CN204389567U - 一种单相智能电力数显表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种单相智能电力数显表，包括设置于数显表壳体内依次通过排线相接的电力信号采集装置、主板微处理器和数码管显示装置；数显表壳体采用半导体结构，数显表壳体外侧连接片状散热器，主板微处理器采用PIC18F4520微处理器，数显表壳体外侧靠近数码管显示装置一侧镶嵌有LED触摸显示屏。本实用新型可有效控制数显表内部温湿度、优化数显表命令输入结构、提升数显表安全级别的新型智能化电力数显表，提升电力数显表的综合性能和使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力信号检测技术领域，特别涉及一种单相智能电力数显表。
背景技术
电力数显表是一种以数字量显示电力信息的电子仪表，由于其直接显示数据值，所以电力信息一目了然，目前得到了广泛使用。
随着电力仪表向智能化的发展，电力数显表集成性越来越高，越来越小型化。在使用过程中，数显表通常安装于电控柜等电力设备中，电控柜中集成有大量的电气元件，正常运行过程中会产生大量热量，为避免电控柜中电气设备产生的热量聚集产生安全隐患，电控柜中通常安装有散热装置和排气扇，这些散热装置及排气扇仅能对电控柜中的温湿度进行初略控制，无法对于集成性较高的智能型数显表中的温湿度进行有效控制，严重影响了数显表的综合性能和使用寿命。
除此之外，现有应用于电力行业的数显表在人机交互界面中，大多采用键盘与鼠标相结合的方式进行命令输入，遇到对于键盘及鼠标操作不熟练的用户则实用性较差，与此同时，数显表作为特种危险设备，通常需要较高的安全设置级别，而现有的数显表缺少命令输入加密装置，使得任何操作者均可对数显表的参数进行更改，存在严重的安全风险。
基于以上分析，设计一种可有效控制数显表内部温湿度、优化数显表命令输入结构、提升数显表安全级别的新型智能化电力数显表，提升电力数显表的综合性能和使用寿命，显得尤为重要。
实用新型内容
本实用新型的目的是，针对现有应用于电力行业的智能数显表内部温湿度无法精确控制、命令输入结构单一、安全级别差，继而导致数显表综合性能差，使用寿命的降低等技术问题，提供一种改进型单相智能电力数显表，有效控制数显表内部温湿度、优化数显表命令输入结构、提升数显表安全级别的新型智能化电力数显表，提升电力数显表的综合性能和使用寿命。
本实用新型通过以下技术方案实现：
一种单相智能电力数显表，其特征在于，结构包括设置于数显表壳体（1）内依次通过排线相接的电力信号采集装置（2）、主板微处理器（3）和数码管显示装置（4）；所述数显表壳体（1）采用半导体结构，所述数显表壳体（1）外侧连接片状散热器（9），所述主板微处理器（3）采用PIC18F4520微处理器；
所述数码管显示装置（4）集成有数码管驱动芯片，数码管驱动芯片选用芯片TM1623；
所述电力信号采集装置（2）集成有电流互感器（201）、电阻分压器（202）、低通滤波电路（203）和电能采集芯片（204），电流互感器（201）和电阻分压器（202）分别通过低通滤波电路（203）连通至电能采集芯片（204），所述电能采集芯片（204）采用ADE7758芯片；
所述主板微处理器（3）通过排线分别连接有加热片（301）、涡旋风机（302）、第一温湿度感应器（303）、第二温湿度感应器（304）、通讯装置（306）、报警装置（7）、指纹识别装置（8）和键盘输入装置（11）；
所述通讯装置（306）集成有ISL485通讯芯片；
所述报警装置（7）集成有与主板微处理器（3）相连接的单片机（701），单片机（701）连接有GSM模块（702）、SIM卡（703）、发声报警器（704）和数据存储器（705），所述单片机（701）采用MSP430单片机，所述GSM模块（702）集成有TC351芯片，所述数据存储器（705）采用用于储存用户电话号码的EEPROMAT2401芯片组成；
所述通讯装置（306）连接多接口通讯接口（307），所述多接口通讯接口（307）依次集成有RS-485接口（3071）、RS-232接口（3072）、RS-422接口（3073）和USB接口（3074）；
所述数显表壳体（1）外侧靠近数码管显示装置（4）一侧镶嵌有LED触摸显示屏（10）。
进一步，所述电力信号采集装置（2）与主板微处理器（3）之间设置有第一光电隔离装置（5）。
