CN204832339U - 一种具有负荷识别功能的电能表及系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有负荷识别功能的电能表及系统。电能表包括中央处理单元、比较识别单元、电压采样单元、电流采样单元、计量单元、电源单元、存储电路和用于连接外部导线的导线接口。电能表系统包括电能表、导线和多个负荷用电器，所述导线与电能表中的导线接口连接，所述负荷用电器与导线电性连接。本实用新型通过采集用电电压和电流等参数，判断用电的负载电器工作状态和是否是恶性负载，实现了负荷电器自动识别功能，而且结构简单，实现成本低，具有良好的经济和社会效益。本实用新型可广泛应用于各种智能电能表系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能电能表领域，尤其涉及一种具有负荷识别功能的电能表及系统。
背景技术
智能电能表是智能电网的智能终端，它已经不是传统意义上的电能表，智能电能表除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外，为了适应智能电网和新能源的使用它还具有双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能，智能电能表代表着未来节能型智能电网最终用户智能化终端的发展方向。
现有技术中，智能计量表的功能还十分有限，不能满足人们日益增强的智能化、人性化需求。比如，现有技术中的智能电能表不能智能识别用电器的类型和恶意负载类型，不能识别用户的用电器的工作状态，如果有恶性负载，也不能及时识别并通知用户，不方便用户的使用，影响用户体验。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种具有负荷识别功能的智能电能表。
为了解决上述技术问题，本实用新型的另一个目的是提供一种具有负荷识别功能的智能电能表系统。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种具有负荷识别功能的电能表，其包括中央处理单元、比较识别单元、电压采样单元、电流采样单元、计量单元、电源单元、存储电路和用于连接外部导线的导线接口，所述电压采样单元和电流采样单元的输入端均与导线接口连接，所述电压采样单元和电流采样单元的输出端均与计量单元的输入端连接，所述计量单元与比较识别单元连接，所述比较识别单元与中央处理单元连接，所述计量单元与中央处理单元连接，所述导线接口与电源单元连接，所述电源单元的输出端与中央处理单元的输入端连接，所述存储电路与中央处理单元连接。
优选的，其包括用于控制线路闭合或断开的继电器，所述继电器的输入端与中央处理单元的输出端连接。
优选的，其还包括通信模块，所述通信模块与中央处理单元连接。
优选的，所述通信模块包括但不限于WIFI无线通信模块和/或蓝牙通信模块和/或红外通信模块和/或GPRS/3G/4G通信模块和/或RS485通信模块和/或RS232通信模块。
优选的，其还包括警报单元，所述警报单元的输入端与中央处理单元的输出端连接。
优选的，其还包括LED显示灯和LCD显示屏，所述LED显示灯和LCD显示屏的输入端均与中央处理单元的输出端连接。
一种具有负荷识别功能的电能表系统，其包括一种具有负荷识别功能的电能表、导线和多个负荷用电器，所述导线与电能表中的导线接口连接，所述负荷用电器与导线电性连接。
优选的，其还包括移动终端，所述移动终端与电能表中的通信模块通过无线通信方式连接。
优选的，其还包括云平台中心，所述电能表通过移动终端与云平台中心连接；或者所述电能表直接通过互联网与云平台连接。
优选的，所述负荷用电器包括但不限于家用电器和/或工业用电器。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过采集用电电压和电流等参数，判断用电的负载电器工作状态和是否是恶性负载，实现了负荷电器自动识别功能，而且结构简单，实现成本低，具有良好的经济和社会效益。
