CN204989312U - 新型智能电表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型智能电表，属于电力计量领域，用于电力计量，其表壳上设有电网信号电压输入端口，所述PCB板与LCD显示装置连接，所述PCB板包括前端数据采集处理模块、单片机控制模块、网络通信模块、远程控制模块及检测模块，所述电网信号电压输入端口与前端数据采集处理模块连接，前端数据采集处理模块与单片机控制模块连接，单片机控制模块与远程控制模块连接、LCD显示装置连接，并通过检测模块与网络通信模块连接。鉴于上述技术方案，在保证精确计量的情况下，实现智能电表通讯端口自我检测，智能电表与电网接口采用自插式设计，防止电网与智能电表接口处的腐蚀。
Description
技术领域
本实用新型属于电力计量领域，具体地说，尤其涉及一种新型智能电表。
背景技术
随着智能电网的发展，智能电表的应用也越来越广泛，然而在智能电表在使用过程中除了能够精确计量用户电能消耗外，还需要对外进行通信，以便将这些用电数据通过电力通信系统进行汇总，方便对用户的用电情况进行统计与计费。
实践应用中我们发现，由于多方面的因素容易出现智能电表通讯不稳定的情况，智能电表与电网接线处因为采用螺钉压紧的方式，如果智能电表的表箱处于外界损坏时，容易导致接线处腐蚀。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种新型智能电表，其通过改进的模块设计，在保证精确计量的情况下，实现智能电表通讯端口自我检测，智能电表与电网接口采用自插式设计，能够防止电网与智能电表接口处的腐蚀。
为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
本实用新型中所述的新型智能电表，包括表壳、PCB板及LCD显示装置，所述表壳上设有电网信号电压输入端口，所述PCB板与LCD显示装置连接，电网信号电压输入端口包括火线接口和零线接口，其中火线接口和零线接口均包括绝缘外壳，绝缘外壳内设有导线接片，所述导线接片包括导电壁，导电壁上设有压片和突出触点；所述PCB板包括前端数据采集处理模块、单片机控制模块、网络通信模块、远程控制模块及检测模块，所述电网信号电压输入端口与前端数据采集处理模块连接，前端数据采集处理模块与单片机控制模块连接，单片机控制模块与远程控制模块连接、LCD显示装置连接，并通过检测模块与网络通信模块连接。
进一步地讲，本实用新型中所述的前端数据采集处理模块包括互感器处理电路、信号调理模块、电能采集电路；其中，互感器处理电路包括电流型电压互感器和电流互感器，用于将电网采集电流电压信号进行降压测量，即先转换成毫安级的电流信号，并将电流信号转换成电压信号；信号调理模块包括低通滤波电路、ADC转换电路、RC有源巴特沃斯滤波器，用于将转换后的电压信号中的高频成分滤除，并且调整电压；电能采集电路用于进行电参量的采集，并与单片机控制模块连接。
进一步地讲，本实用新型中所述的单片机控制模块包括单片机、LCD显示装置，所述单片机与LCD显示装置连接，其中单片机具备SPI接口、GPIO接口、RS-485通讯接口，单片机通过SPI接口与电能采集电路连接，通过GPIO接口与远程控制模块连接。
进一步地讲，本实用新型中所述的检测模块包括信号模拟单元、RS-485/232串口转换器、信号比较电路，所述信号比较电路一路通过RS-485/232串口转换器与信号模拟单元连接，另一路通过单片机485接口连接。
进一步地讲，本实用新型中所述的导电壁的尾端还设有弹性倒刺结构。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型的前端采集电路设计合理，具有良好的滤波效果，且能够对用电参数进行有效的精确的计量。
2、本实用新型具有较强的网络通信能力，能够有效地汇总用电信息，且能够通过远程操控。
3、本实用新型的电网与智能电表之间的结构采用绝缘外壳包覆，并且不需螺钉就能够自锁定，避免了因智能电表暴露在外界造成的接口腐蚀进一步保证了计量的准确性。
附图说明
图1是本实用新型中的PCB板的原理框图。
图2是本实用新型中的电网信号电压输入端口的结构示意图。
图3是图2中A-A部分的剖视图。
图中：1、绝缘外壳；2、弹性倒刺结构；3、突出触点；4、压片；5、导电壁。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步地描述说明。
实施例1：一种新型智能电表，包括表壳、PCB板及LCD显示装置，所述表壳上设有电网信号电压输入端口，所述PCB板与LCD显示装置连接，所述PCB板包括前端数据采集处理模块、单片机控制模块、网络通信模块、远程控制模块及检测模块，所述电网信号电压输入端口与前端数据采集处理模块连接，前端数据采集处理模块与单片机控制模块连接，单片机控制模块与远程控制模块连接、LCD显示装置连接，并通过检测模块与网络通信模块连接。所述前端数据采集处理模块包括互感器处理电路、信号调理模块、电能采集电路；其中，互感器处理电路包括电流型电压互感器和电流互感器，用于将电网采集电流电压信号进行降压测量，即先转换成毫安级的电流信号，并将电流信号转换成电压信号；信号调理模块包括低通滤波电路、ADC转换电路、RC有源巴特沃斯滤波器，用于将转换后的电压信号中的高频成分滤除，并且调整电压；电能采集电路用于进行电参量的采集，并与单片机控制模块连接。所述单片机控制模块包括单片机、LCD显示装置，所述单片机与LCD显示装置连接，其中单片机具备SPI接口、GPIO接口、RS-485通讯接口，单片机通过SPI接口与电能采集电路连接，通过GPIO接口与远程控制模块连接。所述检测模块包括信号模拟单元、RS-485/232串口转换器、信号比较电路，所述信号比较电路一路通过RS-485/232串口转换器与信号模拟单元连接，另一路通过单片机485接口连接。所述电网信号电压输入端口包括火线接口和零线接口，其中火线接口和零线接口均包括绝缘外壳1，绝缘外壳1内设有导线接片，所述导线接片包括导电壁5，导电壁5上设有压片4和突出触点3。所述导电壁5的尾端还设有弹性倒刺结构2。
