基于多路电能计量与控制的用电管理装置制造方法及图纸

一种基于多路电能计量与控制的用电管理装置，它包括四路电压、电流采样电路、三相电力测量芯片、微处理器和Lonworks智能通信模块，所述的四路电压、电流采样电路采集相应的电力参数，其中三路与三相电力测量芯片相连，通过SPI通信接口与微处理器相连，另一路与微处理器的单相点测量接口相连，所述的微处理器用于计算相应的监控参数，微处理器的通信信号端与智能通信模块双向连接，智能通信模块与远程端控制器进行通信。本实用新型专利技术可广泛应用于各行各业和建筑的能源系统管理自动化，实现用电多回路的电能质量监测、能耗计量、能耗数据采集和传输、能效分析和节电管理。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及能源与节能
，尤其是一种适用于能源系统自动化管理的用电多回路的电能计量和节能控制的用电管理装置，具体地说是一种基于多路电能计量与控制的用电管理装置。
技术介绍
随着我国经济的迅猛发展，能耗和资源消耗的强度也逐渐加大，在我国社会的总能耗中，建筑能耗占有很大的比例，因此建筑的节能减排已迫在眉睫。为此，国务院令第531号《公共机构节能条例》第14条明确指出公共机构应当实行能源消费计量制度，区分用能种类，用能系统实行能源消费分户、分类、分项计量，并对能源消耗状况实行监测，及时发现、纠正用能浪费现象。建筑物的用电分项主要分为照明插座用电、空调用电、动力用电、和其它特殊用电。目前，如果对某一办公楼的某一个单位的不同部门或不同房间进行照明插座用电、空调用电、动力用电、和其它特殊用电的分项计量时只能安装4台单相电表或I台单相电表和I台三相电表，且如果安装三相电表还需安装3个电流互感器(一般三相电表可直接接入的电流在IOA以下，大电流必须通过电流感器接入)，因此投入成本较大。且目前的单相电表或三相电表绝大多数采用串口通信(RS485)接口，从现场总线的角度分析，RS485还远远不能算是一种总线，它仅仅是网络物理层的一种规范，存在着以下的不足RS485不支持多种通信介质；RS485只能是总线式拓扑结构；RS485通信距离短、节点容量小，抗干扰能力差；RS485通信一般只能是主从式通信；RS485开放性差，不同厂家的产品很难在一个网络上工作。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术中存在的上述的问题，提出一种基于多路电能计量与控制的用电管理装置。解决了多路用电回路的电能质量监测、能耗计量、节能控制及其能耗数据采集和传输、能效分析和节电管理的问题，尤其适用能源管理的电能分项计量。该装置是一种可同时测量四路单相回路或一路单相回路和一路三相回路的电力监控装置，且每一回路可进行远程命令或定时断送电控制，每一回路电流容量达60A，无须再外接电流互感器，且可设置电流和功率阀值，当阀值时自动断电。同时，其多路特性如接入照明插座、空调等用电回路时即可实现照明插座、空调等电能的分项计量。本技术的技术方案是一种基于多路电能计量与控制的用电管理装置，它包括四路电压、电流采样电路、三相电力测量芯片、微处理器和Lonworks智能通信模块，所述的四路电压、电流采样电路作为基于多路电能计量与控制的用电管理装置的信号输入端采集相应的电力参数，其中三路电压、电流米样电路的信号输出端与三相电力测量芯片的对应信号输入端相连，三相电力测量芯片的SPI通信接口与微处理器的SPI接口相连，通过SPI接口将电参数数据发送到ARM微处理器，另一路电压、电流采样电路的信号输出端与微处理器的单相点测量接口相连，所述的微处理器用于计算相应的监控参数，微处理器的通信信号端与Lonworks智能通信模块双向连接，Lonworks智能通信模块与远程端控制器进行通信。本技术的Lonworks智能通信模块为Lonworks双绞线智能通信模块或Lonworks电力线智能通信模块，Lonworks智能通信模块与远程端控制器进行双绞线或电力线载波通信。本技术的监控装置还包括四路断送电控制模块，所述的各断送电控制模块串接在对应的各路电压、电流采样电路和测量点之间。本技术的监控装置还包括铁电存储器、状态指示灯和实时时钟单元，所述的铁电存储器、状态指示灯和实时时钟单元与微处理器的对应信号端相连。本技术的监控装置还包括温度测量芯片，所述的温度测量芯片用于测量室内的环境的温度，温度测量芯片与微处理器的对应信号端相连。 本技术的监控装置还包括状态输入检测电路，所述的状态输入检测电路用于检测外部的干触点的状态，状态输入检测电路的输出与微处理器的对应检测信号输入端相连。本技术的有益效果本技术可以测量四路单相回路或者测量一路单相回路和一路三相回路。在测量四路单相回路时，该装置能测量每一回路的有功电能值和电压、电流、功率、功率因数、频率等电参数，同时自动计算第一回路带负载的累计运行时间。在测量一路单相回路和一路三相回路时，该装置能测量单相回路的有功电能值和电压、电流、功率、功率因数、频率等电参数，同时又能测量三相回路各相的有功电能值和电压、电流、功率、功率因数、频率等电参数和三相的总有功电能值，及单相和三相回路带负载的累计运行时间。