CN105277784A - 一种用电信息采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用电信息采集装置，包括：智能电表、多个与所述智能电表相连的智能开关、所述智能开关控制的用电设备、与所述智能电表连接的中心服务器。本发明提出的一种用电信息采集装置，能够实时采集各种用电信息，并通过对采集的数据进行分析，为用户和电力企业工作人员提供各种有用信息，提高了电能的使用效率和供电效率。

Description

一种用电信息采集装置

技术领域

本发明涉及电力系统信息化领域，具体涉及一种用电信息采集装置。

背景技术

用户用电信息采集装置是通过对终端用户的用电数据的采集和分析，实现用电监控、推行阶梯定价、负荷管理、线损分析，最终达到自动抄表、错峰用电、用电检查(防窃电)、负荷预测和节约用电成本等目的。

随着用电管理水平的不断提高，人工抄表已经不能满足人们的需要，远程自动抄表逐渐取代人工抄表，解决了人工抄表误差大、工作量大的问题。

目前，以自动化、信息化、互动化为特征的坚强智能电网建设进程的加快，电网的功能和形态正在发生深刻变革，一场以智能电网为重要标志的新的能源革命正在拉开帷幕。利用现代通信技术、信息技术、营销技术构建智能用电服务体系是智能电网的重要工作之一。依托智能电网和现代管理理念，利用高级计量、高效控制、高速通信等技术，实现市场响应迅速、计量公正准确、数据实时采集、服务高效便捷，构建智能电网与电力用户电力流、信息流、业务流实时互动的新型供用电关系是智能用电服务体系的主要内容。

随着技术的发展，出现了用电信息采集装置。用电信息采集装置是对电力用户的用电信息进行采集、处理和实时监控的系统，实现用电信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理、相关信息发布、分布式能源监控、智能用电设备的信息交互等功能。用电信息采集装置是智能用电管理、服务的技术支持系统，为管理信息系统提供及时、完整、准确的基础用电数据。

用电信息采集的核心是智能电表，智能电表就是通过计算机、电信通信等技术的应用，把智能芯片CPU作为技术核心，制作出的有着电功率计量计时、电子计费以及与上位机通信联系和用电管理等各项功能的电度表。智能电表已经成为智能电网的强大终端，它已经与传统意义上的电表有着本质上的区别，不仅有着传统意义上电表的功能，还具备双向多种费用率的计算，以及对用户端的有效控制等，智能电表现在已经成为未来电网终端的发展方向。

智能电表的广泛推广与应用，改变了以往人工抄表带来的麻烦，实现了自动抄表，同时，通过智能系统的有效控制，把用电数字信息进行分析处理，把用户的电价信息、缴费说明和用电信息等全部通知到用户的手中，实现了用电的优质化服务和科学化管理。

现有的智能电表存在时钟准确性、计量方式有效性、通信效率等方面还有待进一步提高。

在用电信息采集方面，现有智能电表在实现信息采集的精细化方面还有不足，还不能满足用户和电力企业的更高要求。

发明内容

至少部分的解决现有技术中所存在的问题，本发明提出一种用电信息采集装置，包括：智能电表、多个与所述智能电表相连的智能开关、所述智能开关控制的用电设备、与所述智能电表连接的中心服务器；

所述智能电表包括硬件部分，其中，硬件部分包括微处理器、供电单元、时钟单元、存储单元、电流采样单元、电压采样单元、温度采样单元、湿度采样单元、显示单元、通信接口单元、开关接口单元；供电单元、时钟单元、存储单元、电流采样单元、电压采样单元、温度采样单元、湿度采样单元、显示单元、通信接口单元、开关接口单元分别与微处理器相连；其中，

所述微处理器：为智能电表的控制核心，用于与智能电表的其他单元进行交互并完成各种运算；

所述供电单元：用于为智能电表的各个电路提供电源供应；

所述时钟单元：用于为智能电表提供时钟功能；

所述存储单元：用于存储智能电表采集的各种数据；

所述电流采样单元：用于采集瞬时电流；

所述电压采样单元：用于采集瞬时电压；

所述温度采样单元：用于采集当前温度值；

所述湿度采样单元：用于采集当前湿度值；

所述显示单元：用于显示各种数据；

所述通信接口单元：用于实现与其他设备之间的通信；

所述开关接口单元：包括多个开关接口，每个开关接口连接一智能开关，至多可以包括32个开关接口；

所述智能开关：接受所述智能电表的开关管理模块管理，用于与一个或多个用电设备相连，并对相连的一个或多个用电设备进行控制；

所述中心服务器：统一管理用电信息采集装置的指令下达、数据处理、通信传输和业务应用。

其中，所述智能电表的所述开关接口单元的每个开关接口对应连接一电流采样单元和一电压采样单元；

所述用电信息采集装置通过连接智能开关，实时监控每个智能开关所控制的用电设备的用电情况，当某一智能开关所控制的用电设备的用电量过大，控制该智能开关或其它智能开关的用电功率。

