本地载波单相费控智能电能表制造技术

一种本地载波单相费控智能电能表，包括微处理器、电能表计量单元、电压采样单元、电流采样单元和电源电路；所述电压采样单元和电流采样单元的信号输出端连接电能表计量单元的信号输入端；电能表计量单元的数据输出端连接微处理器的数据输入端；所述微处理器的输出端连接有LCD显示模块、继电器控制输出接口、秒信号输出接口、电能脉冲输出接口；微处理器的控制输入端连接有按键；微处理器还连接有时钟电路、存储器、红外通讯电路、IC卡接口电路、串行通信电路和载波通信电路。本技术方案具有独立的IC卡接口、红外、RS485和载波通讯接口，支持本地和远程费控功能。

【技术实现步骤摘要】

本技术方案属于电力计量装置，具体是一种本地载波单相费控智能电能表。
技术介绍
现有技术中，由于使用场合的局限，例如城市、农村或工厂企业等，抄表人员的工作量很大，而且，也不便于管理。另外由于应用场合的情况不同，对电能表的稳定、可靠性有比较高的要求。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本技术方案提出一种新的单相本地费控智能电能表，具体如下:一种本地载波单相费控智能电能表，包括微处理器、电能表计量单元、电压采样单元、电流采样单元和电源电路；所述电压采样单元和电流采样单元的信号输出端连接电能表计量单元的信号输入端；电能表计量单元的数据输出端连接微处理器的数据输入端；所述微处理器的输出端连接有LCD显示模块、继电器控制输出接口、秒信号输出接口、电能脉冲输出接口 ；微处理器的控制输入端连接有按键；微处理器还连接有时钟电路、存储器、红外通讯电路、IC卡接口电路、串行通信电路和载波通信电路；所述电源电路的电源输入端连接有蓄电池，电源电路的电源输出端分别连接电能表计量单元的电源输入端、微处理器的电源输入端和串行通信电路的电源输入端。IC卡接口电路用于支持CPU卡。现有技术中，CPU卡主要为金融级IC卡。以CPU卡(CPU卡和SAM模块为加密介质)为主CPU卡内嵌芯片相当于一个特殊类型的单片机，内部除了带有控制器，存储器，时序控制逻辑等外，还带有算法单元和操作系统，存储容量大，处理能力强，信息存储安全等特性。所述电能表计量单元是电能表计量芯片ADE7755。所述电压采样单元是分压电阻网络。所述电流采样单元采用锰铜电阻作为采样电阻。本电能表的原理是，被测交流电压和电流经过高精度采样后送到专用电能计量芯片经过一系列数字处理后，转换成与有功功率成正比的脉冲频率信号送给微处理器，微处理器将脉冲信号依据时段费率进行分时累加，得到总电量和各费率电量，结果保存到数据存贮器中。微处理器同时完成显示和与外部(IC卡接口通信、红外通讯、485通讯、载波通信、电能脉冲输出、秒信号输出、继电器控制和按键输入)进行信息交换的功能。本技术方案具有独立的IC卡、红外、RS485通讯接口电路和载波通信电路，支持本地和远程费控功能；该表具有高可靠、高精度、长寿命等优点。它适应电压范围宽，且整机出厂后无须调整。附图说明图1是本技术方案的原理框图。具体实施例方式下面结合附图与具体实施方式对本技术方案进一步说明如下:参考图1，一种本地载波单相费控智能电能表，包括微处理器、电能表计量单元、电压采样单元、电流采样单元和电源电路；所述电压采样单元和电流采样单元的信号输出端连接电能表计量单元的信号输入端；电能表计量单元的数据输出端连接微处理器的数据输入端；所述微处理器的输出端连接有LCD显示模块、继电器控制输出接口、秒信号输出接口、电能脉冲输出接口 ；微处理器的控制输入端连接有按键；微处理器还连接有时钟电路、存储器、红外通讯电路、IC卡接口电路和串行通信电路；所述电源电路的电源输入端连接有蓄电池，电源电路的电源输出端分别连接电能表计量单元的电源输入端、微处理器的电源输入端和串行通信电路的电源输入端。本例中，所述电能表计量单元是电能表计量芯片ADE7755。所述电压采样单元是分压电阻网络。所述电流采样单元采用锰铜电阻作为采样电阻。本例中，所述IC卡接口电路采用SLE4442IC卡读写模块。载波通信电路可选配不同厂家的载波模块，本例中选用的是KQ-100E型电力载波通信模块，该载波通信模块可以直接与微处理器之间通过数字信号通信。本电能表借助现有成熟的电路模块电路和微处理器的控制/运算功能可以满足本地电能表的功能和性能要求。通过对微处理器的编程，本例的电能表的主要功能如下:I计量功能a)具有正向有功电能、反向有功电能计量功能，能存储其数据，并可以据此设置组合有功。b)具有分时计量功能，有功电能量按相应的时段分别累计、存储总、尖、峰、平、谷电能量。c)可存储上12个月的总电能和各费率电能量；数据存储分界时刻为月末24时，或在每月I号至28号内的整点时刻。2、费控功能本地方式通过CPU卡、射频卡等固态介质实现。