CN201449418U - 应用电力载波技术的三相电表 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种应用电力载波技术的三相电能计量表。所述电能计量表包括主控模块及与主控模块连接的计量模块、负荷控制模块、按键输入模块、显示模块、存储模块、通讯接口模块，还包括与主控模块连接用于精度测试的精度信号输出模块；所述存储模块至少包括两个独立的用于存储相同数据可互相核实数据的存储器；所述计量模块包括依次连接的16位AD采样芯片及32位DSP芯片；所述通讯接口模块包括RS485通讯接口、红外通讯接口和电力载波通讯电路。本实用新型高度集成，整表元件少且几乎无可调器件，减少了元器件的失效概率，提高了电表的平均无故障工作时间；同时采用了多重数据备份技术，数据被存放在不同的存储器中，相互核实，保证了数据的绝对安全，避免数据流失。

Description

应用电力载波技术的三相电表

技术领域

本实用新型涉及电能计量技术领域，具体是指一种应用了现代电力载波技术的电子式、三相电能计量表。

背景技术

供电部门通过电能表计量各用户用电量。最早使用的机械式电表，需人工上门抄表，电力部门的人员及管理成本都很大。随着技术的发展，现在已经可以利用电力线载波等技术实现远程抄表或者预付费电表来解决这个问题。实际上，以往功能简单的电表早已不能满足现代社会人们的高端消费需求，无论是电力管理部门或消费者对电表的功能多样化、工作稳定性及可操作性、精度等都提出了更高的要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种应用于三相供电线路，采用现代通讯技术、工作性能稳定、可靠的电能计量表。

根据以上需解决的问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种应用电力载波技术的三相电表，包括主控模块及与主控模块连接的计量模块、负荷控制模块、按键输入模块、显示模块、存储模块、通讯接口模块，还包括与主控模块连接用于精度测试的精度信号输出模块；所述存储模块至少包括两个独立的用于存储相同数据可互相核实数据的存储器。

所述的精度信号输出模块输出的信号包括时钟检测信号、需量周期更替检测信号、时段切换检测信号，上述三种信号采用同一输出端子，根据用户设置选择输出。

所述计量模块包括依次连接的16位AD采样芯片及32位DSP数字信号处理芯片。

所述通讯接口模块包括RS485通讯接口、红外通讯接口和电力载波通讯电路；其中，RS485通讯接口采用工业级RS485芯片并配有保护电路。

所述应用电力载波技术的三相电表还至少还包括两个精度等级的时钟模块，所述时钟模块与主控模块连接。

应用电力载波技术的三相电表还包括与三相供电线路直接连接的电源转换模块，该模块与备用电池模块均与用于协调二者工作为其它功能电路模块直接提供工作电源的电源管理模块连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1)本实用新型高度集成，计量、时钟等测量值的初始误差均采用软件调整，整表元件少且无可调器件，减少了元器件的失效概率，提高了电表的平均无故障工作时间；

2)采用了多重数据备份技术，数据被存放在不同的存储器中，相互核实，从而保证了数据的绝对安全；

3)带有多种通讯接口电路，支持远程抄表，数据采集方便，操作灵活；

4)对RS485通讯接口设置保护电路，并采用软件配合，使该模块对高压、静电具有超强的耐受力，保证通讯性能稳定可靠.

5)带有两级时钟以上运作，当高精度时钟失效时，自动切换至低精度时钟，确保时间的有效性；

6)高可靠、宽工作范围的电源设计，保证电表在恶劣环境下能够正常工作。

附图说明

图1是本实用新型原理组成示意框图；图2是RS485通讯接口保护电路原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明：

如图1，本实用新型包括主控模块及与主控模块连接的计量模块、负荷控制模块、按键输入模块、显示模块、存储模块、通讯模块、用于精度测试的精度信号输出模块。其中，通讯模块中设有红外通讯接口、电力载波通讯接口及RS485通讯接口，红外通讯接口主要用于工作人员现场数据采集，电力载波通讯接口用于远程抄表，RS485通讯接口即可用于现场数据采集也可支持远程集抄系统。

实施时，计量模块通过电压互感器和电流互感器分别采集三相电压和电流，并传送给AD采样芯片，经转换后的数据传送给具有实时信号处理功能的32位DSP数字信号处理芯片。其中，AD采样芯片采用可6路同时采样的16位高速采样芯片。

所述存储模块至少采用两个独立存储器，本实用新型的技术方案中对数据采用了多重备份技术，相同数据被存放在不同的存储器中，用于相互核实，避免数据错误或流失，保证数据安全。

