CN204789751U - 一种智能电表 - Google Patents
一种智能电表 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204789751U CN204789751U CN201520550491.7U CN201520550491U CN204789751U CN 204789751 U CN204789751 U CN 204789751U CN 201520550491 U CN201520550491 U CN 201520550491U CN 204789751 U CN204789751 U CN 204789751U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistance
- module
- electric
- electric energy
- energy metering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种智能电表，包括至少一电压采集模块，至少一电流采集模块，电能计量模块，控制模块和通讯模块，电压采集模块与电力线相连接，用于采集电力线中的电压信号；电流采集模块与电力线相连接，用于采集电力线中的电流信号；电能计量模块与电压采集模块和电流采集模块相连接，用于根据电压采集模块和电流采集模块计量电网参数；控制模块与电能计量模块和通讯模块相连接，控制模块获取电能计量模块的电网参数；通讯模块用于将电网参数发送至远程服务器。采用本实用新型的智能电表，可以提高测量精度，同时带有谐波监控功能，能够监测电网质量，满足各种电能计量场合的应用要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电能计量装置，尤其涉及一种智能电表。
背景技术
目前，电能已经成为人们生活中必不可少的重要能源，传统上都是通过工作人员挨家挨户逐个查看每个电表的用电数据来统计电能。随着电网智能化的不断发展，智能电表的发展也成为必然。与传统的电表相比，智能电表无论在性能还是操纵上都有很大的优势，其具有功耗低，过载及工频范围广，功能强大，操作便捷等特点。但现有技术的智能电表的精度还有待提高，性能也还不够完善。
故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。
实用新型内容
为了克服现有技术存在的缺陷，确有必要提供一种高精度的智能电表，带有谐波监控功能，能够监测电网质量，满足各种电能计量场合的应用要求。
为了解决现有技术的问题，本实用新型的技术方案为：
一种智能电表，包括至少一电压采集模块，至少一电流采集模块，电能计量模块，控制模块和通讯模块，其中，
所述电压采集模块与电力线相连接，用于采集电力线中的电压信号；
所述电流采集模块与电力线相连接，用于采集电力线中的电流信号；
所述电能计量模块与所述电压采集模块和所述电流采集模块相连接，用于根据所述电压采集模块和所述电流采集模块计量电网参数；
所述控制模块与所述电能计量模块和所述通讯模块相连接，所述控制模块获取所述电能计量模块的电网参数；
所述通讯模块用于将所述电网参数发送至远程服务器。
优选地，包括三路电压采集模块和三路电流采集模块。
优选地，所述电压采集模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容C1和电压互感器，其中，所述第一电阻R1的一端与电力线的火线相连接，所述第一电阻R1的另一端与所述第二电阻R2的一端相连接，所述第二电阻R2的另一端与所述电压互感器输入端的1端相连接，所述电压互感器输入端的2端与所述第六电阻R6的一端相连接，所述第六电阻R6的另一端与所述第五电阻R5的一端相连接，所述第五电阻R5的另一端与所述第四电阻R4的一端相连接，所述第四电阻R4的另一端与电力线的零线相连接；所述电压互感器输出端的1端与所述第三电阻R3的一端和所述第一电容C1的一端相连接，并共同与所述电能计量模块相连接；所述电压互感器输出端的2端与所述第三电阻R3的另一端和所述第一电容C1的另一端相连接，并共同与地相连接。
优选地，所述电压互感器的型号为SPT204V。
优选地，所述电流采集模块包括电流互感器、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第二电容C2和第三电容C3，其中，所述电流互感器的输入端串接于电力线，所述电流互感器的输出端的2端与所述第七电阻R7的一端和所述第八电阻R8的一端相连接，所述第七电阻R7的另一端与所述第二电容C2的一端相连接，并共同与所述电能计量模块相连接；所述电流互感器的输出端的1端与所述第九电阻R9的一端和所述第十电阻R10的一端相连接，所述第八电阻R8的另一端与所述第九电阻R9的另一端、所述第二电容C2的另一端和所述第三电容C3的一端相连接，并共同与地相连接；所述第十电阻R10的另一端与所述第三电容C3的另一端相连接，并共同与所述电能计量模块相连接。
优选地，所述电流互感器的型号为SCT254A。