本技术的装置可远程设置每一回路的定时开关时间，设置定时开关时间并起用定时功能后，每一回路将根据设定的时间自动进行断电和送电的控制；因此该装置即实现了分类、分项的计量又可进行节能控制。本技术的装置具有远程集中抄表功能，支持双绞线通信介质。本技术在通信技术方面采用LonWorks控制网络技术，LonWorks控制网络技术是一种完整的、全开放的、互操作性强、可靠性高、成熟的分布式控制网络技术，它支持多种通信介质包括双绞线，电力线等；LonWorks控制网络技术的核心是LonTalk通讯协议,该协议提供一整套完善的通信服务，使装置中的应用程序能在网上对其他装置发送和接收报文而无须知道网络拓扑、名称、地址或其他装置的功能，所有采用LonWorks技术的产品都是遵循LonTalk通讯协议，因此不同厂家生产的带LonWorks接口的产品都可以很方便的接入同一个LonWorks网络系统中去。本技术可广泛应用于各行各业和建筑的能源系统管理自动化，为实现用电多回路的电能质量监测、能耗计量、能耗数据采集和传输、能效分析和节电管理，提供一种采用LonWorks网络技术、具有开放、互操作、可靠成熟的用电多回路电能计量和节能控制的用电管理装置。本技术的具有如下功能1、能同时测量四路单相回路或一路单相回路和一路三相回路的有功电能；2、能实时测量四路单相回路或一路单相回路和一路三相回路电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率等电参数；3、四路控制输出，支持远程断送电控制、定时断送电控制功能和过流、过载保护断电控制；4、四路负荷累计用电时间记录；5、室内温度监测；6、四路干触点输入检测；7、能进行远程集中抄表；8、Lonworks双绞线技术,支持总线型、星型、自由型拓朴结构；不使用中继的最远通信距离达2700m，传输速率78Kbps ；附图说明图1是本技术的原理框图。图2是本技术的电压、电流采样及电测量芯片的电路图。图2-1是本技术的电流采样电路图。图2-2是本技术的电压采样电路图。图2-3是本技术的电测量芯片电路图。图3是本技术的四路断送电控制模块电路图。图4是本技术的双绞线智能通信模块电路图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步的说明。如图1所示，一种基于多路电能计量与控制的用电管理装置，它包括四路电压、电流采样电路、三相电力测量芯片、微处理器(微处理器采用ATT7025，芯片内含有程序存储器和数据存储器、LCD驱动器、单相电力测量单元EMU、一个SPI接口、一个I2C接口、两个USART接口及多个I/O端口)和Lonworks智能通信模块，所述的四路电压、电流采样电路作为基于多路电能计量与控制的用电管理装置的信号输入端采集相应的电力参数，其中三路电压、电流米样电路的信号输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多路电能计量与控制的用电管理装置，其特征是它包括四路电压、电流采样电路、三相电力测量芯片、微处理器和Lonworks智能通信模块，所述的四路电压、电流采样电路作为基于多路电能计量与控制的用电管理装置的信号输入端采集相应的电力参数，其中三路电压、电流采样电路的信号输出端与三相电力测量芯片的对应信号输入端相连，三相电力测量芯片的SPI通信接口与微处理器的SPI接口相连，通过SPI接口将电参数数据发送到ARM微处理器，另一路电压、电流采样电路的信号输出端与微处理器的单相点测量接口相连，所述的微处理器用于计算相应的监控参数，微处理器的通信信号端与Lonworks智能通信模块双向连接，Lonworks智能通信模块与远程端控制器进行通信。

【技术特征摘要】
1.一种基于多路电能计量与控制的用电管理装置，其特征是它包括四路电压、电流采样电路、三相电力测量芯片、微处理器和Lonworks智能通信模块，所述的四路电压、电流采样电路作为基于多路电能计量与控制的用电管理装置的信号输入端采集相应的电力参数，其中三路电压、电流采样电路的信号输出端与三相电力测量芯片的对应信号输入端相连，三相电力测量芯片的SPI通信接口与微处理器的SPI接口相连，通过SPI接口将电参数数据发送到ARM微处理器，另一路电压、电流采样电路的信号输出端与微处理器的单相点测量接口相连，所述的微处理器用于计算相应的监控参数，微处理器的通信信号端与Lonworks智能通信模块双向连接，Lonworks智能通信模块与远程端控制器进行通信。2.根据权利要求1所述的基于多路电能计量与控制的用电管理装置，其特征是所述的Lonworks智能通信模块为Lonworks双绞线智能通信模块或Lonworks电力线智能通信模块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周淑华，赵松，骆蕾，
申请(专利权)人：江苏联宏自动化系统工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：