CN219328892U - 一种具有无线数据接口的电能远程数据采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种具有无线数据接口的电能远程数据采集装置，包括：壳体，其包括具有容纳腔的底座和与底座适配的上盖；接线部，其设置于底座下端，包括若干强电接线端子和弱电接线端子；PCB线路板，其设置于底座的容纳腔内，包括电源板和计量控制板；显示屏，其安装于计量控制板上，并通过设置于上盖的显示窗口暴露于壳体正面；电流互感器，其安装于底座的容纳腔内，并分别连接所述强电接线端子和PCB线路板；其中，所述计量控制板上配置有计量模块和控制模块。本实用新型的装置能够独立地基于接受的流水线脉冲信号以及自身计量模块获取的高频脉冲信号计算误差，操作便捷，升级成本低。

Description

一种具有无线数据接口的电能远程数据采集装置

技术领域

本实用新型涉及电能计量技术领域，具体涉及一种具有无线数据接口的电能远程数据采集装置。

背景技术

电能表是用来测量电能的仪表，又称电度表，是测量各种电学量的仪表。随着我国经济的飞速发展，各行各业对电的需求越来越大，日常办公家庭用电也越来越多，因此对电能表的需求量也越来越大。现有的逐渐普及的电能表，一般均为多功能电能表，其除了基础的计量及存储功能，还具有监视功能、控制功能和管理功能等。同时，国网推出的新型的多功能电能表，还具有发送无线蓝牙脉冲的功能，从而可以通过无线通信方式将计量数据和其它数据信息传输给外部设备，便于进行远程管理。

由于现有的多功能电能表功能丰富，计量参数众多，因此出厂的时候需要进行全面的核验检测，以确保出厂电能表计量准确、质量合格。通常，对电能表的核验检测在检验流水线上进行。检验流水线至少配置有一个标准表，待检电能表在检验流水线上通电后，将计量参数输出至流水线，由流水线对待检电能表的计量数据进行核验。

而在检验流水线开始对待检电能表进行检验前，需要对流水线进行核验校正。此时，就需要用核查表代替待检电能表进入流水线。现有的核查表工作方式为：

将检验流水线功率源输出的电压电流信号接入核查表中，核查表基于测量的电能产生一个低频脉冲输出给流水线误差***，流水线本身也基于标准表计算电能，产生一个高频信号。流水线误差***根据标准表的高频脉冲与核查表输出的低频脉冲来计算误差。但该方式具有如下缺点：由于误差***设置在流水线上，当待检电能表的型号参数等发生变化，或者核验方式进行变化时，需要对检验流水线进行同步升级，实际操作起来比较麻烦，耗费成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有无线数据接口的电能远程数据采集装置，以代替现有的核查表对检验流水线进行核验校正，并提高操作便捷度，并降低流水线升级成本。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种具有无线数据接口的电能远程数据采集装置，包括：

壳体，其包括具有容纳腔的底座和与底座适配的上盖；

接线部，其设置于底座下端，包括若干强电接线端子和弱电接线端子；

PCB线路板，其设置于底座的容纳腔内，包括电源板和计量控制板；

显示屏，其安装于计量控制板上，并通过设置于上盖的显示窗口暴露于壳体正面；

电流互感器，其安装于底座的容纳腔内，并分别连接所述强电接线端子和PCB线路板；

其中，所述计量控制板上配置有计量模块和控制模块，所述计量模块包括电能计量单元和计量MCU，所述控制模块包括控制MCU、误差计算单元和通信单元，所述计量MCU用于向检验流水线输出脉冲隔离输出信号，并向控制模块输出高频脉冲信号，所述误差计算单元用于接收检验流水线发送的低频无线脉冲信号，以及计量模块输出的高频脉冲信号，并基于所述低频脉冲信号和高频脉冲信号计算计量误差。

在一些实施例中，所述强电接线端子包括对应三相电的三组电流电压接入端子以及电压零线接入端子，其中电流接入端子耦接电流互感器的第一端，电流互感器的第二端耦接所述计量控制板，电压接入端子分别耦接所述电源板和计量控制板。

在一些实施例中，所述电能计量单元包括高精度AD和采样计算芯片，所述高精度AD的输入端耦接电压接入端子和电流互感器的第二端，输出端耦接采样计算芯片的信号输入端，采样计算芯片的信号输出端耦接计量MCU。