优选地，所述电能计量模块采用美国ADI公司的电能芯片ADE7880。
优选地，所述控制模块采用ST公司的单片机STM32FVCT6。
优选地，所述通讯模块为485通讯模块，采用MAX485芯片。
优选地，所述通讯模块为GPRS模块、3G模块或4G模块中的任一种。
与现有技术相比较，本实用新型的智能电表测量精度高，同时带有谐波监控功能，能够监测电网质量，满足各种电能计量场合的应用要求。
附图说明
图1为本实用新型智能电表的原理框图。
图2为本实用新型智能电表中电压采集模块的电路原理图。
图3为本实用新型智能电表中电流采集模块的电路原理图。
如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本实用新型。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型提供的作进一步说明。
参见图1，所示为本实用新型智能电表的原理框图，包括至少一电压采集模块，至少一电流采集模块，电能计量模块，控制模块和通讯模块，其中，电压采集模块与电力线相连接，用于采集电力线中的电压信号；电流采集模块与电力线相连接，用于采集电力线中的电流信号；电能计量模块与电压采集模块和电流采集模块相连接，用于根据电压采集模块和电流采集模块计量电网参数；控制模块与电能计量模块和通讯模块相连接，控制模块获取电能计量模块的电网参数；通讯模块用于将电网参数发送至远程服务器。
为了将智能电表应用于三相电网，在一种优选实施方式中，本实用新型智能电表包括三路电压采集模块和三路电流采集模块。
参见图2，所示为本实用新型智能电表中电压采集模块的电路原理图，包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容C1和电压互感器，其中，第一电阻R1的一端与电力线的火线相连接，第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的一端相连接，第二电阻R2的另一端与电压互感器输入端的1端相连接，电压互感器输入端的2端与第六电阻R6的一端相连接，第六电阻R6的另一端与第五电阻R5的一端相连接，第五电阻R5的另一端与第四电阻R4的一端相连接，第四电阻R4的另一端与电力线的零线相连接；电压互感器输出端的1端与第三电阻R3的一端和第一电容C1的一端相连接，并共同与电能计量模块相连接；电压互感器输出端的2端与第三电阻R3的另一端和第一电容C1的另一端相连接，并共同与地相连接。
在一种优选实施方式中，本实用新型采用匝数比为1:1的电压互感器，具体型号为SPT204V,其作用是将高电压按照一定比例转换成供计量或者仪表使用的低电压，同时通过电压互感器将高电压和电气设备的隔离，保证工作人员的安全。该型号的电压互感器的额定输入电流为2mA，额定输出电流为2mA，非线性度小于0.1％，线性范围为0～10mA，额定输入最大负载为500Ω，其精度小于1％，经过补偿后，相移小于5′，隔离耐压为2500V,工作温度范围-50℃～+65℃。
电压互感器的输入电流由第一电阻R1、第二电阻R2、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6的阻值决定。
由于采样电路中都存在混叠效应的缺陷，为防止信号失真必须引入抗混叠滤波器，一般采用低通滤波器进行滤波，本实用新型中，第三电阻R3和第一电容C1构成了一个RC滤波器。为了使采样频率在1.024MHZ时获得足够大的衰减，使用了转折频率为5kHZ的RC滤波器，其中第三电阻R3的阻值为1kΩ，第一电容C1的电容值为2.2nf。
参见图3，所示为本实用新型智能电表中电流采集模块的电路原理图，包括电流互感器、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第二电容C2和第三电容C3，其中，所述电流互感器的输入端串接于电力线，所述电流互感器的输出端的2端与所述第七电阻R7的一端和所述第八电阻R8的一端相连接，所述第七电阻R7的另一端与所述第二电容C2的一端相连接，并共同与所述电能计量模块相连接；所述电流互感器的输出端的1端与所述第九电阻R9的一端和所述第十电阻R10的一端相连接，所述第八电阻R8的另一端与所述第九电阻R9的另一端、所述第二电容C2的另一端和所述第三电容C3的一端相连接，并共同与地相连接；所述第十电阻R10的另一端与所述第三电容C3的另一端相连接，并共同与所述电能计量模块相连接。
在一种优选实施方式中，本实用新型采用电流互感器的型号为SCT254A,电流互感器的作用是将较大的一次电流按照一定比例转换为较低的二次电流供测量和仪表使用。电流采样电路采用的是匝数比为1:2000的电流互感器，额定输入电流为5A，额定输出电流为2.5mA，非线性度小于0.1％，线性范围为0～20A，额定输入最大负载为800Ω，经过补偿后，相移小于5′，隔离耐压大于3500V,工作温度范围-50℃～+65℃。
第七电阻R7和第二电容C2、第十电阻R10和第三电容C3构成抗混叠滤波器，即低通滤波器，其中，第七电阻R7和第十电阻R10的阻值为1kΩ，第二电容C2和第三电容C3的电容值为2.2nf。
