CN106018948B - 一种具有多时间尺度电价信息的智能电表 - Google Patents

一种具有多时间尺度电价信息的智能电表 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有多时间尺度电价信息的智能电表。包括电价接收模块、电量测量模块、核心处理模块、存储模块、显示模块和WiFi无线通信模块，电价接收模块输出多时间尺度电价信息到核心处理模块和存储模块，电量测量模块输出多时间尺度耗电量信息到核心处理模块和存储模块，核心处理模块输出多时间尺度电价信息、耗电量信息和电费信息到显示模块、WiFi无线通信模块和存储模块，存储模块输出历史数据信息到核心处理模块。本发明将多时间尺度的电价、耗电量和电费信息进行显示，使电费计量更加公开透明；能够随时用智能手机查询电价信息和耗电量信息，提醒用户分时段用电和节约用电，有助于降低电费支出，绿色环保生活。

Description

一种具有多时间尺度电价信息的智能电表
技术领域
本发明涉及一种智能电表，特别是涉及一种具有多时间尺度电价信息的智能电表。
背景技术
智能电表在中国已经大规模应用，电网公司不再进行人工抄表，而是通过智能电表远距离抄表，节约了很多了人力消耗。用户可以通过智能电表随时查询家庭用电量，通过手机上缴电费，不用再去供电公司缴费。智能电表是电表领域的发展方向，但是随着电力改革的深入，现在的智能电表不具有接收多时间尺度电价信息的功能，阻碍了电力改革的进一步发展。
电力体制改革的一个方向是增大可再生能源的利用率，放开售电市场，让中小规模的用户可以参与电力系统平衡。传统的用户是不能给电力系统平衡做贡献的，一直以来都是电力系统调控发电设备，实现电力系统的发电量和用电量的平衡。随着可在生能源利用率的进一步增大，电力系统的波动性和不确定性也增大，因为传统火力发电机组是受人调控的，不确定性不大，但是可在生能源比如风能和太阳能，都具有很大的波动性。假设用户侧用电量不变，风能波动的时候，就必须让火力机组进行调整，风能减少的时候火力机组增加出力，风能增大的时候火力机组减小出力，这样反复调整火力机组出力，不仅没有减少能耗，反而比不用可再生能源时能耗增加，所以必须改变原有的平衡调节方式，让用户参与电力系统平衡。
用户参与电力系统平衡的时候，风能增大，可以适当调低电价，让用户多用电；风能小的时候，可以适当调高电价，让用户少用电。这样就不用很大幅度的调整火力机组出力，减少能源浪费。
实现用户参与电力系统平衡的方式，就是采用多时间尺度电价信息的智能电表。多时间尺度电价信息包括电网公司发布的日前分时电价和日间实时电价，多时间尺度是指1天、6小时、1小时、15分钟不等的时间。日前分时电价，就是在每天的固定时间，比如每天13点钟，发布第二天24小时每个小时的电价。日前分时电价可以给用户第二天的用电计划进行指导，假如用户要给电动汽车充电，用户会选择电费低的时段充电，实现利用电价高低让用户参与电力系统平衡。日间实时电价，就是在每天实时发布的电价，一般也是在整点发布，比如每隔15分钟发布一个电价，短时间尺度的电价可以让用户去调整一些设备的运行状态，比如热水器的加热时间可以放在电费较低的时段。
发明内容
针对上述背景技术中的问题，本发明提供了一种具有多时间尺度电价信息的智能电表，可以接收电网公司多时间尺度的电价信息，可以测量用户多时间尺度的耗电量，可以进行多时间尺度的电费计算，满足未来智能电表多时间尺度计费的需求；可以将多时间尺度的电价信息、耗电量信息和电费信息进行显示，使电费计量更加公开透明；可以让用户随时通过智能手机查询电价信息、耗电信息和电费信息，具有提醒用户分时段用电和节约用电的功能，使用户降低电费支出，绿色环保生活。
本发明的技术方案是：
包括外壳和置于外壳内的电价接收模块、电量测量模块、核心处理模块、存储模块、显示模块和WiFi无线通信模块共五个模块。
包括用于测量不同时间尺度耗电量信息的电量测量模块，电量测量模块将耗电量信息传输给核心处理模块和存储模块；
包括用于接收电网公司通过光纤传输来的不同时间尺度电价信息的电价接收模块，电价接收模块将不同时间尺度电价信息传输给核心处理模块和存储模块；
包括分别与电价接收模块、电量测量模块和存储模块连接的核心处理模块，核心处理模块接收电价接收模块的电价信息、电量测量模块的耗电量信息和存储模块的历史数据处理得到多时间尺度的电费信息，并将电费信息传输给存储模块，核心处理模块将电价信息、耗电量信息和电费信息传送给显示模块和WiFi无线通信模块；
包括分别与电价接收模块、电量测量模块和核心处理模块连接的存储模块，存储模块接收电价接收模块的电价信息、电量测量模块的耗电量信息和核心处理模块的电费信息进行存储作为历史数据；
包括与核心处理模块连接的显示模块，显示模块接收核心处理模块传送来的多时间尺度电价信息、耗电量信息和电费信息并进行显示；
包括与核心处理模块连接的WiFi无线通信模块，WiFi无线通信模块接收核心处理模块多时间尺度的电价信息、耗电量信息和电费信息通过WiFi无线通信方式发送到智能手机。