远程方式通过载波或RS485虚拟介质和远程售电系统实现。2.1本地费控电能表在电能表内进行电费实时计算，其主要功能包括:a)当剩余金额小于或等于设定的报警金额时，电能表能以声、光或其他方式提醒用户；透支金额应实时记录，当透支金额低于设定的透支门限金额时，电能表发出断电信号，控制负荷开关中断供电；当电能表接收到有效的续交电费信息后，首先扣除透支金额，当剩余金额大于设定值(默认为零)时，方可通过远程或本地方式使电能表处于允许合闸状态，由人工本地恢复供电。b)剩余金额不能超过设计允许的电能表最大储值金额；最大储值金额由电能表显示位数决定。c)电能表的预存电费金额应能与表内的剩余金额进行准确迭加，并能将剩余金额、电能表用电参数等信息返写至固态介质。d)电能表不接受非指定介质输入的任何信息。当使用非指定介质或进行非法操作时，电能表能进行有效防护；在非指定介质或非法操作撤销后，电能表能正常工作且数据不丢失。g)通过固态介质对电能表进行参数设置、预存电费、信息返写、ESAM数据抄读和下发远程控制命令操作时，需通过严格的密码验证及安全认证，除用户购电信息外的其他用电参数设置还应通过编程键和编程密码验证使电能表处于编程允许状态下方可进行。2.2安全认证加密要求通过固态介质或虚拟介质对电能表进行参数设置、预存电费、信息返写和下发远程控制命令操作时，需通过严格的密码验证或ESAM模块等安全认证，以确保数据传输安全可靠。ESAM模块的加密算法应符合国家密码管理的有关政策，使用SMl算法。3事件记录a)永久记录电能表清零事件的发生时刻及清零时的电能量数据。b)记录编程总次数，最近10次编程的时刻、操作者代码、编程项的数据标识。采用c)记录校时总次数(不包含广播校时)，最近10次校时的时刻、操作者代码。d)记录掉电的总次数，最近10次掉电发生及结束的时刻。e)记录最近10次远程控制拉闸和最近10次远程控制合闸事件，记录拉、合闸事件发生时刻和电能量等数据。f)记录开表盖总次数，最近10次开表盖事件的发生、结束时刻。4、费率、时段及电价方案具有两套费率时段表，可在约定的时刻自动转换；每套费率至少支持4个费率。具有日历、时钟,全年应至少可设置2个时区,在24h内至少可以任意编程8个时段；时段的最小间隔为15min ;时段可跨越零点设置。具有两套电价方案，可在约定的时刻或达到约定的用电量水平时自动转换。支持通过红外、RS485通信接口修改费率表、时段表及电价方案，有防止非授权人操作的安全措施。5、显示功能a)电能表能显示以下信息:I)当月和上月月度累计用电量；2)当前剩余金额；3)当前阶梯电价；4)各费率累计电能量示值和总累计电能量示值；5)当前时间；6)报警代码或提示；7)插卡及通信状态提示；8)电能表的表号。b)电量显示单位为千瓦时(kWh),显示位数为8位,含2位小数。c)剩余金额显示单位为元,显示位数为8位,含2位小数。d)IXD背光唤醒方式，包括按键唤醒、红外唤醒(任意红外设备均可唤醒)、等方式；在正常使用情况下，IXD寿命不小于10年。e)停电时可通过按键唤醒显示(背光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种本地载波单相费控智能电能表，其特征是包括微处理器、电能表计量单元、电压采样单元、电流采样单元和电源电路；所述电压采样单元和电流采样单元的信号输出端连接电能表计量单元的信号输入端；电能表计量单元的数据输出端连接微处理器的数据输入端；所述微处理器的输出端连接有LCD显示模块、继电器控制输出接口、秒信号输出接口、电能脉冲输出接口；微处理器的控制输入端连接有按键；微处理器还连接有时钟电路、存储器、红外通讯电路、IC卡接口电路、串行通信电路和载波通信电路；所述电源电路的电源输入端连接有蓄电池，电源电路的电源输出端分别连接电能表计量单元的电源输入端、微处理器的电源输入端和串行通信电路的电源输入端。

【技术特征摘要】
1.一种本地载波单相费控智能电能表，其特征是包括微处理器、电能表计量单元、电压采样单元、电流采样单元和电源电路；所述电压采样单元和电流采样单元的信号输出端连接电能表计量单元的信号输入端；电能表计量单元的数据输出端连接微处理器的数据输入端；所述微处理器的输出端连接有LCD显示模块、继电器控制输出接口、秒信号输出接口、电能脉冲输出接口 ；微处理器的控制输入端连接有按键；微处理器还连接有时钟电路、存储器、红外通讯电路、IC卡接口电路、串行通信电路和载波通...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁乔乐，吴军，林江涛，徐翔，
申请(专利权)人：江苏盛德电子仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：