结合上述实施例，本实用新型在使用时，将智能电表与电网通过电网信号电压输入端口连接，由于有压片4和突出触点3的作用，使得电线在压片4的作用下压紧，突出触点3为环绕导电壁5内壁的环形结构或绕导电壁5内壁均匀分布。如果加装弹性倒刺机构2后能够更好地固定导线。这样连接后，导线与智能电表之间不必通过紧固螺栓连接，防止了由于外层护罩损坏后连接处受到雨水影响发生腐蚀的现象。
互感器处理电路能够将电网采集电流电压信号装换成毫安级的电流信号，经过互感器处理电路进行电流到电压的转换。转换后的信号经过信号调理模块，信号调理模块中的ADC转换电路、RC有源巴特沃斯滤波器能够将转换后的电压信号中的高频成分滤除，并且调整电压至-0.5v～+0.5v，然后信号经过信号调理模块进入到电能采集电路进行电参量的采集与计算，经过单片机的SPI接口进行通信，并通过单片机将信息显示在LCD显示装置上。
在单片机上还留有GPIO接口，能够方便地与远程控制模块连接，当用户欠费或电力维修时能够对用户进行断送电处理。
在实际使用中，本原理图所述的单片机可采用S3C2440处理器，在具备低功耗的情况下获得较高的处理能力。正常情况下，单片机能够将所获得的信息通过RS-485总线接口与网络通信模块连接，以便自动完成集中抄表。但是RS-485总线接口可能存在通信不稳定的情况，可能是端口损坏或者是接触不良，这时，单片机控制检测模块启动，检测模块通过内置的信号模拟单元模拟RS-485正常通信信号与单片机RS-485接口及通信模块进行通信，并通过信号比较电路比较反馈的信号，如果信号不与设定正常值一致，则检测模块通过LCD显示装置显示通讯故障，及通过自身的指示灯显示提醒。如果单片机通过RS-485接口搜寻不到检测模块，则通过LCD显示装置显示检测错误。
Claims (5)
1.一种新型智能电表，包括表壳、PCB板及LCD显示装置，所述表壳上设有电网信号电压输入端口，所述PCB板与LCD显示装置连接，其特征在于：所述电网信号电压输入端口包括火线接口和零线接口，其中火线接口和零线接口均包括绝缘外壳(1)，绝缘外壳(1)内设有导线接片，所述导线接片包括导电壁(5)，导电壁(5)上设有压片(4)和突出触点(3)；所述PCB板包括前端数据采集处理模块、单片机控制模块、网络通信模块、远程控制模块及检测模块，所述电网信号电压输入端口与前端数据采集处理模块连接，前端数据采集处理模块与单片机控制模块连接，单片机控制模块与远程控制模块连接、LCD显示装置连接，并通过检测模块与网络通信模块连接。
2.根据权利要求1所述的新型智能电表，其特征在于：所述前端数据采集处理模块包括互感器处理电路、信号调理模块、电能采集电路；其中，互感器处理电路包括电流型电压互感器和电流互感器，用于将电网采集电流电压信号进行降压测量，即先转换成毫安级的电流信号，并将电流信号转换成电压信号；信号调理模块包括低通滤波电路、ADC转换电路、RC有源巴特沃斯滤波器，用于将转换后的电压信号中的高频成分滤除，并且调整电压；电能采集电路用于进行电参量的采集，并与单片机控制模块连接。
3.根据权利要求2所述的新型智能电表，其特征在于：所述单片机控制模块包括单片机、LCD显示装置，所述单片机与LCD显示装置连接，其中单片机具备SPI接口、GPIO接口、RS-485通讯接口，单片机通过SPI接口与电能采集电路连接，通过GPIO接口与远程控制模块连接。
4.根据权利要求3所述的新型智能电表，其特征在于：所述检测模块包括信号模拟单元、RS-485/232串口转换器、信号比较电路，所述信号比较电路一路通过RS-485/232串口转换器与信号模拟单元连接，另一路通过单片机485接口连接。
5.根据权利要求4所述的新型智能电表，其特征在于：所述导电壁(5)的尾端还设有弹性倒刺结构(2)。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108535539A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-09-14 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种符合ir46标准的电能表及其模拟前端 |
| CN113224850A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-08-06 | 深圳市华通电气设备有限公司 | 一种电力监控系统及方法 |
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2015
- 2015-06-19 CN CN201520429888.0U patent/CN204989312U/zh not_active Expired - Fee Related
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