进一步，所述主板微处理器（3）和数码管显示装置（4）之间设置有第二光电隔离装置（6）。
进一步，所述数显表壳体（1）外侧靠近电力信号采集装置（2）一端设置有电力接线端子（21）。
进一步，所述主板微处理器（3）与通讯装置（306）之间增加有第三光电隔离装置（305）。
进一步，所述第二温湿度感应器（304）、报警装置（7）、指纹识别装置（8）和键盘输入装置（11）均设置于数显表壳体（1）外侧。
进一步，所述第一温湿度感应器（303）设置于数显表壳体（1）内侧上部。
进一步，所述加热片（301）和涡旋风机（302）设置于数显表壳体（1）内侧靠近底部的位置。
进一步，所述报警装置（7）、指纹识别装置（8）和键盘输入装置（11）与主板微处理器（3）相连接，主板微处理器与报警装置（7）之间、主板微处理器与指纹识别装置（8）之间，以及主板微处理器与键盘输入装置（11）之间设置为第二光电隔离装置（6）。
进一步，所述主板微处理器与LED触摸显示屏（10）通过排线相连接，主板微处理器与LED触摸显示屏（10）之间为第二光电隔离装置（6）。
本实用新型提供了一种单相智能电力数显表，与现有技术相比，有益效果在于：
1、本实用新型涉及的单相智能电力数显表，数显表壳体（1）采用半导体结构，数显表壳体（1）外侧连接片状散热器（9），半导体结构本身具有良好的散热性能，再加之外壁设置的片状散热器（9），使得整个装置散热性能良好，此种设计结构，可有效将数显表内部聚集的热量在短时间内快速排出，避免热量聚集导致数显表运行故障，消除安全隐患，提升了本实用新型涉及的数显表的综合性能。
2、本实用新型涉及的单相智能电力数显表中，主板微处理器（3）通过排线分别连接有加热片（301）、涡旋风机（302）、第一温湿度感应器（303）和第二温湿度感应器（304），在正常使用过程中，第一温湿度感应器（303）置于数显表壳体内侧，第二温湿度感应器（304）置于数显表壳体外侧，即电控柜等电气设备内侧，利用第一温湿度感应器（303）和第二温湿度感应器（304）可实时采集数显表内外侧的温湿度参数，并及时反馈于主板微处理器（3），主板微处理器（3）通过数据分析对加热片（301）和涡旋风机（302）的运行状态进行实时控制，当数显表内部的温度过大时，仅开启涡旋风机（302），加速数显表内部空气流动，将内部聚集的热量快速散出；当湿度过大时，同时开启加热片（301）和涡旋风机（302），对湿气进行加热并加速内部空气流动，通过持续散热和加速空气流动，将数显表内部的湿度维持在可控范围内，此种设计结构，可有效保证数显表内的温湿度维持在可控范围内，保证整个数显表的正常运行。
3、本实用新型涉及的报警装置（7）集成有与主板微处理器（3）相连接的单片机（701），单片机（701）连接有GSM模块（702）、SIM卡（703）、发声报警器（704）和数据存储器（705），所述单片机（701）采用MSP430单片机， GSM模块（702）集成有TC351芯片，数据存储器（705）采用用于储存用户电话号码的EEPROMAT2401芯片组成，此种设计结构，当主板微处理器（3）采集的数显表内部温湿度参数及相关电力参数超过可控值范围时，借助报警装置（7）可实时产生报警信号，避免电力通道产生故障。
4、本实用新型涉及的通讯装置（306）连接多接口通讯接口（307），所述多接口通讯接口（307）依次集成有RS-485接口（3071）、RS-232接口（3072）、RS-422接口（3073）和USB接口（3074），此种设计结构，为用户提供多种通讯接口方式，使得整个数显表的通讯性能提升。
5、本实用新型集成有指纹识别装置（8）和键盘输入装置（11），与此同时显示屏设置为LED触摸显示屏（10），此种设计结构，使得本实用新型的操作命令输入方式多元化，用户可以选择自己熟练的方式进行人机互动，可满足各类用户的使用。
6、本实用新型设置有指纹识别装置（8），指纹识别装置（8）与主板微处理器（3）相连接，由于主板微处理器（3）实施对键盘输入装置（11）和LED触摸显示屏（10）的控制，使用时，只有通过指纹识别装置（8）的指纹识别，才能进入键盘输入装置（11）和LED触摸显示屏（10）的可编辑界面，此种设计结构，提升了数显表的安全级别，保证数显表运行安全性。
附图说明
图1为本实用新型涉及的单相智能电力数显表的结构示意图。
