CN201262780Y - 双计量多用户电能远程预付费综合监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双计量多用户电能远程预付费综合监控装置，属于电能计量技术领域，旨在解决现有电能计量和收费管理中电能供需双方对使用过程不能共同监控，缺乏预付费监控装置的问题。它是由配变端数据集中控制器1连接用户端数据采集控制器2组成，其中：配变端数据集中控制器1包括中央控制器CPU 1－4、电源1－1、电力线载波通讯模块1－2、调制解调器1－3、存储器1－5、载波耦合电容C1－3，用户端数据采集控制器2包括电力线载波通讯模块2－1、中央控制器CPU 2－2、显示器2－3、存储器2－4、采样计量模块2－5、电源2－6、三相通断控制器2－7－9、载波耦合电容C4－6和用户电度表3。其结构新颖，使用方便，适用于供电部门和有预付费电度表的用电户。

Description

双计量多用户电能远程预付费综合监控装置

技术领域

本实用新型属于电能计量技术领域中一种电能计量、控制和收费管理监控装置。

背景技术

随着供电业的日益发展和电力需求的不断扩大，对城乡居民电能计量和收费管理的技术要求也越来越高。在已知技术中，现有的城乡居民电能计量和收费管理主要是由人工抄表、IC卡式、键盘式预付费电表向着用电力线载波、GPRS或有线方式实现抄表和预付费的电能表方面发展，但是，这些方案大多是将单一方面的仅是供电方将预售电量、用电量及其他数据均放在非易失RAM器件或计算机里，一旦机器或***出现故障，将会造成数据丢失，即便是数据可以恢复也是供电方单方面操作，包括这种作为电能计量器具的电能表的计量校准，也可以由供电部门利用其使用的管理软件单方面干预，而作为消费者的用户对这一切却是无法知道的，电能供需双方对使用过程不能共同监控使用，容易造成电能供需双方的矛盾，给使用造成不便。

发明内容

为了克服现有技术之不足，解决现有电能计量和收费管理中电能供需双方对使用过程不能共同监控，缺乏预付费监控装置的问题，本实用新型之目的是提供一种结构新颖、成本低廉、操作方便、电能计量和收费管理中电能供需双方对使用过程能共同监控，使用方便的双计量多用户电能远程预付费综合监控装置。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：

一种双计量多用户电能远程预付费综合监控装置，它是由配变端数据集中控制器1连接用户端数据采集控制器2组成，其中：

配变端数据集中控制器1包括：中央控制器CPU 1-4、电源1-1、电力线载波通讯模块1-2、调制解调器1-3、存储器1-5、载波耦合电容C1-3，电力线载波通讯模块1-2向上通过载波耦合电容C1-3、向下连接中央控制器CPU1-4的输入引脚，中央控制器CPU 1-4的输入/输出引脚还分别与内部存储器1-5和用户端数据采集控制器单元2中的存储器2-4输入/输出引脚相连接，电源1-1三相输入引脚连线与电力线载波通讯模块的载波耦合电容C1-3并联备连配变低压侧相线4，调制解调器1-3向下连接中央控制器CPU1-4的输入引脚、向上连接有备连上位机电能计量计费管理***软件的上行信道1-6；

用户端数据采集控制器单元2包括：电力线载波通讯模块2-1、中央控制器CPU 2-2、显示器2-3、存储器2-4、采样计量模块2-5、电源2-6、三相通断控制器2-7-9、载波耦合电容C4-6、用户电度表3，电力线载波通讯模块2-1向上通过所连载波耦合电容C4-6、向下连接中央控制器CPU 2-2的输入引脚，显示器2-3的输入引脚连接中央控制器CPU2-2的输出引脚，存储器2-4的输入/输出引脚连接中央控制器CPU 2-2的输入/输出引脚，采样计量模块2-5的采样输入引脚分别与三相通断控制器2-7-9的输出相线相连、其输入/输出引脚连接中央控制器CPU 2-2的输入/输出引脚，三相通断控制器2-7-9的输入相线连接到配变低压侧相线、输出相线连接多路(最佳是24路)用户电度表3输入相线端，三相通断控制器2-7-9的控制引脚连接中央控制器CPU 2-2的输出引脚，电源2-6的三相输入引脚与载波耦合电容C4-6并联备连配变低压侧相线4。

上述双计量多用户电能远程预付费综合监控装置，所述配变端数据集中控制器1的在位于变压器一侧配变低压侧相线4上还装连有共模低通滤波器5，在用户端数据采集控制器单元2的三相通断控制器2-7-9的输入端还装连有共模低通滤波器6，三相通断控制器2-7-9通过共模低通滤波器6连接到配变低压侧相线，电源2-6的三相输入引脚端通过共模低通滤波器6与载波耦合电容C4-6并联备连配变低压侧相线4。

上述双计量多用户电能远程预付费综合监控装置，所述上行信道是由数传电台、微波、公共移动通信网组成的无线通讯网、或者是光纤、同轴电缆、双绞线、公共电话网组成的有线通讯网构成的。

