CN204405733U

CN204405733U - 电子式多用户智能电表

Info

Publication number: CN204405733U
Application number: CN201520072912.XU
Authority: CN
Inventors: 焦旭国; 刘圣德
Original assignee: Zibo Is Electronic Science And Technology Co Ltd Incomparably
Current assignee: Zibo Is Electronic Science And Technology Co Ltd Incomparably
Priority date: 2015-02-02
Filing date: 2015-02-02
Publication date: 2015-06-17
Anticipated expiration: 2025-02-02

Abstract

本实用新型提供一种电子式多用户智能电表，属于电能表领域，包括进线端、出线端、母线、馈线和继电器，设有控制电路，控制电路包括单片机、计量芯片和逻辑芯片，三相进线端分别连接到不同的母线的一侧，馈线一端连接到母线上，馈线的另一端通过继电器连接到出线端，计量芯片通过电压互感器连接到三相进线端；设有电流互感器，电流互感器套在馈线上，电流互感器的输出端通过逻辑芯片连接到计量芯片，计量芯片连接到单片机上；设有继电器控制芯片，继电器的控制端通过继电器控制芯片连接到单片机上，占用空间小，查看方便。

Description

电子式多用户智能电表

技术领域

本实用新型提供一种电子式多用户智能电表，属于电能表领域。

背景技术

我国是电力大国，从1998年全国城乡电网改造到现在，国家电网已经达到了国际先进水平，电力需求侧(用户)的电费计量也有改革开放以前几十年不变的机械式电表，逐步发展成电子式电表、预付费电表、多功能电表以及智能电表。而随着居民居住条件的变化，住宅由多层向高层发展，需求侧电表的安装也由分散安装到集中安装的方向发展，尤其是十几户电表集中安装在一个表箱里。或者是一个单元集中在一个表箱里。这样不仅占用表箱的体积比较大，而且最上端的电表不宜查看用电数量，给用户带来很大不便。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种电子式多用户智能电表，占用空间小，查看方便。

本实用新型所述的电子式多用户智能电表，包括进线端、出线端、母线、馈线和继电器，设有控制电路，控制电路包括单片机、计量芯片和逻辑芯片，三相进线端分别连接到不同的母线的一侧，馈线一端连接到母线上，馈线的另一端通过继电器连接到出线端，计量芯片通过电压互感器连接到三相进线端；设有电流互感器，电流互感器套在馈线上，电流互感器的输出端通过逻辑芯片连接到计量芯片，计量芯片的通信管脚连接到单片机的通信管脚，设有继电器控制芯片，继电器的控制端通过继电器控制芯片连接到单片机。

所述的电子式多用户智能电表，单片机和计量芯片均设置晶振，单片机设置时钟芯片，以获得时间信息，在使用时，三相进线端连接到一栋楼或一个单元的三相进线线路，出线端的各个端子连接到各个用户，当各个用户开始用电后，套在馈线上的电流互感器就会测得电流，并将按比例降低后的电流输送到计量芯片，计量芯片可将电流转换为数值量，同时，连接到进线端的电压互感器也会将按比例降低后的电压值输送到计量芯片，计量芯片将实时的电压和电流转换为数值量后计算实时的功率，传输给单片机从而计算用户使用的电量，单片机旁设有通用的储存装置和RS485通信模块接口，单片机可以通过储存装置将测得的电量进行储存，也可以通过通信模块将信息上传到上位的管理平台，若用户电量用尽导致继电器断开，只需要到上位的管理平台处进行缴费(或通过射频卡)，这样管理人员就可以使用上位的管理平台通过通讯线路连接到RS485通信模块(或通过射频卡)，对相应用户进行充值，单片机检测到有剩余电量后，就会控制继电器的触点闭合，这样就实现了多路的计量，通过测量芯片同时测量多路馈线的电流值，并实时将电流值与实时电压值发送给单片机进行电能的计算，而且储存装置可以储存多个用户十年的用电信息，单片机可实时将用户的用电量通过显示屏进行提醒，当剩余电量为零时，单片机会发送电信号给继电器控制芯片，继电器控制芯片控制继电器的触点断开，从而实现用户余额不足时给用户断电的功能；控制电路设有显示接口，显示接口连接到单片机的显示信号输出端，用户观看时，可以实时读取各自的计量数据，实现了多表合一，既占用空间小，而且查看非常方便。