在一种优选实施方式中，电能计量模块采用美国ADI公司的电能芯片ADE7880，该芯片是美国ADI公司生产的一款高精度、三相电能计量IC，在温度为25℃，动态范围2000:1内时，电压电流有效值误差、有功功率和基波无功功率误差均小于0.1％，基准电压为1.2V，且具有外部过驱功能。ADE7880具有I2C和SPI两个串行接口，I2C和与HSDC接口配合使用以访问瞬时电压、电流和瞬时功率等寄存器。ADE7880有三路电压通道和四路电流通道计算相电压和相电流的电压、电流有效值和瞬时值、频率、总有功功率、基波无功功率、视在功率、谐波失真率以及总有功电能、基波无功电能、视在电能等。此外ADE788提供三路逻辑输出，提供各种功率信息。
一种优选实施方式中，控制模块采用ST公司的单片机STM32FVCT6，是一款价比很高的单片机。STM32系列单片机是基于ARMCortex-M3内核的高性能、低功耗单片机，工作频率最高可达到72MHZ,功耗为36mA，待机是功耗可降低至2uA。STM32带有丰富的外设，包含了2个12位的ADC和3个通用的16位定时器，2个I2C接口和SPI接口，3个USART接口等。
在一种优选实施方式中，通讯模块为485通讯模块，采用MAX485芯片。RS-485是工业控制中常用技术成熟的通信方式，通常采用MODBUS通讯协议，最高传输距离为1200米。
在一种优选实施方式中，通讯模块为GPRS模块、3G模块或4G模块中的任一种，能够以无线的方式将数据发送到远程服务器。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种智能电表，其特征在于，包括至少一电压采集模块，至少一电流采集模块，电能计量模块，控制模块和通讯模块，其中，
所述电压采集模块与电力线相连接，用于采集电力线中的电压信号；
所述电流采集模块与电力线相连接，用于采集电力线中的电流信号；
所述电能计量模块与所述电压采集模块和所述电流采集模块相连接，用于根据所述电压采集模块和所述电流采集模块计量电网参数；
所述控制模块与所述电能计量模块和所述通讯模块相连接，所述控制模块获取所述电能计量模块的电网参数；
所述通讯模块用于将所述电网参数发送至远程服务器。
2.根据权利要求1所述的智能电表，其特征在于，包括三路电压采集模块和三路电流采集模块。
3.根据权利要求1或2所述的智能电表，其特征在于，所述电压采集模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容C1和电压互感器，其中，所述第一电阻R1的一端与电力线的火线相连接，所述第一电阻R1的另一端与所述第二电阻R2的一端相连接，所述第二电阻R2的另一端与所述电压互感器输入端的1端相连接，所述电压互感器输入端的2端与所述第六电阻R6的一端相连接，所述第六电阻R6的另一端与所述第五电阻R5的一端相连接，所述第五电阻R5的另一端与所述第四电阻R4的一端相连接，所述第四电阻R4的另一端与电力线的零线相连接；所述电压互感器输出端的1端与所述第三电阻R3的一端和所述第一电容C1的一端相连接，并共同与所述电能计量模块相连接；所述电压互感器输出端的2端与所述第三电阻R3的另一端和所述第一电容C1的另一端相连接，并共同与地相连接。
4.根据权利要求3所述的智能电表，其特征在于，所述电压互感器的型号为SPT204V。
5.根据权利要求1或2所述的智能电表，其特征在于，所述电流采集模块包括电流互感器、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第二电容C2和第三电容C3，其中，所述电流互感器的输入端串接于电力线，所述电流互感器的输出端的2端与所述第七电阻R7的一端和所述第八电阻R8的一端相连接，所述第七电阻R7的另一端与所述第二电容C2的一端相连接，并共同与所述电能计量模块相连接；所述电流互感器的输出端的1端与所述第九电阻R9的一端和所述第十电阻R10的一端相连接，所述第八电阻R8的另一端与所述第九电阻R9的另一端、所述第二电容C2的另一端和所述第三电容C3的一端相连接，并共同与地相连接；所述第十电阻R10的另一端与所述第三电容C3的另一端相连接，并共同与所述电能计量模块相连接。
6.根据权利要求5所述的智能电表，其特征在于，所述电流互感器的型号为SCT254A。
7.根据权利要求1或2所述的智能电表，其特征在于，所述电能计量模块采用美国ADI公司的电能芯片ADE7880。
8.根据权利要求1或2所述的智能电表，其特征在于，所述控制模块采用ST公司的单片机STM32FVCT6。
9.根据权利要求1或2所述的智能电表，其特征在于，所述通讯模块为485通讯模块，采用MAX485芯片。