上述双计量多用户电能远程预付费综合监控装置，所述上行信道连接上位机软件，上位机软件是现有供电行业通常使用的“电能计量计费管理***”软件在功能模块上增加了中央控制器CPU的自动核查分析模块。它可以定时核对预付费指令执行情况，以及人工稽查核对模块，可以不定期人工采集部分或者全部用户端数据采集控制器单元中各用户电度表的表码和采集时间，用于精确核对自动采集数据精度和故障点数据的恢复。

上述双计量多用户电能远程预付费综合监控装置，所述中央控制器CPU1-4、2-2是SPCA535型或AT89C251型或P8758X2型单片机，以及其它适用型的单片机；显示器2-3为TPG051型集成电路；存储器1-5、2-4为NandFLASH型存储器；电力线载波通讯模块1-2、2-1采用XPLC-L30型或PL5120型或RISE3201型通讯模块；调制解调器1-3采用G-24DTU型或是G-WX11型或是G-WX22型调制解调器；采样计量模块2-5采用CS5460A型或BL0932型模块。

本实用新型使用时，供电一方，通过配变端数据集中控制器单元的电力线载波通讯模块向所有用户端数据采集控制器单元发送中央控制器CPU 1-4的指令，传递用户充值信息，采集用户电量、电费结存及电压、电流、功率等信息，并汇总各个用户端数据采集控制器单元采集的用户电量、电费结存及电压、电流、功率等信息，通过调制解调器的上行信道传输给上位机管理软件，完成供电管理部门直接对用户电量、电费结存及电压、电流、功率等信息的采集以及直接将用户的购电信息充值到用户表上；用户端数据采集控制器单元的采样计量模块按照中央控制器CPU2-2的指令循环对三相通断控制器输出相线采样存储并与存储器存储的用户购电信息比对，确定三相通断控制器的开关，并将用户编号和电量或电费结存信息循环显示在显示器上，还可以按照通过电力线载波通讯模块向上接受配变端数据集中控制器的指令，对用户电量、电费结存及电压、电流、功率等信息进行采集及电费充值，用电一方，当在供电营业厅、网络或充值卡购得电费并充值到自己的户头时，可以在用户端数据采集控制器单元的显示器上观看到用户名下的电量余额相应增加，同时，记录用户端数据采集控制器单元各用户电度表中用户名下电度表的表码，对供电一方电量电费计量的公正性做一个监督，用户电度表可以是供电一方提供，也可以是用电一方提供，最好是经过国家标准计量检测部门的校准。

由于本实用新型设计采用了上述技术方案，有效地解决了现有电能计量和收费管理中电能供需双方对使用过程不能共同监控，缺乏预付费监控装置的问题。经过数次试验使用结果表明，它与现有技术相比，具有结构新颖、成本低廉、操作简易，电能计量和收费管理中电能供需双方对使用过程能共同监控，使用方便等优点。尤其是具有如下积极效果，

1、为供电部门提供一套远程控制的预付费电能表，杜绝用电户拖欠电费问题，还有方便地远程采集用户电量、电费结存及电压、电流、功率等信息，解决抄表难问题，也有利于供电部门对运营情况的科学分析，及时通过不合理线损发现、制止非正常用电如窃电、漏电等；

2、用电数据公开安全，没有开放式数据入口，可以避免恶意攻击，数据信息不仅保留在用户端数据采集控制器单元、配变端数据集中控制器单元中，还保留在上位机管理软件数据库里，一旦某一个环节受损，数据信息可以完全恢复；

3、在配变端数据集中控制器的变压器一侧装有共模低通滤波器，并在用户端数据采集控制器内也装连了共模低通滤波器，使得低压电力线载波通讯安全、快捷；

4、当用电政策需要调整时，比如电价调整、分时计费等，都可以由上位管理机快速准确地实施，给供电部门和用户带来方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例连接结构简图，

图2是图1实施例中配变端数据集中控制器单元的连接结构简图。

图3是是图1实施例中用户端数据采集控制器的连接结构简图。

附图中各标号为：1配变端数据集中控制器单元；1-1电源；1-2电力线载波通讯模块；1-3调制解调器；1-4中央控制器CPU；1-5存储器；1-6上行信道；C1-3载波耦合电容；2用户端数据采集控制器；2-1电力线载波通讯模块；2-2中央控制器CPU；2-3显示器；2-4存储器；2-5采样计量模块；2-6电源；2-7-9三相通断控制器；C4-6载波耦合电容；3用户电度表；3-1-24为24路用户电度表；4配变低压侧相线；5共模低通滤波器；6共模低通滤波器。