所述的电子式多用户智能电表，设有刷卡装置，刷卡装置也连接到RS485接口上。刷卡装置可以读取电能卡的数据，可以通过刷卡装置将电能卡的充值信息对各个用户进行充值，从而改变用户的剩余电量，避免了维护人员在用户买电后统一维护，只需要用户到刷卡装置处刷卡充电即可。

所述的电子式多用户智能电表，设有时钟芯片，时钟芯片的输出端连接到单片机。可以使单片机拥有时间记录功能，将每条储存信息及命令信息均赋予时间，十分有利于工作人员进行排查故障时的判断和用户购买电量信息的查询。

本实用新型与现有技术相比突出特点为：

所述的电子式多用户智能电表，单片机和计量芯片均设置晶振，单片机设置时钟芯片，以获得时间信息，在使用时，三相进线端连接到一栋楼或一个单元的三相进线线路，出线端的各个端子连接到各个用户，当各个用户开始用电后，套在馈线上的电流互感器就会测得电流，并将按比例降低后的电流输送到计量芯片，计量芯片可将电流转换为数值量，同时，连接到进线端的电压互感器也会将按比例降低后的电压值输送到计量芯片，计量芯片将实时的电压和电流转换为数值量后计算实时的功率，传输给单片机从而计算用户使用的电量，单片机旁设有通用的储存装置和RS485通信模块接口，单片机可以通过储存装置将测得的电量进行储存，也可以通过通信模块将信息上传到上位的管理平台(或通过射频卡)，若用户电量用尽导致继电器将馈线断开，只需要到上位的管理平台处进行缴费，这样管理人员就可以使用上位的管理平台通过通讯线路连接到RS485通信模块(或通过射频卡)，对相应用户进行充值，单片机检测到有剩余电量后，就会控制继电器的触点闭合，这样就实现了多路的计量，从而实现用户余额不足时给用户断电的功能；控制电路设有显示接口，显示接口连接到单片机的显示信号输出端，用户观看时，可以实时读取各自的计量数据，实现了多表合一，既占用空间小，而且查看非常方便。

所述的刷卡装置，刷卡装置可以读取电能卡的数据，可以通过刷卡装置将电能卡的充值信息对各个用户进行充值，从而改变用户的剩余电量，避免了维护人员在用户买电后统一维护，只需要用户到刷卡装置处刷卡充电即可。

所述的时钟芯片，可以使单片机拥有时间记录功能，将每条储存信息及命令信息均赋予时间，十分有利于工作人员进行排查故障时的判断和用户购买电量信息的查询。

附图说明

图1为本实用新型原理方框图；

图2为本实用新型电气原理图；

图3为控制电路单片机接线图；

图4为控制电路计量芯片接线图；

图5为控制电路逻辑芯片接线图。

图中：1、进线端；2、出线端；3、母线；4、馈线；5、继电器；6、控制电路；7、单片机；8、计量芯片；9、逻辑芯片；10、电流互感器；11、电压互感器；12、继电器控制芯片；13、RS485通讯电路；14、时钟芯片；15、显示接口；16、储存器。