所述的电量测量模块测量每一时间尺度的耗电量并将耗电量传输给核心处理模块和存储模块，耗电量包括1年耗电量、1个月耗电量、1天耗电量、1小时耗电量和15分钟耗电量等多个时间尺度下的耗电量。
所述的智能电表的外壳正面设有一LED显示屏，显示屏旁设有圆形显示按钮，底部设有五个接线孔，五个接线孔分别是光纤信号传输线接线孔、火线接入接线孔、零线接入接线孔、火线接出接线孔和零线接出接线孔。
所述的电价信息包括电网公司发布的日前分时电价和日间实时电价。
本发明的多时间尺度包括1天、6小时、1小时、15分钟不等。
本发明具有以下有益效果：
1)可以接收电网公司多时间尺度的电价信息、测量用户多时间尺度的耗电量、进行多时间尺度的电费计算，满足未来智能电表多时间尺度计费的需求。
2)可以将多时间尺度的电价信息、耗电量信息和电费信息进行显示，使电费计量更加公开透明。
3)可以让用户随时通过智能手机查询电价信息、耗电信息和电费信息，用户看到不同时段电价不同时，会主动调控家庭用电安排，实现提醒用户分时段用电和节约用电，使用户降低电费支出，绿色环保生活。
附图说明
图1是本发明的系统构架图。
图2是本发明的外观结构图。
图中：1、智能电表，2、低功耗LED显示屏，3、显示按钮，4、光纤信号传输线接线孔，5、火线接入接线孔，6、零线接入接线孔，7、火线接出接线孔，8、零线接出接线孔。
具体实施方式
以下结合实施例及其附图作进一步说明。
如图1所示，本发明包括电价接收模块、电量测量模块、核心处理模块、存储模块、显示模块和WiFi无线通信模块共五个模块。
电价接收模块接收电网公司通过光纤传输过来的多时间尺度的电价信息，电价信息包括电网公司发布的日前分时电价和日间实时电价，多时间尺度包括1天、6小时、1小时、15分钟不等；电价接收模块可以将多时间尺度的电价信息传输给核心处理模块和存储模块。
电量测量模块可以测量用户每个时间尺度的耗电量并将耗电量信息传输给核心处理模块和存储模块的，用户的耗电量包括1年耗电量、1个月耗电量、1天耗电量、1小时耗电量、15分钟耗电量等多个时间尺度。
核心处理模块接收电价接收模块的电价信息、电量测量模块的耗电信息和存储模块的历史数据，核心处理模块是智能电表的核心运算设备，进行数据运算得到用户多时间尺度的电费信息；核心处理模块将多时间尺度的电费信息传输给数据存储模块进行存储；核心处理模块将多时间尺度的电价信息、耗电量信息和电费信息传输给显示模块进行显示；核心处理模块将多时间尺度的电价信息、耗电量信息和电费信息传输给WiFi无线通信模块进行发送。
存储模块接收电价接收模块的电价信息、电量测量模块的耗电量信息和核心处理模块的电费信息并将这些信息进行存储；存储模块可以存储用户1年的多时间尺度的用电数据，用户在1年时间内随时可以进行用电情况的查询；存储模块可以将所存储的数据发送给核心处理模块用于运算。
显示模块接收核心处理模块多时间尺度的电价信息、耗电量信息和电费信息并进行显示，显示模块采用低功耗LED屏设计，一般处于待机黑屏状态，可节约电量，用户需要查看显示信息时按下显示按钮即可显示，3分钟无操作后，显示模块自动进入待机黑屏状态。
WiFi无线通信模块接收核心处理模块多时间尺度的电价信息、耗电量信息和电费信息并将这些信息通过WiFi无线通信方式发送给用户的智能手机，实现用户随时随地对家庭用电情况的查询，提醒用户分时段用电和节约用电。
本发明的具体实施例如下：
如图2所示，智能电表1外壳是长方体设计，正面具有一个长方形的低功耗LED显示屏2，显示屏旁边设计一个圆形显示按钮3；智能电表底部设计五个接线孔，从左至右排列依次是光纤信号传输线接线孔4、火线接入接线孔5、零线接入接线孔6、火线接出接线孔7和零线接出接线孔8。
使用时将光纤信号传输线接入接线孔4，外部火线接入接线孔5，外部零线接入接线孔6，房间内火线接入接线孔7，房间内零线接入接线孔8。
显示模块采用低功耗LED屏设计，一般处于待机黑屏状态，可以节约电量，用户需要查看显示信息时按下显示按钮3即可显示，3分钟无操作后，显示模块自动进入待机黑屏状态。
各个模块具体是：电价接收模块输出多时间尺度电价信息分别到核心处理模块和存储模块；电量测量模块输出多时间尺度耗电量信息分别到核心处理模块和存储模块；核心处理模块接收电价接收模块的多时间尺度电价信息，接收电量测量模块多时间尺度耗电量信息，接收存储模块历史数据，输出多时间尺度电价信息、耗电量信息和电费信息分别到显示模块、WiFi无线通信模块和存储模块；存储模块接收电价接收模块的多时间尺度电价信息、电量测量模块的多时间尺度耗电量信息和核心处理模块的电费信息，输出历史数据信息到核心处理模块；显示模块接收核心处理模块的多时间尺度电价信息、耗电量信息和电费信息；WiFi无线通信模块接收核心处理模块的多时间尺度电价信息、耗电量信息和电费信息。
可见，本发明测量多时间尺度的耗电量，进行多时间尺度的电费计算和显示，满足未来智能电表多时间尺度计费的需求，解决了现有技术中未曾解决的技术问题，使用户降低电费支出，绿色环保生活。