另外，本实用新型通过继电器可在发现用电恶性负载后及时切断供电，保护用电线路和电能表；通过警报单元可以在发现用电恶性负载后及时触发警报；通过通信模块可在发现恶性负载后及时通知远程监控端或用户移动终端；通过显示模块可直观的读取电能表的用电状态；通过存储电路可实现在电能表本地存储信息。
本实用新型可广泛应用于各种智能电能表。
本实用新型的另一有益效果是：
本实用新型通过采集用电电压和电流等参数，判断用电的负载电器工作状态和是否是恶性负载，实现了负荷电器自动识别功能，而且结构简单，实现成本低，具有良好的经济和社会效益。
本实用新型可广泛应用于各种智能电能表系统。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
图1是本实用新型电能表一种实施例的电路结构框图；
图2是本实用新型电能表系统一种实施例的电路结构框图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示，一种具有负荷识别功能的电能表，其包括中央处理单元、比较识别单元、电压采样单元、电流采样单元、计量单元、电源单元、存储电路和用于连接外部导线的导线接口，所述电压采样单元和电流采样单元的输入端均与导线接口连接，所述电压采样单元和电流采样单元的输出端均与计量单元的输入端连接，所述计量单元与比较识别单元连接，所述比较识别单元与中央处理单元连接，所述计量单元与中央处理单元连接，所述导线接口与电源单元连接，所述电源单元的输出端与中央处理单元的输入端连接，所述存储电路与中央处理单元连接。
其中，中央处理单元和比较识别单元可以是独立的互相连接的电路或集成电路，也可以是在同一集成电路中的两个模块。
优选的，其包括用于控制线路闭合或断开的继电器，所述继电器的输入端与中央处理单元的输出端连接。该实施例中，通过继电器可在发现恶性负载后，中央处理单元可及时控制继电器切断供电，保护用电线路和电能表。其中，可以切断具体用电器的供电，也可以切断总线路的供电。
优选的，其还包括通信模块，所述通信模块与中央处理单元连接。
优选的，所述通信模块包括WIFI无线通信模块和/或蓝牙通信模块和/或红外通信模块和/或GPRS/3G/4G通信模块和/或RS485通信模块和/或RS232通信模块等。通过通信模块可及时与用户移动终端通信，通知用户各负荷用电器的用电状态。并且可在发现恶性负载后及时通知远程监控端。显然的，通信模块的通信方式不仅限于上述几种，还可以是其它有线或无线的通信方式。
优选的，其还包括警报单元，所述警报单元的输入端与中央处理单元的输出端连接。警报单元可以是警笛、警灯等等。
优选的，其还包括LED显示灯和LCD显示屏，所述LED显示灯和LCD显示屏的输入端均与中央处理单元的输出端连接。通过LED显示灯和LCD显示屏可直观的读取电能表的用电状态或者负荷用电器的工作状态。比如，如出现恶性负载，LED显示灯可变为红色表示警示，LCD显示屏可及时显示恶性负载的具体内容。电能表的状态信息、用电量等数据，也可以通过LED显示灯或LCD显示屏显示。
本实用新型通过采集用电电压和电流等参数，判断用电的负载电器工作状态和是否是恶性负载，实现了负荷电器自动识别功能，而且结构简单，实现成本低，具有良好的经济和社会效益。另外，本实用新型通过继电器可在发现用电恶性负载后及时切断供电，保护用电线路和电能表；通过警报单元可以在发现用电恶性负载后及时触发警报；通过通信模块可在发现恶性负载后及时通知远程监控端或用户移动终端；通过显示模块可直观的读取电能表的用电状态；通过存储电路可实现在电能表本地存储信息。本实用新型可广泛应用于各种智能电能表。
如图2所示，一种具有负荷识别功能的电能表系统，其包括一种具有负荷识别功能的电能表、导线和多个负荷用电器，所述导线与电能表中的导线接口连接，所述负荷用电器与导线电性连接。
优选的，其还包括移动终端，所述移动终端与电能表中的通信模块通过无线通信方式连接。移动终端可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等等。
优选的，其还包括云平台中心，所述电能表通过移动终端与云平台中心连接；或者所述电能表直接通过互联网与云平台连接。
优选的，所述负荷用电器包括但不限于家用电器和/或工业用电器。家用电器例如洗衣机、电冰箱、空调、电风扇和电视机等。