具体实施方式

下面结合本实用新型对本实用新型实施例做进一步说明：

实施例1：如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实用新型所述的电子式多用户智能电表，包括进线端1、出线端2、母线3、馈线4和继电器5，设有控制电路6，控制电路6包括单片机7、计量芯片8和逻辑芯片9，三相进线端1分别连接到三条母线3，每条母联3连接8条馈线4，总计24条馈线4，24条馈线4的另一端通过继电器5连接到出线端2，设有三个电压互感器11，三个电压互感器11的输入端分别并联到三相进线端1，三个电压互感器11的输出端连接到计量芯片8，计量芯片8采用ATT7028K计量芯片，三个电压互感器11的输出端分别连接到计量芯片8的V2P、V2N、V4P、V4N、V6P和V6N，因此计量芯片8可以通过三个电压互感器11采集进线端1的实时电压，设有24个电流互感器10，24个电流互感器10均套在馈线4上，逻辑芯片9为4051逻辑芯片，24个电流互感器10的输出端连接到3个逻辑芯片9的X0、X1、X2、X3、X4、X5、X6和X7管脚，三个逻辑芯片9的X管脚分别连接到计量芯片9的V1P、V3P、V5P，连接到3个逻辑芯片9的三组电流互感器10的零线均并联到计量芯片8的V1N、V3N、V5N管脚，使得计量芯片8可通过逻辑芯片9按顺序测量通过电流互感器10测得的各个用户的实时电流，单片机7采用STC12C2052型单片机，计量芯片8的DOUT、DIN、SCLK和CS四个管脚与单片机7的P2.5、P2.6、P2.7和P0.1管脚连接，以此与单片机7建立连接进行通信，将测得的实时电压与实时电流发送给单片机7进行瞬时功率和电能的计算，单片机7可以根据计算的损耗电能实时更新各个用户的剩余电量数据，单片机7所运行的计算程序均为现有的电能计算程序，单片机7的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3和P2.4管脚连接到逻辑芯片9的A、B、C和INH管脚，以此来向逻辑芯片9下命令，使X0、X1、X2、X3、X4、X5、X6和X7这八个管脚顺序并循环的与X管脚导通，以此来实现计量芯片8顺序测量各个电流互感器10的电流值，设有继电器控制芯片12，单片机7连接到继电器控制芯片12，继电器控制芯片12连接到24个继电器5，当用户电量剩余不足时，单片机7可以向继电器控制芯片12下达断开命令，继电器控制芯片12会控制继电器5断开用户的电源，单片机7设有通用的显示输出接口，单片机7的P1.3和P1.4管脚连接到显示接口，设有通用RS485通讯电路13，RS485通讯电路13输出端连接到RS485通讯接口，RS485通讯电路13的输入端连接到单片机7的P3.0和P3.1管脚，以便于单片机7与上位机进行通讯，设有通用时钟芯片14，时钟芯片14连接到单片机7的P0.2和P0.3管脚，使单片机7获得时钟信息，从而使各个命令下达和记录可以被赋予时间，设有储存器16，储存器16选用FM24C16储存器，储存器16的WP、SCL和SDA管脚连接到单片机7的P0.4、P0.3和P0.2管脚，以储存用户的剩余电量信息，和单片机7的操作命令信息。

实施例2：在实施例1所述的结构基础上，设有刷卡装置，刷卡装置连接到控制电路6，由于控制电路6设有RS485通讯电路13和接口，所以刷卡装置通过RS485接口与控制电路6进行对接，从而使单片机可以与刷卡装置进行信息的交互。

Claims

1.一种电子式多用户智能电表，包括进线端(1)、出线端(2)、母线(3)、馈线(4)和继电器(5)，其特征在于：设有控制电路(6)，控制电路(6)包括单片机(7)、计量芯片(8)和逻辑芯片(9)，三相进线端(1)分别连接到不同的母线(3)的一侧，馈线(4)一端连接到母线(3)上，馈线(4)的另一端通过继电器(5)连接到出线端(2)，计量芯片(8)通过电压互感器(11)连接到三相进线端(1)；设有电流互感器(10)，电流互感器(10)套在馈线(4)上，电流互感器(10)的输出端通过逻辑芯片(9)连接到计量芯片(8)，计量芯片(8)的通信管脚连接到单片机(7)的通信管脚，设有继电器控制芯片(12)，继电器(5)的控制端通过继电器控制芯片(12)连接到单片机(7)。

2.根据权利要求1所述的电子式多用户智能电表，其特征在于，设有刷卡装置，刷卡装置连接到控制电路(6)。

3.根据权利要求1所述的电子式多用户智能电表，其特征在于，设有时钟芯片(14)，时钟芯片(14)的输出端连接到单片机(7)。