图2为本实用新型涉及的电力信号采集装置模块示意图。
图3为本实用新型涉及的报警装置模块示意图。
图4为本实用新型涉及的多接口通讯接口结构示意图。
具体实施方式
参阅附图1、图2、图3及图4对本实用新型做进一步描述。
本实用新型涉及一种单相智能电力数显表，其特征在于，结构包括设置于数显表壳体（1）内依次通过排线相接的电力信号采集装置（2）、主板微处理器（3）和数码管显示装置（4）；所述数显表壳体（1）采用半导体结构，所述数显表壳体（1）外侧连接片状散热器（9），所述主板微处理器（3）采用PIC18F4520微处理器；
所述数码管显示装置（4）集成有数码管驱动芯片，数码管驱动芯片选用芯片TM1623；
所述电力信号采集装置（2）集成有电流互感器（201）、电阻分压器（202）、低通滤波电路（203）和电能采集芯片（204），电流互感器（201）和电阻分压器（202）分别通过低通滤波电路（203）连通至电能采集芯片（204），所述电能采集芯片（204）采用ADE7758芯片；采集的外部大电流经过电流互感器（201）转换为小电流信号，然后经过低通滤波电路（203）输入到电能采集芯片（204），同时，采集的外部高电压经过电阻分压器（202）转换为低电压信号，然后经过低通滤波电路（203）输入到电能采集芯片（204），电能采集芯片（204）对采集的电流和电压进行内部运算并输出主板微处理器（3）；
所述主板微处理器（3）通过排线分别连接有加热片（301）、涡旋风机（302）、第一温湿度感应器（303）、第二温湿度感应器（304）、通讯装置（306）、报警装置（7）、指纹识别装置（8）和键盘输入装置（11）；主板微处理器（3）接收来自于第一温湿度感应器（303）和第二温湿度感应器（304）的温湿度数值指数，进行数据分析后对加热片（301）和涡旋风机（302）的工作状态进行控制，从而保证电力数显表内外侧温湿度保持一致，及时将聚集于数显表内侧的热量及湿气快速散出，保证数显表的正常安全运行；
所述通讯装置（306）集成有ISL485通讯芯片；
所述通讯装置（306）连接多接口通讯接口（307），所述多接口通讯接口（307）依次集成有RS-485接口（3071）、RS-232接口（3072）、RS-422接口（3073）和USB接口（3074）；利用多接口通讯接口（307）与外部通讯设备相连接，并借助通讯装置（306）进行远距离信号传输，提高通讯性能；
所述报警装置（7）集成有与主板微处理器（3）相连接的单片机（701），单片机（701）连接有GSM模块（702）、SIM卡（703）、发声报警器（704）和数据存储器（705），所述单片机（701）采用MSP430单片机，所述GSM模块（702）集成有TC351芯片，所述数据存储器（705）采用用于储存用户电话号码的EEPROMAT2401芯片组成；单片机（701）带有数据存储器（705）和发声报警器（704）；GSM模块（702）中的TC351芯片与单片机（701）之间采用的是异步串口传输方式，与用户之间采用的是无线传输方式；数据存储器（705）用于存储电话号码及各种指令等信息；
所述数显表壳体（1）外侧靠近数码管显示装置（4）一侧镶嵌有LED触摸显示屏（10），基于LED触摸显示屏（10）可进行触摸键盘式手动输入相关指令操作，使得指令输入界面更为优化。
优选地，作为改进，所述电力信号采集装置（2）与主板微处理器（3）之间设置有第一光电隔离装置（5）。
优选地，作为改进，所述主板微处理器（3）和数码管显示装置（4）之间设置有第二光电隔离装置（6）。
优选地，作为改进，所述数显表壳体（1）外侧靠近电力信号采集装置（2）一端设置有电力接线端子（21）。
优选地，作为改进，所述主板微处理器（3）与通讯装置（306）之间增加有第三光电隔离装置（305）。
优选地，作为改进，所述第二温湿度感应器（304）、报警装置（7）、指纹识别装置（8）和键盘输入装置（11）均设置于数显表壳体（1）外侧。
优选地，作为改进，所述第一温湿度感应器（303）设置于数显表壳体（1）内侧上部。
优选地，作为改进，所述加热片（301）和涡旋风机（302）设置于数显表壳体（1）内侧靠近底部的位置。
优选地，作为改进，所述报警装置（7）、指纹识别装置（8）和键盘输入装置（11）与主板微处理器（3）相连接，主板微处理器与报警装置（7）之间、主板微处理器与指纹识别装置（8）之间，以及主板微处理器与键盘输入装置（11）之间设置为第二光电隔离装置（6）。