10.根据权利要求1或2所述的智能电表，其特征在于，所述通讯模块为GPRS模块、3G模块或4G模块中的任一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520550491.7U CN204789751U (zh) | 2015-07-27 | 2015-07-27 | 一种智能电表 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520550491.7U CN204789751U (zh) | 2015-07-27 | 2015-07-27 | 一种智能电表 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204789751U true CN204789751U (zh) | 2015-11-18 |
Family
ID=54529768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520550491.7U Expired - Fee Related CN204789751U (zh) | 2015-07-27 | 2015-07-27 | 一种智能电表 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204789751U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106771383A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-05-31 | 博耳(无锡)电力成套有限公司 | 无线通讯电力仪表 |
| CN109884360A (zh) * | 2019-02-20 | 2019-06-14 | 武汉阿迪克电子股份有限公司 | 一种单相gprs/4g远程费控智能电能表 |
-
2015
- 2015-07-27 CN CN201520550491.7U patent/CN204789751U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106771383A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-05-31 | 博耳(无锡)电力成套有限公司 | 无线通讯电力仪表 |
| CN109884360A (zh) * | 2019-02-20 | 2019-06-14 | 武汉阿迪克电子股份有限公司 | 一种单相gprs/4g远程费控智能电能表 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205982509U (zh) | 干式空心并联电抗器匝间短路在线监测系统 | |
| CN204166050U (zh) | 可远程抄表的防窃电智能型电能计量表 | |
| CN205071394U (zh) | 一种电力线载波路灯照明系统的集中控制装置 | |
| CN204008845U (zh) | 一种单相电能表计量电路 | |
| CN204116475U (zh) | 一种多回路多功能电力仪表 | |
| CN102435838A (zh) | 一种基本电量型能效数据采集终端 | |
| CN102436733A (zh) | 一种热工电量型能效数据采集终端 | |
| CN204089352U (zh) | 智能台区监控终端 | |
| CN102788902A (zh) | 一种抗高感应电压干扰的高压输电线路工频参数实测装置 | |
| CN204789751U (zh) | 一种智能电表 | |
| CN103023046B (zh) | 基于dsp芯片控制的过零投切滤波无功补偿装置 | |
| CN205246757U (zh) | 一种电能表信号采集计量模块 | |
| CN102435889A (zh) | 一种谐波电量型能效采集终端 | |
| CN205071393U (zh) | 一种基于电力线载波的路灯照明系统 | |
| CN2798103Y (zh) | 网络化智能电能质量监测装置 | |
| CN103986231A (zh) | 一种网络化变电站智能计量系统 | |
| CN105445545A (zh) | 基于iec62056标准的三相谐波光纤电能表 | |
| CN216086264U (zh) | 一种智能物联量测开关系统 | |
| CN204287388U (zh) | 一种变压器套管绝缘状态在线监测装置 | |
| CN202373130U (zh) | 一种热工电量型能效数据采集终端 | |
| CN216312755U (zh) | 一种可远程监控的变压柜 | |
| CN203056589U (zh) | 基于dsp芯片控制的过零投切滤波无功补偿装置 | |
| CN106018989A (zh) | 一种电力品质计量采集分析仪 | |
| CN205176133U (zh) | 基于soc计量芯片的电能表 | |
| CN202421324U (zh) | 一种基本电量型能效数据采集终端 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151118 Termination date: 20160727 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |