制、事件记录与报警、当地显示操作、远程停上电功能,与之前的普通电子式单相电能表有了很大的进步。但随着智能电网与物联网融合的不断推进,智能用电小区建设的试点和推广,通过智能电表和智能家电或智能插座之间进行通信并控制通断电的需求不断增加。现有的单相远程费控智能电能表的远程停上电功能,是对置于电表内或电表外的一个负荷开关(磁保 持继电器)进行远程断电、上电控制。即智能电能表输出一组开关信号,开关节点容量为交流250V、2A。正常工作时,输出的开关信号维持负荷开关合闸,允许用户用电;当满足断电控制条件时,输出的开关信号驱动负荷开关动作,中断供电。这种控制方式不能对一个以上的开关进行不同状态的控制。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有的单相远程费控智能电能表不能对一个以上的开关进行不同状态的控制的问题,从而提供一种具有RS485控制信号输出的单相远程费控智能电能表。具有RS485控制信号输出的单相远程费控智能电能表,它包括计量电路、处理电路和接口电路,计量电路的信号输出或输入端与处理电路的一号信号输入或输出端连接,处理电路的二号信号输入或输出端与接口电路的信号输出或输入端连接;计量电路包括电压采样电路、一号电流采样电路、二号电流采样电路、计量单元和脉冲输出单元,所述电压采样电路用于采集火线的电压,一号电流采样电路用于采集通过火线的电流,二号电流采样电路用于采集通过零线的电流;电压采样电路的电压采样信号输出端与计量单元的电压采样信号输入端连,一号电流采样电路电流采样信号输出端与计量单元的一号电流采样信号输入端连接,二号电流采样电路的电流采样信号输出端与计量单元的二号电流采样信号输入端连接;接口电路包括RS485通信单元、跳/合闸控制单元和内置继电器,RS485通信单元用于实现处理电路与用户之间的RS485通信;内置继电器串联在火线上,跳/合闸控制单元的控制信号输出端与内置继电器的控制信号输入端连接。有益效果本专利技术能够实现多种方式的通信,RS485通信接口除了能够本地参数设置、抄读电表本身的数据外,还能够输出控制信号,控制智能家电或智能插座的断电或上电,实现了对多个以上的开关进行不同状态的控制。附图说明图I是本专利技术的结构示意图;图2是本专利技术的控制流程示意图。具体实施例方式具体实施方式一、结合图I和图2说明本具体实施方式,具有RS485控制信号输出的单相远程费控智能电能表,它包括计量电路2、处理电路3和接口电路4,计量电路2的信号输出或输入端与处理电路3的一号信号输入或输出端连接,处理电路3的二号信号输入或输出端与接口电路4的信号输出或输入端连接;计量电路2包括电压采样电路23、一号电流采样电路24、二号电流采样电路25、计量单元22和脉冲输出单元21,所述电压采样电路23用于采集火线的电压,一号电流采样电路24用于采集通过火线的电流,二号电流采样电路25用于采集通过零线的电流;电压采样 电路23的电压采样信号输出端与计量单元22的电压采样信号输入端连,一号电流采样电路24电流采样信号输出端与计量单元22的一号电流采样信号输入端连接,二号电流采样电路25的电流采样信号输出端与计量单元22的二号电流采样信号输入端连接;接口电路4包括RS485通信单元45、跳/合闸控制单元47和内置继电器48,RS485通信单元45用于实现处理电路3与用户之间的RS485通信;内置继电器48串联在火线上,跳/合闸控制单元47的控制信号输出端与内置继电器48的控制信号输入端连接。本实施方式是按照Q/GDW354-2009《智能电能表功能规范》、Q/GDW355-2009《单相智能电能表型式规范》、Q/GDW 364-2009《单相智能电能表技术规范》、Q/GDW365-2009《智能电能表信息交换安全认证技术规范》的要求,采用“微处理器+专用计量芯片”的方式实现的。本实施方式中的计量电路包括⑴交流采样交采包括电压、电流、零线电流三路信号,电压的采样通过电阻分压的方式实现;而两路电流的采样考虑到采样信号的参考地问题,采用锰铜分流器加电流互感器的组合方式来实现。(2)计量、测量单元由于需要测量功能,并且具备三路测量回路,选择深圳锐能的RN8209。该芯片具有三路测量回路(Σ -AADC);有功电能误差在1500 I动态范围内< O. 1% ;无功电能误差在1500 I动态范围内< O. 1% ;提供两路电流和一路电压有效值测量,在400 I动态范围内,有效值误差< 0.5% ;,内置2. 5±3%参考电压,温度系数典型值25ppm/°C,SPI接口等特性,可以满足需求。本实施方式中,当电能表停电后,需通过电池供电,实现停电显示、按键等操作,软件上需要进行低功耗处理,硬件上应进行隔离,以满足电池长期供电的要求,停电后平均功耗应满足在15uA以下。本实施方式中,RS485通信需要进行电气隔离,电源可通过变压器实现,信号可通过光耦实现;RS485转换芯片必须带有失效保护,也可通过外部拉电阻的方式实现。本实施方式中,继电器安装在电能表内部,主要考虑触点容量、控制电压、控制功率等参数,厂家通常是将继电器和锰铜分流器以组件的形式提供给客户,在选择时应一并考虑。具体实施方式二、本具体实施方式与具体实施方式一所述的具有RS485控制信号输出的单相远程费控智能电能表的区别在于,处理电路3包括MCU31、存储单元32、实时时钟单元33和数据加/解密单元34,存储单元32用于对数据进行存储,实时时钟单元33用于提供实时时钟信号,数据加/解密单元34用于对数据进行加/解密处理。本实施方式中的处理电路包括(I)数据处理数据处理部分的微处理器采用型号为NEC 78K0_Kx2系列微处理器UPD78F0525A,该微处理器具备如下基本特性①60k的Flash存储容量,Ik的高速RAM,2k的扩展RAM .级指令最短执行时间可以在高速(O. Is :高速系统时钟的操作频率为20MHz)和超低速(122us子系统时钟的操作频率为32. 768kHz)之间改变;@内置上电清零(POC)电路和低电压检测·电路(LVI);④供电电压VDD = I. 8 5. 5V 工作环境温度TA = -40 +85C。(2)存储选用ATMEL的AT24C256,该芯片满足读写次数多,容量大,功耗低,宽电源范围的要求。(3)实时时钟实时时钟的采用自带温补电路的EPSON RTC8025T来实现。(4)数据加解密数据加密采用SMl算法。具体实施方式三、本具体实施方式与具体实施方式一或二所述的具有RS485控制信号输出的单相远程费控智能电能表的区别在于,接口电路4还包括红外通信单元44,所述红外通信单元44用于实现处理电路3与用户之间的红外通信。本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有RS485控制信号输出的单相远程费控智能电能表,其特征是:它包括计量电路(2)、处理电路(3)和接口电路(4),计量电路(2)的信号输出或输入端与处理电路(3)的一号信号输入或输出端连接,处理电路(3)的二号信号输入或输出端与接口电路(4)的信号输出或输入端连接;计量电路(2)包括电压采样电路(23)、一号电流采样电路(24)、二号电流采样电路(25)、计量单元(22)和脉冲输出单元(21),所述电压采样电路(23)用于采集火线的电压,一号电流采样电路(24)用于采集通过火线的电流,二号电流采样电路(25)用于采集通过零线的电流;电压采样电路(23)的电压采样信号输出端与计量单元(22)的电压采样信号输入端连,一号电流采样电路(24)电流采样信号输出端与计量单元(22)的一号电流采样信号输入端连接,二号电流采样电路(25)的电流采样信号输出端与计量单元(22)的二号电流采样信号输入端连接;接口电路(4)包括RS485通信单元(45)、跳/合闸控制单元(47)和内置继电器(48),RS485通信单元(45)用于实现处理电路(3)与用户之间的RS485通信;内置继电器(48)串联在火线上,跳/合闸控制单元(47)的控制信号输出端与内置继电器(48)的控制信号输入端连接。...

【技术特征摘要】
1.具有RS485控制信号输出的单相远程费控智能电能表,其特征是它包括计量电路(2)、处理电路(3)和接口电路(4),计量电路⑵的信号输出或输入端与处理电路(3)的一号信号输入或输出端连接,处理电路(3)的二号信号输入或输出端与接口电路(4)的信号输出或输入端连接; 计量电路(2)包括电压采样电路(23)、一号电流采样电路(24)、二号电流采样电路(25)、计量单元(22)和脉冲输出单元(21),所述电压采样电路(23)用于采集火线的电压,一号电流采样电路(24)用于采集通过火线的电流,二号电流采样电路(25)用于采集通过零线的电流;电压采样电路(23)的电压采样信号输出端与计量单元(22)的电压采样信号输入端连,一号电流采样电路(24)电流采样信号输出端与计量单元(22)的一号电流采样信号输入端连接,二号电流采样电路(25)的电流采样信号输出端与计量单元(22)的二号电流采样信号输入端连接; 接口电路(4)包括RS485通信单元(45)、跳/合闸控制单元(47)和内置继电器(48),RS485通信单元(45)用于实现处理电路(3)与用户之间的RS485通信;内置继电器(48)串联在火线上,跳/合闸控制单元(47)的控制信号输出端与内置继电器(48)的控制信号输入端连接。2.根据权利要求I所述的具有RS485控制信号输出的单相远程费控智能电能表,其特征在于处理电路(3)包括MCU (31)、存储单元(32)、实时时钟单元(33)和数据加/解密单元(34),存储单元(32)用于对...

【专利技术属性】
技术研发人员:周一心刘国鹏孙金良俞建华孙益兵李定胜屈战夏玉宝
申请(专利权)人:南京能瑞自动化设备股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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