在一些实施例中，所述电源板上配置有电压转换电路，所述电压转换电路的输入端耦接电压接入端子，输出端耦接所述计量MCU和控制MCU提供稳定低压电源。

在一些实施例中，所述通信单元包括Wifi通信组件和RS 485通信组件。

在一些实施例中，所述弱电接线端子包括有功高端接入端子、无功高端接入端子以及RS 485A、B线接入端子。

在一些实施例中，所述电源板安装于底座容纳腔底部，所述计量控制板安装于底座容纳腔开口处。

本实用新型的有益技术效果如下：

1)配置了无线数据接口，能接受检验流水线发送的脉冲信号，同时配置了误差计算单元，从而能够独立地基于接受的流水线脉冲信号以及自身计量模块获取的高频脉冲信号计算误差，操作便捷。

2)计量模块和控制模块独立设计，控制模块可根据需求进行升级，从而能够适应待检电能表型号及检验参数和误差计算方式的变化，并降低了检验流水线升级的成本。

附图说明

图1为本实用新型的装置实施例的外型结构示意图。

图2为本实用新型的装置实施例去除上盖后的内部结构示意图。

图3为本实用新型的装置实施例的底座内部结构示意图。

图4为本实用新型的装置实施例中计量板上功能模块组成及连接通信关系示意图。

图5(a)为现有的流水线与核查表适配的误差计算模式示意图，图5(b)为本实用新型的装置与流水线适配的误差计算模式示意图。

具体实施方式

为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。

参见附图1-4，本实用新型实施例提供了一种具有无线数据接口的电能远程数据采集装置，包括壳体1，壳体1包括具有容纳腔的底座10和与底座适配的上盖11。底座10的下端设置有接线部，包括若干强电接线端子12和弱电接线端子13。底座10的容纳腔内还设有PCB线路板，包括电源板21和计量控制板22。底座10上还安装有显示屏14，相应的上盖11上设有与该显示屏14适配的显示窗口，从而显示屏14通过该显示窗口暴露于壳体1正面。另外，上盖11上还设有铭牌安装区，该铭牌安装区设有一保护翻盖15。

参见附图2和3，计量控制板22通过设于底座容纳腔内的几个安装柱17安装于底座10的容纳腔开口处。另外，底座10的容纳腔内还设置有3个互感器16，其一端接线端分别连接强电接线端子12上的三路电流输入，另一端接线端连接计量控制板22。

参见附图1-3，本实施例中，强电接线端子12包括对应三相电的三组电流电压接入端子(每组包括电压接入、电流流入以及电流流出端子)以及电压零线接入端子，其中电流接入端子耦接电流互感器16的第一端，电压接入端子分别耦接电源板21和计量控制板22。

参见附图4，本实施例中，计量控制板22上配置有计量模块和控制模块。其中，计量模块包括电能计量单元和计量MCU，电能计量单元包括高精度AD和采样计算芯片，高精度AD的输入端耦接电压接入端子和电流互感器的第二端，用于将采样的电压电流信号转换为数字信号，输出端耦接采样计算芯片的信号输入端；采样计算芯片的信号输出端耦接计量MCU，用于输出采样计算结果。计量MCU基于采样计算芯片输出的信号，转换后基于脉冲隔离输出向检验流水线发送无线脉冲信号，同时向控制模块发送高频脉冲输出信号。

控制模块包括控制MCU，以及耦接控制MCU的误差计算单元和通信单元。误差计算单元接收计量模块发送的高频脉冲输出信号，并接收检验流水线发送的低频无线脉冲信号，进而基于该高频脉冲输出信号和低频脉冲信号计算计量误差，并将计算得到的计量误差发送到控制MCU。控制MCU还连接显示屏14以驱动显示屏显示相关信息。

作为优选实施方案，本实施例中，通信单元包括Wifi通信组件和RS 485通信组件。其中，Wifi通信组件用于无线连接外部设备，以对控制模块进行参数设计和软件升级。

参见附图1-3，本实施例中，弱电接线端子13包括排列的16个接线端子，其中有2个端子分别作为有功高端接入端子、无功高端接入端子，另外两个端子作为RS 485的A、B线接入端子，其它端子作为备用端子，可根据实际需求使用。

参见附图3，电源板21安装于底座10的容纳腔底部，其上配置有电压转换电路。电压转换电路的输入端耦接电压接入端子，输出端耦接计量MCU和控制MCU提供稳定低压电源。