其中，所述智能电表的供电单元采用变压器线性电源的供电方式，微处理器的电源部分采用全波整流，将供电单元变压器次级的交流电压转换为直流电压，再经过第一稳压二极管，电压稳定在10V左右，输入可调的LDO，输出电压为4V左右。

其中，所述智能电表还包括软件部分，软件部分包括：嵌入式操作系统、系统初始化模块、时钟校准模块、参数测量模块、通信管理模块、开关管理模块；

所述嵌入式操作系统：用于管理智能电表的软硬件；

所述系统初始化模块：用于在智能电表上电后的系统初始化工作；

所述时钟校准模块：用于对时钟进行校准；

所述参数测量模块：用于测量得到各种参数值；

所述通信管理模块：用于管理与智能电表相连接设备之间的通信；

所述开关管理模块：用于管理连接到智能电表的智能开关。

其中，所述智能电表的时钟校准模块每隔1秒钟被调用一次，利用所述温度采样单元中的温度传感器，测量当前的温度值，然后根据晶体的温度和频率准确度的特性曲线，对晶体的偏差进行补偿，时钟校准的过程为：首先判断温度传感器的温度是否改变，如果不改变，则不需要校准；如果温度值发生变化，采集到当前温度值，根据温度与频率精确度之间的对应关系表，用当前温度值查表获得频率值来校准时钟，其中，所述对应关系表为根据晶体的温度和频率准确度的特性曲线所列出的-40度至100度温度与晶体频率的非线性表。

其中，所述智能电表的参数测量模块通过以下公式测量电流有效值和电压有效值：

$I_{rms}=K_i\sqrt{\frac{1}{N}\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}I\left(k\right)\×I\left(k\right)},$

$V_{rms}=K_v\sqrt{\frac{1}{N}\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}V\left(k\right)\×V\left(k\right)},$

其中，I_rms为电流有效值，V_rms为电压有效值，K_i为电流增益，K_v为电压增益，V(k)、I(k)分别为时刻k的瞬时电压值和瞬时电流值；N为一个采样周期内采样次数，即采样频率；

所述参数测量模块通过以下公式测量有功功率：

$P=K_P\left(\frac{1}{N}\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}V\right(k)\×I(k\left)\right),$

其中，P为有功功率，K_P为有功功率增益。

其中，所述智能电表的通信管理模块包括串口管理子模块、无线管理子模块，所述串口管理子模块管理与其他设备的串口通信；所述无线管理子模块管理与其他设备的无线通信。

其中，所述智能电表的嵌入式操作系统为嵌入式Linux，所述串口管理子模块用于管理对于串口的操作，包括设置串口的属性、串口的打开和串口的读取，所述串口管理子模块的串口读取实现过程包括：

添加串口读取程序中用到的头文件；

定义一个新的int型进程ID号；

编写新建子进程功能，读取串口对应文件中的电表数据并输出到新建的data.txt文件中；

通过程序设置父进程睡眠1秒，并用system函数的kill功能来终止子进程；

以只读方式打开存储电表数据的data.txt文件；

从data.txt文件中第一行数据开始读取，并存入缓存buf中；

通过字符串完全匹配函数判断某一时刻读取的数据是否是以“--”开头的，若不是则重新读取下一行，直到读取到完整的数据为止；

将完全匹配的一行数据中的具体数值提取到meter数组存储；

实现以读写方式来打开一新建文件dl.txt文件；

将meter数组中存储的数值写入dl.txt文件供其他设备调用。

其中，所述智能开关接收到中心服务器发送的关闭指令时，断开对其所控制的用电设备的电力供应；所述智能开关接收到中心服务器发送的开启指令时，启动对其所控制的用电设备的电力供应。