Claims (3)

1.一种具有多时间尺度电价信息的智能电表，其特征在于：
包括用于接收电网公司通过光纤传输来的不同时间尺度电价信息的电价接收模块，电价接收模块将不同时间尺度电价信息传输给核心处理模块和存储模块；
包括分别与电价接收模块、电量测量模块和存储模块连接的核心处理模块，核心处理模块接收根据电价接收模块的电价信息、电量测量模块的耗电量信息和存储模块的历史数据这三者处理得到多时间尺度的电费信息，并将电费信息传输给存储模块，核心处理模块将电价信息、耗电量信息和电费信息传送给显示模块和WiFi无线通信模块；
包括分别与电价接收模块、电量测量模块和核心处理模块连接的存储模块，存储模块接收电价接收模块的电价信息、电量测量模块的耗电量信息和核心处理模块的电费信息进行存储作为历史数据；
包括与核心处理模块连接的显示模块，显示模块接收核心处理模块传送来的多时间尺度电价信息、耗电量信息和电费信息并进行显示；
包括与核心处理模块连接的WiFi无线通信模块，WiFi无线通信模块接收核心处理模块多时间尺度的电价信息、耗电量信息和电费信息通过WiFi无线通信方式发送到智能手机；
所述的电量测量模块测量每一时间尺度的耗电量并将耗电量传输给核心处理模块和存储模块，耗电量的数据包括1年耗电量、1个月耗电量、1天耗电量、1小时耗电量和15分钟耗电量。
2.根据权利要求1所述的一种具有多时间尺度电价信息的智能电表，其特征在于：所述的智能电表的外壳正面设有一LED显示屏，显示屏旁设有圆形显示按钮，底部设有五个接线孔，五个接线孔分别是光纤信号传输线接线孔、火线接入接线孔、零线接入接线孔、火线接出接线孔和零线接出接线孔。
3.根据权利要求1所述的一种具有多时间尺度电价信息的智能电表，其特征在于：所述的电价信息包括电网公司发布的日前分时电价和日间实时电价。
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