所述RS485通讯接口采用工业级RS485芯片并配有专门的保护电路。如图2，所述保护电路包括分别连接于RS485通讯接口发送(A)和接收(B)端的热敏电阻PT1、PT2，热敏电阻PT1、PT2另一端之间并联有压敏电阻R43、瞬态抑制二极管M1，抑噪磁珠R41、R42分别连接于压敏电阻R43两端，抑噪磁珠R41、R42另一端作为信号输出端。

当外部有高能过电压干扰信号加于A、B两端时，压敏电阻R43迅速反应，产生一个瞬时大电流，回路内电流的迅速增加使热敏电阻PT1、PT2快速动作，即PT1、PT2自身压降迅速增加，这样就可降低降落在压敏电阻R43上的高压，避免通讯接口损坏，起到保护作用。而对于低能量的干扰脉冲，在通过压敏电阻R43第一次削减后，再由瞬态抑制二极管M1、抑噪磁珠R41、R42进行消除，这样就保证通讯接口能够在3.5KV的耦合干扰下仍可以正常通讯。

本实用新型同时具有两路RS485通讯接口，实施时，采用类似Windows的多任务通讯机制，使两个通讯接口能够互不干扰地进行通讯。

所述精度信号输出模块采用一个复用端子，该端子根据用户输入的参数设置，可分别输出时钟检测信号、需量周期更替检测信号、时段切换检测信号，该功能由软件实现。

上述参数或电能表其它参数均可以通过红外接口或RS485接口进行设置，正确设置参数后所述电表就会按用户设置的需求对用户用电情况进行测试和监控。

本实用新型配置两级或者两级以上时钟运作，当高精度时钟失效时，自动切换至低精度时钟，确保时间的有效性，即保证电表工作的稳定性.

本实用新型几乎具有目前现有高端计量电表全部功能，例如：电量计量、线损计量、变损计量、变量数据计量等等；计量并记录当前以及上几个月的总、尖、峰、平、谷以及正反向有功电能和需量；记录12个月有功总及分费率结算电能，时区冻结正向有功电能，零点冻结和即时冻结正反向及分费率有功电能等数据；记录当前四象限无功电能等；事件记录功能主要包括失压记录、失流记录、电压合格率等。

本实用新型进一步包括电压监测及看门狗电路，该电路与主控模块相连，保证程序运行稳定；同时软件程序通过容错技术，确保命令正确执行，避免产生误动作。

本部分未具体描述的功能模块，均采用现有技术中的成熟电路模块，因此不再赘述。

Claims (8)

1.应用电力载波技术的三相电表，包括主控模块及与主控模块连接的计量模块、负荷控制模块、按键输入模块、显示模块、存储模块、通讯接口模块，其特征在于：还包括与主控模块连接用于精度测试的精度信号输出模块；所述存储模块至少包括两个独立的用于存储相同数据可互相核实数据的存储器。

2.根据权利要求1所述的应用电力载波技术的三相电表，其特征在于：所述的精度信号输出模块输出的信号包括时钟检测信号、需量周期更替检测信号、时段切换检测信号，所述三种信号共用同一输出端子，根据用户参数设置选择输出。

3.根据权利要求2所述的应用电力载波技术的三相电表，其特征在于：所述计量模块包括依次连接的16位AD采样芯片及32位DSP数字信号处理芯片。

4.根据权利要求3所述的应用电力载波技术的三相电表，其特征在于：所述通讯接口模块包括RS485通讯接口、红外通讯接口和电力载波通讯电路。

5.根据权利要求4所述的应用电力载波技术的三相电表，其特征在于：所述RS485通讯接口采用工业级RS485芯片并配有保护电路。

6.根据权利要求5所述的应用电力载波技术的三相电表，其特征在于：所述保护电路包括分别连接于RS485通讯接口发送和接收端的热敏电阻PT1、PT2，热敏电阻PT1、PT2另一端之间并联有压敏电阻R43、瞬态抑制二极管M1，抑噪磁珠R41、R42分别连接于压敏电阻R43两端，抑噪磁珠R41、R42另一端作为信号输出端。

7.根据权利要求6所述的应用电力载波技术的三相电表，其特征在于：至少包括两个精度等级的时钟模块，所述时钟模块与主控模块连接。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的应用电力载波技术的三相电表，其特征在于：还包括与三相供电线路直接连接的电源转换模块，该模块与备用电池模块均与用于协调二者工作为其它功能电路模块直接提供工作电源的电源管理模块连接。