其中，所述中心服务器采集用户的每个智能开关对应的用电信息，包括负荷数据、电量数据、抄表数据、电能质量数据、异常告警信息；所述中心服务器对所采集的用电信息进行数据分析，并将分析结果发送给用户和电力企业的相关人员。

其中，所述智能电表的所述开关管理模块，采用链表结构实现对智能开关的管理，每当所述智能电表增加一个智能开关连接时，在链表中插入一个相应的结点，并对应该结点分配相应的存储区域，当所述智能电表减少一个智能开关连接时，删除链表中对应的结点以及相应的存储区域。

本发明采集系统所用智能电表，计时准确，通信接口丰富，易于扩展，便于电力企业和用户的使用。

本发明提出的一种用电信息采集装置，能够实时采集各种用电信息，并通过对采集的数据进行分析，为用户和电力企业工作人员提供各种有用信息，提高了电能的使用效率和供电效率。

附图说明

图1是本发明提出的智能电表的示意框图；

图2是本发明提出的智能电表的软件结构的示意图；

图3是本发明提出的用电信息采集装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

参见图1，本发明提出的一种智能电表，包括：硬件部分，其中，硬件部分包括微处理器、供电单元、时钟单元、存储单元、电流采样单元、电压采样单元、温度采样单元、湿度采样单元、显示单元、通信接口单元、开关接口单元；供电单元、时钟单元、存储单元、电流采样单元、电压采样单元、温度采样单元、湿度采样单元、显示单元、通信接口单元、开关接口单元分别与微处理器相连；

所述微处理器：为智能电表的控制核心，用于与智能电表的其他单元进行交互并完成各种运算；

所述供电单元：用于为智能电表的各个电路提供电源供应；

所述时钟单元：用于为智能电表提供时钟功能；

所述存储单元：用于存储智能电表采集的各种数据；

所述电流采样单元：用于采集瞬时电流；

所述电压采样单元：用于采集瞬时电压；

所述温度采样单元：用于采集当前温度值；

所述湿度采样单元：用于采集当前湿度值；

所述显示单元：用于显示各种数据；

所述通信接口单元：用于实现与其他设备之间的通信；

所述开关接口单元：包括多个开关接口，每个开关接口连接一智能开关，至多可以包括32个开关接口。

本发明智能电表的微处理器采用单片SOC，目前提供电能表单片解决方案的主要有ADE71xx系列、71M651x系列和MSP430F4x系列等。ADE71xx系列是ADI公司推出的集成了电表模拟前端、RTC和LCD驱动器的DSP解决方案，它采用8052内核，在动态范围1000：1内的有功功率误差小于0.1％，无功功率误差小于0.5％。微处理71M651x系列是TERIDIAN公司推出的专用于三相电能表单片解决方案，它的内部由计量采样模拟前端模块、管理模块和电能计量模块3个模块构成，在动态范围2000：1内有功功率误差小于0.5％，无功功率计量误差小于1.0％，各项指示符合IEC62053/ANSICI2.20标准。MSP430F4x系列芯片虽不是专为电能表单片解决方案设计的，但它的内部结构和性能决定了它能作为电能表的主芯片。它同样具有电能表所需要的采样模块，计量模块及控制模块，能实现高效率的采样转换计算，甚至有电能脉冲的输出。

供电单元采用变压器线性电源的供电方式，微处理器的电源部分采用全波整流，将供电单元变压器次级的交流电压转换为直流电压，再经过第一稳压二极管，电压稳定在10V左右，输入可调的LDO，输出电压为4V左右。

由于需要用到外部的RTC时钟单元，支持实时时钟，实现多费率的方案，因此在系统掉电的情况下，需要用到备用电池给时钟单元供电。所述时钟单元的供电方式为：电网正常供电时，时钟单元从电网吸收电能，电网停电时，备用电池将给时钟单元提供电源。

在本方案中采用了双二极管进行电网电压和电池电压的选择，当电网正常供电时，4V的电压大于电池电压，由于双二极管的作用，时钟单元选择4V电源供电，备用电池处于不工作状态；当电网停电时，双二极管反方向导通，时钟单元选择备用电池供电。在供电单元中有电网电压掉电和电池电压检测网络，电网电压掉电检测是对全波整流之后的10V直流电压进行检测，通过在分压电阻两端产生1.7V左右的电压，输入微处理器内部的比较器，当电网掉电时，比较器输出标志位，微处理器检测到此标志位时认为系统掉电，进行数据保存、系统时钟配置等操作。

时钟单元具有日历模式和计数模式，当时钟单元的控制寄存器中的标志位RTCMODE置位时，时钟单元配置成日历模式，可提供秒、分、时、星期、日、月、年信息，支持二进制格式或BCD编码方式，时钟单元具有5个中断源，每个中断源具有独立使能位和标志位，在日历模式下，5个种中断源可用，可以结合优先级和中断向量寄存器决定哪一个中断请求被执行。当RTCMODE重置时，计数器模式被选择。

参见图2，本发明的智能电表还包括软件部分，软件部分包括：嵌入式操作系统、系统初始化模块、时钟校准模块、参数测量模块、通信管理模块、开关管理模块；

所述嵌入式操作系统：用于管理智能电表的软硬件；

所述系统初始化模块：用于在智能电表上电后的系统初始化工作；

所述时钟校准模块：用于对时钟进行校准；

所述参数测量模块：用于测量得到各种参数值；

所述通信管理模块：用于管理与智能电表相连接设备之间的通信；

所述开关管理模块：用于管理连接到智能电表的智能开关。

驱动时钟单元的晶体频率容易受外部环境温度的改变而使精度不高，时钟芯片的晶体频率精确度与温度间具有一定的曲线对应关系。在一定温度范围内，晶体频率精确度和温度关系的基本模型为以标准温度25摄氏度所对应的频率值为对称轴的抛物线，尽管精确度是百万分之一数量级的，但对于高频测量的应用，误差是不能忽略的，实时时钟的准确性直接影响相关电参量特性，因而需要对时钟进行校准。

时钟校准模块每隔1秒钟被调用一次，利用所述温度采样单元中的温度传感器，测量当前的温度值，然后根据晶体的温度和频率准确度的特性曲线，对晶体的偏差进行补偿，使RTC在工作温度范围内保持较高的精度。时钟校准的过程为：首先判断温度传感器的温度是否改变，如果不改变，则不需要校准；如果温度值发生变化，采集到当前温度值，根据温度与频率精确度之间的对应关系表，用当前温度值查表获得频率值来校准时钟，其中，所述对应关系表为根据晶体的温度和频率准确度的特性曲线所列出的-40度至100度温度与晶体频率的非线性表。

本发明的智能电表采用数字测量的方法来测量各种电能参数，所述参数测量模块通过以下公式测量电流有效值和电压有效值：

$I_{rms}=K_i\sqrt{\frac{1}{N}\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}I\left(k\right)\×I\left(k\right)},$

$V_{rms}=K_v\sqrt{\frac{1}{N}\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}V\left(k\right)\×V\left(k\right)},$

其中，I_rms为电流有效值，V_rms为电压有效值，K_i为电流增益，K_v为电压增益，V(k)、I(k)分别为时刻k的瞬时电压值和瞬时电流值；N为一个采样周期内采样次数，即采样频率。根据香农采样定理，保证信息完全重建的采样频率至少是最高信号频率的两倍，绝大多数国家的民用交流电是220V50Hz或110V60Hz，工频电网中有一系列谐波，但4096次/秒的采样速率可保证2kHz以内的功率成分不丢失，不会对电参量的测量精度造成很大的影响。

通过以下公式测量有功功率：

$P=K_P\left(\frac{1}{N}\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}V\right(k)\×I(k\left)\right),$

其中，P为有功功率，K_P为有功功率增益，V(k)、I(k)分别为时刻k的瞬时电压值和瞬时电流值；N为一个采样周期内采样次数，即采样频率。

有功功率的测量是对一定采样周期内的电流电压信号进行采样，将瞬时采样值相乘累加，再除以采样次数，得到这段时间内的平均有功功率P。

所述通信管理模块包括串口管理子模块、无线管理子模块，所述串口管理子模块管理与其他设备的串口通信；所述无线管理子模块管理与其他设备的无线通信。

串形接口是大多数电子设备之间进行数据通信的主要设备，以其通讯方式简单、接线少而被广泛使用。

所述串口管理子模块用于管理对于串口的操作，包括设置串口的属性、串口的打开和串口的读取。

对于操作系统为嵌入式Linux的情况，串口常常被看成一个具体的设备文件位于“/dev”目录下，如我们使用到的是串口0，则其传输的数据都存放在系统路径/deWttySACO文件中。当针对Linux系统的串口参数配置好，并能与电能信号采集模块中的串口设备进行匹配时，就可以利用终端命令system(″cat/dev/ttySACO″)将串口设备文件中的数据输出到标准输出设备，系统中默认的标准输出设备是终端界面。其中系统函数systemO函数用来方便用户间接使用终端命令操作。此函数通过新建一个子进程来执行串口数据的读取，主进程则等待子进程直到其读取结束。

但是我们的目标是将数据信息显示到编写好的图形界面中，并且这些信息是时刻变化着的，因此我们需要将这些动态数据提取到一个供图形界面单独调用的文件中保存起来。

所述串口管理子模块的串口读取实现过程包括：

添加串口读取程序中用到的头文件；

定义一个新的int型进程ID号；

编写新建子进程功能，读取串口对应文件中的电表数据并输出到新建的data.txt文件中；

通过程序设置父进程睡眠1秒，并用system函数的kill功能来终止子进程；

以只读方式打开存储电表数据的data.txt文件；

从data.txt文件中第一行数据开始读取，并存入缓存buf中；

通过字符串完全匹配函数判断某一时刻读取的数据是否是以“--”开头的，若不是则重新读取下一行，直到读取到完整的数据为止；

将完全匹配的一行数据中的具体数值提取到meter数组存储；

实现以读写方式来打开一新建文件dl.txt文件；

将meter数组中存储的数值写入dl.txt文件供其他设备调用。

参见图3，本发明还提出一种包括所述智能电表的用电信息采集装置，所述系统包括所述智能电表、多个与所述智能电表相连的智能开关、所述智能开关控制的用电设备、与所述智能电表连接的中心服务器；

所述智能开关：接受所述智能电表的开关管理模块管理，用于与一个或多个用电设备相连，并对相连的一个或多个用电设备进行控制；

所述中心服务器：统一管理用电信息采集装置的指令下达、数据处理、通信传输和业务应用。

其中，所述智能电表的所述开关接口单元的每个开关接口对应连接一电流采样单元和一电压采样单元；

所述用电信息采集装置通过连接智能开关，可以实时监控每个智能开关所控制的用电设备的用电情况，当某一智能开关所控制的用电设备的用电量过大，可以控制该智能开关或其它智能开关的用电功率。通过比较不同智能开关对应的用电量，来控制用电功率。

所述智能开关接收到中心服务器发送的关闭指令时，断开对其所控制的用电设备的电力供应；所述智能开关接收到中心服务器发送的开启指令时，启动对其所控制的用电设备的电力供应。

所述中心服务器采集用户的每个智能开关对应的用电信息，包括负荷数据、电量数据、抄表数据、电能质量数据、异常告警信息；所述中心服务器对所采集的用电信息进行数据分析，并将分析结果发送给用户和电力企业的相关人员。比如，当通过数据分析发现用户某个智能开关对应的用电量明显异常时，会提醒用户进行关注。

中心服务器作为用电信息采集装置的指挥中心，统一管理整个用电信息采集装置的指令下达、数据处理、通信传输和业务应用。中心服务器包括数据库服务器、磁盘阵列、应用服务器以及相关的网络设备组成。中心服务器可根据实际情况选择集中式部署或分布式部署。

中心服务器按照电力管理的需要，将IP地址或MAC地址加入不同的分组或管理域，完成数据的集抄、分析、统计、业务推送等业务，引导小区和居民用户合理用电、避峰填谷，高效使用电能，提供便民服务。

中心服务器采集用户的用电信息(负荷数据、电量数据、抄表数据、电能质量数据、异常告警信息等)，并通过与生产系统获取的相关用电信息，构建出购电侧、供电侧、售电侧各类用电信息的一体化数据平台，为营销业务提供数据支持。

电力行业人员可通过工作站访问中心服务器完成用电信息的采集、在线监测、负荷、电量、电能质量、损耗分析、电力供应信息的发布、催费、购电控制、管理等功能。

用户在家中可通过智能手机、计算机、数字电视等访问中心服务器的Web服务器完成用电数据查询、缴费、政策学习、业务浏览等服务。

所述智能电表的所述开关管理模块，采用链表结构实现对智能开关的管理，每当所述智能电表增加一个智能开关连接时，在链表中插入一个相应的结点，并对应该结点分配相应的存储区域，当所述智能电表减少一个智能开关连接时，删除链表中对应的结点以及相应的存储区域。通过上述方式，可以很好的实现对智能开关的动态管理，可以有效的节约存储空间。