具体实施方式

参见附图1、图2、图3实施例，本实用新型它是由配变端数据集中控制器1连接共模低通滤波器5和用户端数据采集控制器2组成，配变端数据集中控制器1的在位于变压器一侧配变低压侧相线4上装连有共模低通滤波器5，其中：配变端数据集中控制器1包括：中央控制器CPU 1-4、电源1-1、电力线载波通讯模块1-2、调制解调器1-3、存储器1-5、载波耦合电容C1-3，电力线载波通讯模块1-2向上通过载波耦合电容C1-3连接配变低压侧相线4、向下连接中央控制器CPU1-4的输入引脚，中央控制器CPU 1-4的输入/输出引脚还分别与内部存储器1-5和用户端数据采集控制器单元2中的存储器2-4输入/输出引脚相连接，电源1-1三相输入引脚连线与电力线载波通讯模块的载波耦合电容C1-3并联连接配变低压侧相线4，调制解调器1-3向下连接中央控制器CPU1-4的输入引脚、向上连接有备连上位机电能计量计费管理***软件的上行信道1-6，用户端数据采集控制器单元2包括：电力线载波通讯模块2-1、中央控制器CPU 2-2、显示器2-3、存储器2-4、采样计量模块2-5、电源2-6、三相通断控制器2-7-9、载波耦合电容C4-6、24路用户电度表3-1-24、共模低通滤波器6，电力线载波通讯模块2-1向上通过所连载波耦合电容C4-6连接配变低压侧相线4、向下连接中央控制器CPU 2-2的输入引脚，显示器2-3的输入引脚连接中央控制器CPU 2-2的输出引脚，存储器2-4的输入/输出引脚连接中央控制器CPU 2-2的输入/输出引脚，采样计量模块2-5的24线采样输入引脚分别与三相通断控制器2-7-9的输出相线相连、其输入/输出引脚连接中央控制器CPU 2-2的输入/输出引脚，三相通断控制器2-7-9的输入端通过共模低通滤波器6连接到配变低压侧相线、输出相线分别连接24路用户电度表3-1-24输入相线端，三相通断控制器2-7-9的控制引脚连接中央控制器CPU 2-2的输出引脚，电源2-6的三相输入引脚端通过共模低通滤波器6与电力线载波通讯模块2-1所连的载波耦合电容C4-6并联连接配变低压侧相线4。

参照附图2、图3实施例，中央控制器CPU 1-4、2-2均是SPCA535型单片机，显示器2-3为TPG051型集成电路，存储器1-5、2-4为NandFLASH型存储器，电力线载波通讯模块1-2、2-1是PL5120型通讯模块，调制解调器1-3是采用的6-WX22型调制解调器，采样计量模块2-5是CS5460A型模块。

Claims (4)

1、一种双计量多用户电能远程预付费综合监控装置，其特征在于，它是由配变端数据集中控制器(1)连接用户端数据采集控制器(2)组成，配变端数据集中控制器(1)包括中央控制器CPU(1-4)、电源(1-1)、电力线载波通讯模块(1-2)、调制解调器(1-3)、存储器(1-5)、载波耦合电容C1-3，电力线载波通讯模块(1-2)向上通过载波耦合电容C1-3、向下连接中央控制器CPU(1-4)的输入引脚，中央控制器CPU(1-4)的输入/输出引脚还分别与内部存储器(1-5)和用户端数据采集控制器单元(2)中的存储器(2-4)输入/输出引脚相连接，电源(1-1)三相输入引脚连线与载波耦合电容C1-3并联，调制解调器(1-3)向下连接中央控制器CPU(1-4)的输入引脚、向上连接有上行信道(1-6)，用户端数据采集控制器单元(2)包括电力线载波通讯模块(2-1)、中央控制器CPU(2-2)、显示器(2-3)、存储器(2-4)、采样计量模块(2-5)、电源(2-6)、三相通断控制器(2-7-9)、载波耦合电容C4-6、用户电度表(3)，电力线载波通讯模块(2-1)向上通过所连载波耦合电容C4-6、向下连接中央控制器CPU(2-2)的输入引脚，显示器(2-3)的输入引脚连接中央控制器CPU(2-2)的输出引脚，存储器(2-4)的输入/输出引脚连接中央控制器CPU(2-2)的输入/输出引脚，采样计量模块(2-5)的采样输入引脚分别与三相通断控制器(2-7-9)的输出相线相连、其输入/输出引脚连接中央控制器CPU(2-2)的输入/输出引脚，三相通断控制器(2-7-9)的输入相线连接到配变低压侧相线、输出相线连接多路用户电度表(3)输入相线端，三相通断控制器(2-7-9)的控制引脚连接中央控制器CPU(2-2)的输出引脚，电源(2-6)的三相输入引脚与载波耦合电容C4-6并联。

2、根据权利要求1所述的双计量多用户电能远程预付费综合监控装置，其特征在于，上行信道(1-6)是由数传电台、微波、公共移动通信网组成的无线通讯网构成。

3、根据权利要求1所述的双计量多用户电能远程预付费综合监控装置，其特征在于，上行信道(1-6)是由光纤、同轴电缆、双绞线、公共电话网组成的有线通讯网构成。

4、根据权利要求1所述的双计量多用户电能远程预付费综合监控装置，其特征在于，配变端数据集中控制器(1)的在位于变压器一侧配变低压侧相线(4)上还装连有共模低通滤波器(5)，在用户端数据采集控制器单元2的三相通断控制器(2-7-9)输入端还装连有共模低通滤波器(6)，相通断控制器(2-7-9)通过共模低通滤波器(6)连接到配变低压侧相线，电源(2-6)的三相输入引脚端通过共模低通滤波器(6)与载波耦合电容(C4-6)并联备连配变低压侧相线(4)。

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