参见附图4，作为优选实施方案，本实施例中，计量模块和控制模块各自独立配置于计量控制板上，并基于SPI通信连接，从而避免了控制模块的升级对计量模块造成影响。

参见附图5(a)，现有的核查表工作方式为：

将检验流水线功率源输出的电压电流信号接入核查表中，核查表基于测量的电能产生一个低频脉冲输出给流水线线体误差计算***，流水线本身也基于标准表计算电能，产生一个高频信号。流水线线体误差计算***根据标准表的高频脉冲与核查表输出的低频脉冲来计算误差。

参见附图5(b)，本实用新型的电能远程数据采集装置的工作模式如下：

装置接收检验流水线功率源输出的电压电流信号，检验流水线标准表计算的电能也通过无线低频脉冲信号发送给装置；同时，装置本身也会根据采样计算的电能产生一个高频脉冲信号(由计量模块产生并发送到控制模块)。从而误差计算单元根据装置自身产生的高频脉冲信号和检验流水线发送的低频无线脉冲信号即可计算误差。误差计算公式如下：

设：装置脉冲常数为C_核查，检验流水线标准表脉冲常数为C_标准表，测试脉冲圈数为t，理论脉冲数为T_理论，实际脉冲数为T_实际，误差为E，则

其中，T_实际根据装置自身产生的高频脉冲信号和检验流水线发送的低频无线脉冲信号获取。

需要说明的是，由于本实用新型的具有无线数据接口的电能远程数据采集装置的计量MCU也能够向检验流水线输出脉冲隔离输出信号(即模拟待检表产生一个低频脉冲输出给流水线线体误差计算***)，因此其也可以用于类似图(5)a所述的现有的核查表工作方式中，从而可根据情况灵活使用。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种具有无线数据接口的电能远程数据采集装置，其特征在于，包括：

壳体，其包括具有容纳腔的底座和与底座适配的上盖；

接线部，其设置于底座下端，包括若干强电接线端子和弱电接线端子；

PCB线路板，其设置于底座的容纳腔内，包括电源板和计量控制板；

显示屏，其安装于计量控制板上，并通过设置于上盖的显示窗口暴露于壳体正面；

电流互感器，其安装于底座的容纳腔内，并分别连接所述强电接线端子和PCB线路板；

其中，所述计量控制板上配置有计量模块和控制模块，所述计量模块包括电能计量单元和计量MCU，所述控制模块包括控制MCU、误差计算单元和通信单元，所述计量MCU用于向检验流水线输出脉冲隔离输出信号，并向控制模块输出高频脉冲信号，所述误差计算单元用于接收检验流水线发送的低频无线脉冲信号，以及计量模块输出的高频脉冲信号，并基于所述低频无线脉冲信号和高频脉冲信号计算计量误差。

2.如权利要求1所述的具有无线数据接口的电能远程数据采集装置，其特征在于，所述强电接线端子包括对应三相电的三组电流电压接入端子以及电压零线接入端子，其中电流接入端子耦接电流互感器的第一端，电流互感器的第二端耦接所述计量控制板，电压接入端子分别耦接所述电源板和计量控制板。

3.如权利要求2所述的具有无线数据接口的电能远程数据采集装置，其特征在于，所述电能计量单元包括高精度AD和采样计算芯片，所述高精度AD的输入端耦接电压接入端子和电流互感器的第二端，输出端耦接采样计算芯片的信号输入端，采样计算芯片的信号输出端耦接计量MCU。

4.如权利要求2所述的具有无线数据接口的电能远程数据采集装置，其特征在于，所述电源板上配置有电压转换电路，所述电压转换电路的输入端耦接电压接入端子，输出端耦接所述计量MCU和控制MCU提供稳定低压电源。

5.如权利要求1所述的具有无线数据接口的电能远程数据采集装置，其特征在于，所述通信单元包括Wifi通信组件和RS 485通信组件。

6.如权利要求5所述的具有无线数据接口的电能远程数据采集装置，其特征在于，所述弱电接线端子包括有功高端接入端子、无功高端接入端子以及RS 485 A、B线接入端子。

7.如权利要求1-6任一项所述的具有无线数据接口的电能远程数据采集装置，其特征在于，所述电源板安装于底座容纳腔底部，所述计量控制板安装于底座容纳腔开口处。

Images