本发明采集系统所用智能电表，计时准确，通信接口丰富，易于扩展，便于电力企业和用户的使用。

本发明提出的一种用电信息采集装置，能够实时采集各种用电信息，并通过对采集的数据进行分析，为用户和电力企业工作人员提供各种有用信息，提高了电能的使用效率和供电效率。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种用电信息采集装置，包括：智能电表、多个与所述智能电表相连的智能开关、所述智能开关控制的用电设备、与所述智能电表连接的中心服务器；

所述智能电表包括硬件部分，其中，硬件部分包括微处理器、供电单元、时钟单元、存储单元、电流采样单元、电压采样单元、温度采样单元、通信接口单元、开关接口单元；供电单元、时钟单元、存储单元、电流采样单元、电压采样单元、温度采样单元、通信接口单元、开关接口单元分别与微处理器相连；其中，

所述微处理器：为智能电表的控制核心，用于与智能电表的其他单元进行交互并完成各种运算；

所述供电单元：用于为智能电表的各个电路提供电源供应；

所述时钟单元：用于为智能电表提供时钟功能；

所述存储单元：用于存储智能电表采集的各种数据；

所述电流采样单元：用于采集瞬时电流；

所述电压采样单元：用于采集瞬时电压；

所述温度采样单元：用于采集当前温度值；

所述通信接口单元：用于实现与其他设备之间的通信；

所述开关接口单元：包括多个开关接口，每个开关接口连接一智能开关，至多可以包括32个开关接口；

所述智能开关：接受所述智能电表的开关管理模块管理，用于与一个或多个用电设备相连，并对相连的一个或多个用电设备进行控制；

所述中心服务器：统一管理用电信息采集装置的指令下达、数据处理、通信传输和业务应用。

2.如权利要求1所述的用电信息采集装置，其中，所述智能电表的所述开关接口单元的每个开关接口对应连接一电流采样单元和一电压采样单元；

所述用电信息采集装置通过连接智能开关，实时监控每个智能开关所控制的用电设备的用电情况，当某一智能开关所控制的用电设备的用电量过大，控制该智能开关或其它智能开关的用电功率。

3.如权利要求1所述的用电信息采集装置，其中，所述智能电表的供电单元采用变压器线性电源的供电方式，微处理器的电源部分采用全波整流，将供电单元变压器次级的交流电压转换为直流电压，再经过第一稳压二极管，电压稳定在10V左右，输入可调的LDO，输出电压为4V左右。

4.如权利要求1所述的用电信息采集装置，其中，所述智能电表还包括软件部分，软件部分包括：嵌入式操作系统、时钟校准模块、参数测量模块、通信管理模块、开关管理模块；

所述嵌入式操作系统：用于管理智能电表的软硬件；

所述时钟校准模块：用于对时钟进行校准；

所述参数测量模块：用于测量得到各种参数值；

所述通信管理模块：用于管理与智能电表相连接设备之间的通信；

所述开关管理模块：用于管理连接到智能电表的智能开关。

5.如权利要求4所述的用电信息采集装置，其中，所述智能电表的参数测量模块通过以下公式测量电流有效值和电压有效值：

$I_{rms}=K_i\sqrt{\frac{1}{N}\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}I\left(k\right)\×I\left(k\right)},$

$V_{rms}=K_v\sqrt{\frac{1}{N}\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}V\left(k\right)\×V\left(k\right)},$

其中，I_rms为电流有效值，V_rms为电压有效值，K_l为电流增益，K_v为电压增益，V(k)、I(k)分别为时刻k的瞬时电压值和瞬时电流值；N为一个采样周期内采样次数，即采样频率；

所述参数测量模块通过以下公式测量有功功率：

$P=K_P\left(\frac{1}{N}\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}V\right(k)\×I(k\left)\right),$

其中，P为有功功率，K_P为有功功率增益。

6.如权利要求2所述的用电信息采集装置，其中，所述智能开关接收到中心服务器发送的关闭指令时，断开对其所控制的用电设备的电力供应；所述智能开关接收到中心服务器发送的开启指令时，启动对其所控制的用电设备的电力供应。

7.如权利要求1所述的用电信息采集装置，其中，所述中心服务器采集用户的每个智能开关对应的用电信息，包括负荷数据、电量数据、抄表数据、电能质量数据、异常告警信息；所述中心服务器对所采集的用电信息进行数据分析，并将分析结果发送给用户和电力企业的相关人员。