CN202693680U - M-bus三相电子式电能表 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种M-BUS三相电子式电能表，包括壳体和设置在壳体内的中央处理单元MCU、三相电能计量单元、电源，中央处理单元MCU通过单片机接口电路与液晶显示单元、三相电能计量单元、数据存储器、M-BUS总线接口、电源和红外通信接口相连，三相电能计量单元主要有电流、电压采样电路和计量芯片构成，电能脉冲指示与三相电能计量单元连接，中央处理单元MCU通过RXD0、TXD0与M-BUS总线接口进行数据交换。本实用新型采用M-BUS总线接口，替代传统的RS485通信接口，具有通信设备容量大，通信速率高，成本低，设计简单，布线简便，抗干扰能力强，可满足大容量集中抄表网络的需要。

Description

M-BUS三相电子式电能表

技术领域

本实用新型涉及一种电子仪表，尤其是一种具有M-BUS通信接口的三相电子式电能表。 

背景技术

目前，电力集抄数据采集系统采用较多的通信方式仍然以485总线和电力线载波为主，其中485总线是原本为工业自动化数据采集而设计的少结点（一般不多于100点）、短距离（一般数百米）、可规范布线的，485总线通信在多结点（以千、万计）、长距离（数千米）、任意分布的布线方式的通信中难以可靠应用；而电力线载波通信也存在着抗干扰能力差，通信速率慢，抄收成功率低的缺点。在欧洲，户用仪表的通信方式以M-BUS为主，它具有多结点、长距离、通信速率快、可靠性高等特点。目前国内诸多大型水、电、气、热表企业已采用或拟采用MBUS总线通信技术。 

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述技术中存在的不足之处，提供一种结构紧凑、设计合理，可解决多节点，长距离，提高通信速度和可靠性等通信问题，为电力集抄系统，三表集抄系统所需配备的电能表提供一种可靠通信接口选择的M-BUS三相电子式电能表。     为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：包括壳体和设置在壳体内的中央处理单元MCU、三相电能计量单元、电源，所述的中央处理单元MCU通过单片机接口电路与液晶显示单元、三相电能计量单元、数据存储器、M-BUS总线接口、电源和红外通信接口相连，所述液晶显示单元同中央处理单元MCU有信息交换通道，用于指示电能表各种数据，所述的三相电能计量单元主要有电流、电压采样电路和计量芯片构成，电流采样电路通过电流互感器和采样电阻将电流信号转变成电压信号后接入计量芯片，电压采样电路通过电阻分压网路和滤波电路将电压信号接入计量芯片，计量芯片用于产生与电能成正比的脉冲信号，然后输入中央处理单元MCU的I/O口，电能脉冲指示与三相电能计量单元连接，所述的中央处理单元MCU通过SCL、SDA与数据存储器连接进行数据存取，所述的M-BUS总线接口和红外通信接口，同电能表中央处理单元MCU 1建立双向信息交换通道，中央处理单元MCU通过RXD0、TXD0与M-BUS总线接口进行数据交换，将数据通过M-BUS总线发送到主站。     本实用新型的优点是：     1.采用M-BUS总线接口，替代传统的RS485通信接口，具有通信设备容量大，通信速率高，成本低，设计简单，布线简便，抗干扰能力强，可满足大容量集中抄表网络的需要。 2.采用的专用计量芯片ATT7030精度高，稳定性好，进一步降低成本。

附图说明  

  图1是本实用新型原理框图； 

图2是单片机接口电路图；    

图3是液晶显示单元电路图；    

图4是三相电能计量单元电路图； 

图5是数据存储器电路图；   

  图6是M-BUS总线接口电路图；    

图7是红外通信接口电路图。 

具体实施方式    

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。     由图1-图7可知，本实用新型包括壳体和设置在壳体内的中央处理单元MCU 1、三相电能计量单元4、电源7，所述的中央处理单元MCU 1通过单片机接口电路9与液晶显示单元2、三相电能计量单元4、数据存储器5、M-BUS总线接口6、电源7和红外通信接口8相连，所述液晶显示单元2同中央处理单元MCU有信息交换通道，用于指示电能表各种数据，所述的三相电能计量单元4主要有电流、电压采样电路和计量芯片构成，电流采样电路通过电流互感器和采样电阻将电流信号转变成电压信号后接入计量芯片，电压采样电路通过电阻分压网路和滤波电路将电压信号接入计量芯片，计量芯片用于产生与电能成正比的脉冲信号，然后输入中央处理单元MCU 1的I/O口，电能脉冲指示与三相电能计量单元4连接，所述的中央处理单元MCU 1通过SCL、SDA与数据存储器5连接进行数据存取，所述的M-BUS总线接口6和红外通信接口8，同电能表中央处理单元MCU 1建立双向信息交换通道，中央处理单元MCU 1通过RXD0、TXD0与M-BUS总线接口6进行数据交换，将数据通过M-BUS总线发送到主站。     所述的液晶显示单元2采用的液晶显示屏为LCD屏。     所述的三相电能计量单元4计量芯片采用专用计量芯片ATT7030。     本实用新型在中央处理单元MCU1通过SCL、SDA与数据存储器5连接进行数据存取；M-BUS总线接口6和红外通信接口8，同电能表中央处理单元MCU 1建立双向信息交换通道，中央处理单元MCU 1通过RXD0、TXD0与M-BUS总线接口6进行数据交换，将数据通过M-BUS总线发送到主站。     下面结合图1—图7说明其工作原理：M-BUS接口是一种低成本的一点对多点的总线通信系统，具有通信设备容量大（500点），通信速率高（9600bps），成本低，设计简单，布线简便（无极性可任意分支，普通双绞线），抗干扰能力强，可满足大容量集中抄表网络的需要。本实用新型的M-BUS三相电子式电能表采用M-BUS总线接口（6），替代传统的RS485通信接口，解决多节点，长距离，提高通信速度和可靠性等通信问题。M-BUS三相电子式电能表可以对电力低压中小三相用户用电进行记录，通过 M-BUS总线抄回电量数据，对用户用电进行管理。     本实用新型通过三相电能计量单元（4）电路，对线路的三相电流、电压进行取样、放大；取样后的波形送入专用计量芯片ATT7030处理和计算，电能计量芯片ATT7030，将现场经电流互感器三相电流、经电阻分压网络后三相电压的信号通过转换和处理，产生同电能成正比的脉冲信号，然后输入中央处理单元MCU（1）的I/O口，中央处理单元MCU（1）对脉冲进行监测，累计出有功电能量，同时通过数据存储器（5）对电能量进行存储，通过液晶显示单元（2）显示，通过M-BUS总线接口（6）和红外通信接口（8）实现同上位机的数据交换。单片机接口电路（9）用于运算、计量和处理各种输入输出数据，完成有功电能计量、本地（或）远程通信功能，根据需要显示有功总电能，电表表号，通信地址等、通过红外、M-BUS接口进行通信传输。     本实用新型可实现功能有：(a)、计量功能：三相正向有功电能计量；(b)、通信功能：红外接口和M-BUS接口通信；(c)、显示功能：液晶显示，电能量显示为5位整数加1位小数；(d)、轮显M-BUS通信地址，表号和有功总电能；(e)、设置和清零：出厂后不允许设置底度，低于5度电时可清零5次；(f)、脉冲输出：具备与所计量的电能成正比的LED脉冲和电脉冲输出功能。 

Claims (3)

1.一种M-BUS三相电子式电能表，包括壳体和设置在壳体内的中央处理单元MCU（1）、三相电能计量单元（4）、电源（7）等，其特征在于：所述的中央处理单元MCU（1）通过单片机接口电路（9）与液晶显示单元（2）、三相电能计量单元（4）、数据存储器（5）、M-BUS总线接口（6）、电源（7）和红外通信接口（8）相连，所述液晶显示单元（2）同中央处理单元MCU有信息交换通道，用于指示电能表各种数据，所述的三相电能计量单元（4）主要有电流、电压采样电路和计量芯片构成，电流采样电路通过电流互感器和采样电阻将电流信号转变成电压信号后接入计量芯片，电压采样电路通过电阻分压网路和滤波电路将电压信号接入计量芯片，计量芯片用于产生与电能成正比的脉冲信号，然后输入中央处理单元MCU（1）的I/O口，电能脉冲指示与三相电能计量单元（4）连接，所述的中央处理单元MCU（1）通过SCL、SDA与数据存储器（5）连接进行数据存取，所述的M-BUS总线接口（6）和红外通信接口（8），同电能表中央处理单元MCU（1）建立双向信息交换通道，中央处理单元MCU（1）通过RXD0、TXD0与M-BUS总线接口（6）进行数据交换，将数据通过M-BUS总线发送到主站。

2.根据权利要求1所述的M-BUS三相电子式电能表，其特征在于：所述的液晶显示单元（2）采用的液晶显示屏为LCD屏。

3.根据权利要求1所述的M-BUS三相电子式电能表，其特征在于：所述的三相电能计量单元（4）计量芯片采用专用计量芯片ATT7030。

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