本实施例以接入220V交流电为例，导线接入导线接口。导线与外部负荷用电器连接。比如，可通过结合负荷用电器的功率和功率因素判断负荷用电器的类型。具体方法为，负荷用电器A正常运行的时候用电功率为100w，功率因素为0.7；负荷用电器B正常运行的时候用电功率为1000w，功率因素为0.6；可在电能表中预先设定各负荷用电器对应的标准参数值或参数范围，并存储在存储电路中，电能表通过电压采样单元和电流采样单元采集导线的实时用电数据，然后传送到计量单元，计量单元通过滤波、去直流量、偏置、相乘、积分等处理可以得到电压电流的采样值，并提供对应的功率、功率因素等数据。电压电流采样值、功率、功率因素等数据传输到比较识别单元，比较识别单元根据电压、电流、功率、功率因素及其变化情况，与存储电路中预先设定的功率和功率参数进行比对来判断负载的特性，如果负载的特性与负荷用电器A的相关参数匹配，则判断负荷用电器A处于正常工作状态；判断结果可通过通信模块发送到用户移动终端，或者通过互联网发送到云平台中心。另外，还可以预先设定用电参数阀值或用电线路正常工作的参数数值范围，当采集到的用电参数超过预算阀值或正常工作数值范围时，如预先设定正常工时功率应该小于2000w，那么当用电功率超过2000w时，可触发警报单元报警。
本实用新型通过采集用电电压和电流等参数，判断用电的负载电器工作状态和是否是恶性负载，实现了负荷电器自动识别功能，而且结构简单，实现成本低，具有良好的经济和社会效益。本实用新型可广泛应用于各种智能电能表系统。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种具有负荷识别功能的电能表，其特征在于：其包括中央处理单元、比较识别单元、电压采样单元、电流采样单元、计量单元、电源单元、存储电路和用于连接外部导线的导线接口，所述电压采样单元和电流采样单元的输入端均与导线接口连接，所述电压采样单元和电流采样单元的输出端均与计量单元的输入端连接，所述计量单元与比较识别单元连接，所述比较识别单元与中央处理单元连接，所述计量单元与中央处理单元连接，所述导线接口与电源单元连接，所述电源单元的输出端与中央处理单元的输入端连接，所述存储电路与中央处理单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有负荷识别功能的电能表，其特征在于：其包括用于控制线路闭合或断开的继电器，所述继电器的输入端与中央处理单元的输出端连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有负荷识别功能的电能表，其特征在于：其还包括通信模块，所述通信模块与中央处理单元连接。
4.根据权利要求3所述的一种具有负荷识别功能的电能表，其特征在于：所述通信模块包括WIFI无线通信模块和/或蓝牙通信模块和/或红外通信模块和/或GPRS/3G/4G通信模块和/或RS485通信模块和/或RS232通信模块。
5.根据权利要求1、2或4所述的一种具有负荷识别功能的电能表，其特征在于：其还包括警报单元，所述警报单元的输入端与中央处理单元的输出端连接。
6.根据权利要求5所述的一种具有负荷识别功能的电能表，其特征在于：其还包括LED显示灯和LCD显示屏，所述LED显示灯和LCD显示屏的输入端均与中央处理单元的输出端连接。
7.一种具有负荷识别功能的电能表系统，其特征在于：其包括如权利要求1至6任一项所述的一种具有负荷识别功能的电能表、导线和多个负荷用电器，所述导线与电能表中的导线接口连接，所述负荷用电器与导线电性连接。
8.根据权利要求7所述的一种具有负荷识别功能的电能表系统，其特征在于：其还包括移动终端，所述移动终端与电能表中的通信模块通过无线通信方式连接。
9.根据权利要求8所述的一种具有负荷识别功能的电能表系统，其特征在于：其还包括云平台中心，所述电能表通过移动终端与云平台中心连接；或者所述电能表直接通过互联网与云平台连接。
10.根据权利要求7至9任一项所述的一种具有负荷识别功能的电能表系统，其特征在于：所述负荷用电器包括家用电器和/或工业用电器。
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