优选地，作为改进，所述主板微处理器与LED触摸显示屏（10）通过排线相连接，主板微处理器与LED触摸显示屏（10）之间为第二光电隔离装置（6）。
与现有技术相比，本实用新型涉及的单相智能电力数显表，数显表壳体（1）采用半导体结构，数显表壳体（1）外侧连接片状散热器（9），半导体结构本身具有良好的散热性能，再加之外壁设置的片状散热器（9），使得整个装置散热性能良好，此种设计结构，可有效将数显表内部聚集的热量在短时间内快速排出，避免热量聚集导致数显表运行故障，消除安全隐患，提升了本实用新型涉及的数显表的综合性能。
本实用新型涉及的单相智能电力数显表中，主板微处理器（3）通过排线分别连接有加热片（301）、涡旋风机（302）、第一温湿度感应器（303）和第二温湿度感应器（304），在正常使用过程中，第一温湿度感应器（303）置于数显表壳体内侧，第二温湿度感应器（304）置于数显表壳体外侧，即电控柜等电气设备内侧，利用第一温湿度感应器（303）和第二温湿度感应器（304）可实时采集数显表内外侧的温湿度参数，并及时反馈于主板微处理器（3），主板微处理器（3）通过数据分析对加热片（301）和涡旋风机（302）的运行状态进行实时控制，当数显表内部的温度过大时，仅开启涡旋风机（302），加速数显表内部空气流动，将内部聚集的热量快速散出；当湿度过大时，同时开启加热片（301）和涡旋风机（302），对湿气进行加热并加速内部空气流动，通过持续散热和加速空气流动，将数显表内部的湿度维持在可控范围内，此种设计结构，可有效保证数显表内的温湿度维持在可控范围内，保证整个数显表的正常运行。
本实用新型涉及的报警装置（7）集成有与主板微处理器（3）相连接的单片机（701），单片机（701）连接有GSM模块（702）、SIM卡（703）、发声报警器（704）和数据存储器（705），所述单片机（701）采用MSP430单片机， GSM模块（702）集成有TC351芯片，数据存储器（705）采用用于储存用户电话号码的EEPROMAT2401芯片组成，此种设计结构，当主板微处理器（3）采集的数显表内部温湿度参数及相关电力参数超过可控值范围时，借助报警装置（7）可实时产生报警信号，避免电力通道产生故障。
本实用新型涉及的通讯装置（306）连接多接口通讯接口（307），所述多接口通讯接口（307）依次集成有RS-485接口（3071）、RS-232接口（3072）、RS-422接口（3073）和USB接口（3074），此种设计结构，为用户提供多种通讯接口方式，使得整个数显表的通讯性能提升。
本实用新型集成有指纹识别装置（8）和键盘输入装置（11），与此同时显示屏设置为LED触摸显示屏（10），此种设计结构，使得本实用新型的操作命令输入方式多元化，用户可以选择自己熟练的方式进行人机互动，可满足各类用户的使用。
本实用新型设置有指纹识别装置（8），指纹识别装置（8）与主板微处理器（3）相连接，由于主板微处理器（3）实施对键盘输入装置（11）和LED触摸显示屏（10）的控制，使用时，只有通过指纹识别装置（8）的指纹识别，才能进入键盘输入装置（11）和LED触摸显示屏（10）的可编辑界面，此种设计结构，提升了数显表的安全级别，保证数显表运行安全性。
本实用新型在使用时，电力信号经由电力信号采集装置（2）进入主板微处理器（3），主板微处理器（3）对接收的电力信号进行数据分析后，将相关参数传输至数码管显示装置（4），并在LED触摸显示屏（10）得以显示；使用时借助第一温湿度感应器（303）和第二温湿度感应器（304）对数显表内外侧温湿度参数进行采集，并反馈于主板微处理器（3），主板微处理器（3）对接收的数值进行分析后控制加热片（301）和涡旋风机（302）对数显表内侧的温湿度进行温湿度处理，保证数显表内部温湿度维持在相对合理的范围之类。
按照以上描述，即可对本实用新型进行应用。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种单相智能电力数显表，其特征在于，结构包括设置于数显表壳体（1）内依次通过排线相接的电力信号采集装置（2）、主板微处理器（3）和数码管显示装置（4）；所述数显表壳体（1）采用半导体结构，所述数显表壳体（1）外侧连接片状散热器（9），所述主板微处理器（3）采用PIC18F4520微处理器；
所述数码管显示装置（4）集成有数码管驱动芯片，数码管驱动芯片选用芯片TM1623；
所述电力信号采集装置（2）集成有电流互感器（201）、电阻分压器（202）、低通滤波电路（203）和电能采集芯片（204），电流互感器（201）和电阻分压器（202）分别通过低通滤波电路（203）连通至电能采集芯片（204），所述电能采集芯片（204）采用ADE7758芯片；
所述主板微处理器（3）通过排线分别连接有加热片（301）、涡旋风机（302）、第一温湿度感应器（303）、第二温湿度感应器（304）、通讯装置（306）、报警装置（7）、指纹识别装置（8）和键盘输入装置（11）；
所述通讯装置（306）集成有ISL485通讯芯片；
所述报警装置（7）集成有与主板微处理器（3）相连接的单片机（701），单片机（701）连接有GSM模块（702）、SIM卡（703）、发声报警器（704）和数据存储器（705），所述单片机（701）采用MSP430单片机，所述GSM模块（702）集成有TC351芯片，所述数据存储器（705）采用用于储存用户电话号码的EEPROMAT2401芯片组成；
所述通讯装置（306）连接多接口通讯接口（307），所述多接口通讯接口（307）依次集成有RS-485接口（3071）、RS-232接口（3072）、RS-422接口（3073）和USB接口（3074）；
所述数显表壳体（1）外侧靠近数码管显示装置（4）一侧镶嵌有LED触摸显示屏（10）。
2.根据权利要求1所述的单相智能电力数显表，其特征在于，所述电力信号采集装置（2）与主板微处理器（3）之间设置有第一光电隔离装置（5）。
3.根据权利要求1所述的单相智能电力数显表，其特征在于，所述主板微处理器（3）和数码管显示装置（4）之间设置有第二光电隔离装置（6）。
4.根据权利要求1所述的单相智能电力数显表，其特征在于，所述数显表壳体（1）外侧靠近电力信号采集装置（2）一端设置有电力接线端子（21）。
5.根据权利要求1所述的单相智能电力数显表，其特征在于，所述主板微处理器（3）与通讯装置（306）之间增加有第三光电隔离装置（305）。
6.根据权利要求1所述的单相智能电力数显表，其特征在于，所述第二温湿度感应器（304）、报警装置（7）、指纹识别装置（8）和键盘输入装置（11）均设置于数显表壳体（1）外侧。
7.根据权利要求1所述的单相智能电力数显表，其特征在于，所述第一温湿度感应器（303）设置于数显表壳体（1）内侧上部。
8.根据权利要求1所述的单相智能电力数显表，其特征在于，所述加热片（301）和涡旋风机（302）设置于数显表壳体（1）内侧靠近底部的位置。
9.根据权利要求1所述的单相智能电力数显表，其特征在于，所述报警装置（7）、指纹识别装置（8）和键盘输入装置（11）与主板微处理器（3）相连接，主板微处理器与报警装置（7）之间、主板微处理器与指纹识别装置（8）之间，以及主板微处理器与键盘输入装置（11）之间设置为第二光电隔离装置（6）。
10.根据权利要求1所述的单相智能电力数显表，其特征在于，所述主板微处理器与LED触摸显示屏（10）通过排线相连接，主板微处理器与LED触摸显示屏（10）之间为第二光电隔离装置（6）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Sichuan Biaogan Electric Co., Ltd. Assignor: CHENGDU SANOFI ELECTRICAL CO., LTD. Contract record no.: 2016510000041 Denomination of utility model: Single-phase intelligent electric power digital display meter Granted publication date: 20150610 License type: Common License Record date: 20161220 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150610 Termination date: 20170203 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |