CN205210139U - 多功能单相计量插排 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多功能单相计量插排，其包括：壳体、插孔、显示屏、控制面板、以及控制装置；插孔形成与用电器电性连接的接口，插孔设置于所述壳体上；显示屏嵌合于所述壳体表面，并与所述控制装置电性连接；控制面板嵌合于壳体表面，其包括切换按键和控制开关；控制装置包括：电源模块、单片机、电信号采集模块、GSM无线通讯模块和开断模块。本实用新型的多功能单相计量插排可对电压、电流、功率等参数的准确测量，并能显示、储存和输出数据，通过计算用电量的多少，以提醒用户安全用电。同时，本实用新型的多功能单相计量插排安全性和可靠性高，满足现代化科学用电管理的要求，且还能使市供电部门与用户进行双向信息交互。

Description

多功能单相计量插排

技术领域

本实用新型涉及一种插排，尤其涉及一种多功能单相计量插排。

背景技术

电力电子设备的大量应用引发的电能质量问题日益突出。大量精密自动化电力电子设备极易因电能质量问题出现严重事故，造成巨大损失。因此，对于电能质量的监测具有重要的意义。

因此，为实现上述目的，有必要提出进一步的解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能单相计量插排，以克服现有技术中出现的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种多功能单相计量插排，其包括：壳体、插孔、显示屏、控制面板、以及控制装置；

所述插孔形成与用电器电性连接的接口，所述插孔设置于所述壳体上；

所述显示屏用于显示所述插孔处的电压、电流、以及用电器的用电信息，所述显示屏嵌合于所述壳体表面，并与所述控制装置电性连接；

所述控制面板控制所述显示屏所显示的信息、以及多功能单相计量插排的工作和停止，所述控制面板嵌合于所述壳体表面，其包括切换按键和控制开关；

所述控制装置包括：电源模块、单片机、电信号采集模块、GSM无线通讯模块和开断模块，所述单片机通过所述GSM无线通讯模块与远程上位机进行通讯。

作为本实用新型的多功能单相计量插排的改进，所述显示屏为LCD液晶屏。

作为本实用新型的多功能单相计量插排的改进，所述单片机与所述电源模块、电信号采集模块、开断模块、以及显示屏电性连接，所述电源模块为所述单片机供电，所述电信号采集模块与所述单片机进行信号传输，所述单片机控制所述开断模块。

作为本实用新型的多功能单相计量插排的改进，所述单片机的型号为STC12C5A60S2。

作为本实用新型的多功能单相计量插排的改进，所述电信号采集模块包括电压采集单元和电流采集单元。

作为本实用新型的多功能单相计量插排的改进，所述电压采集单元包括电阻分压电路，所述电阻分压电路包括低通滤波器，所述低通滤波器包括电阻和电容，所述电流采集单元包括分流电路，所述分流电路包括多个相互并联的支路，所述任一支路包括锰铜采样电阻、电容和单刀四掷模拟开关。

作为本实用新型的多功能单相计量插排的改进，所述GSM无线通讯模块的型号为TC35。

作为本实用新型的多功能单相计量插排的改进，所述GSM无线通讯模块包括：GSM基带处理器、GSM射频单元、供电单元、闪存、ZIF连接器、以及天线接口。

作为本实用新型的多功能单相计量插排的改进，所述多功能单相计量插排还包括故障报警装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的多功能单相计量插排可对电压、电流、功率等参数的准确测量，并能显示、储存和输出数据，通过计算用电量的多少，以提醒用户安全用电。同时，本实用新型的多功能单相计量插排安全性和可靠性高，从而满足用户进行现代化科学用电管理的要求，并且还能使市供电部门与用户进行双向信息交互。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的多功能单相计量插排的一具体实施方式的立体示意图；

图2为图1中控制装置的模块示意图；

图3为图2中电信号采集模块的电压采集单元的电阻分压电路示意图；

图4为图2中电信号采集模块的电流采集单元的分流电路示意图。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1-4所示的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

如图1所示，图1为本实用新型的多功能单相计量插排的一具体实施方式的立体示意图。

本实用新型的多功能单相计量插排100包括：壳体10、插孔20、显示屏30、控制面板40、以及控制装置。

所述插孔20形成与用电器电性连接的接口，所述插孔20设置于所述壳体10上。根据需要，可对插孔20的数量和类型进行设置。

所述显示屏30用于显示所述插孔20处的电压、电流、以及用电器的用电信息。所述显示屏30嵌合于所述壳体10表面，并与所述控制装置电性连接，从而接收相应的电压、电流等信息。优选地，所述显示屏30为LCD液晶屏。

所述控制面板40控制所述显示屏所显示的信息、以及多功能单相计量插排的工作和停止，所述控制面板40嵌合于所述壳体表面，其包括切换按键和控制开关。通过切换按键可选择查看每一个用电器的电压、电流以及用电量；通过控制开关能够控制插排在使用时通电，不用时关闭电源，从而达到安全用电和节约用电的目的。

如图2所示，所述控制装置包括：电源模块51、单片机52、电信号采集模块53、GSM无线通讯模块54和开断模块55，所述单片机52通过所述GSM无线通讯模块54与远程上位机进行通讯。所述上位机可设置于市供电部门中，以便于市供电部门与用户进行双向信息交互。

其中，电源模块51为多功能单相计量插排的内部电源，其为内部各电子器件进行供电。通过控制电源模块51，可实现对多功能单相计量插排控制。

所述单片机52将电信号采集模块53采集来的信号进行处理，并接收远程上位机的信号，控制执行机构。实现将采集到的数据送入单片机的AD输入通道，从而计算出插孔的电压、电流，然后计算得到有功功率、无功功率和用电量。具体地，与所述电源模块51、电信号采集模块53、开断模块55、以及显示屏30电性连接。所述电源模块为所述单片机供电，所述电信号采集模块与所述单片机进行信号传输，所述单片机控制所述开断模块。

优选地，所述单片机的型号为STC12C5A60S2。该型号的单片机内部集成有MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换(250K/S)，片上还集成有1280字节RAM，I/O口驱动能力均可达到20mA。此外，该型号的单片机无需专用编程器和仿真器数秒内即可通过串口(P3.0/P3.1)下载用户程序。

如图3所示，所述电信号采集模块53包括电压采集单元和电流采集单元。其中，所述电压采集单元包括电阻分压电路，其线性好、成本低。所述电阻分压电路包括低通滤波器，所述低通滤波器包括电阻和电容。所述低通滤波器可防止高频信号进入单片机，减少乘法器受到干扰。阻和电容网络两端是一个极小的电压信号，此信号通过VN、VP通道输入到单片机内部。

如图4所示，所述电流采集单元包括分流电路，所述分流电路包括多个相互并联的支路，所述任一支路包括锰铜采样电阻、电容和单刀四掷模拟开关。从而，各个插孔的电流流经锰铜采样电阻，电阻两端会产生微弱的电压u(t)，信号u(t)作为测量电流的模拟差分信号，通过控制单刀四掷模拟开关对相应插排插孔进行电流采样，然后通过V1N、V1P两个引脚输入到单片机内部。其中，锰铜采样电阻与电容共同构成抗混叠滤波器。

所述GSM无线通讯模块54的型号为TC35。此时，所述GSM无线通讯模块54包括：GSM基带处理器、GSM射频单元、供电单元、闪存、ZIF连接器、以及天线接口。其中，作为TC35的核心，GSM基带处理器主要处理GSM无线通讯模块54内的语音、数据信号，并涵盖了蜂窝射频设备中的所有的模拟和数字功能。在不需要额外硬件电路的前提下，可支持FR、HR和EFR语音信道编码。

此外，所述多功能单相计量插排还包括故障报警装置。当电网停电以及充电发生故障时，故障报警装置可发出警报，以通知相关人员进行相应处理，从而为用户避免损失。

综上所示，本实用新型的多功能单相计量插排可对电压、电流、功率等参数的准确测量，并能显示、储存和输出数据，通过计算用电量的多少，以提醒用户安全用电。同时，本实用新型的多功能单相计量插排安全性和可靠性高，从而满足用户进行现代化科学用电管理的要求，并且还能使市供电部门与用户进行双向信息交互。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种多功能单相计量插排，其特征在于，所述多功能单相计量插排包括：壳体、插孔、显示屏、控制面板、以及控制装置；

所述插孔形成与用电器电性连接的接口，所述插孔设置于所述壳体上；

所述显示屏用于显示所述插孔处的电压、电流、以及用电器的用电信息，所述显示屏嵌合于所述壳体表面，并与所述控制装置电性连接；

所述控制面板控制所述显示屏所显示的信息、以及多功能单相计量插排的工作和停止，所述控制面板嵌合于所述壳体表面，其包括切换按键和控制开关；

所述控制装置包括：电源模块、单片机、电信号采集模块、GSM无线通讯模块和开断模块，所述单片机通过所述GSM无线通讯模块与远程上位机进行通讯。

2.根据权利要求1所述的多功能单相计量插排，其特征在于，所述显示屏为LCD液晶屏。

3.根据权利要求1所述的多功能单相计量插排，其特征在于，所述单片机与所述电源模块、电信号采集模块、开断模块、以及显示屏电性连接，所述电源模块为所述单片机供电，所述电信号采集模块与所述单片机进行信号传输，所述单片机控制所述开断模块。

4.根据权利要求1或3所述的多功能单相计量插排，其特征在于，所述单片机的型号为STC12C5A60S2。

5.根据权利要求1所述的多功能单相计量插排，其特征在于，所述电信号采集模块包括电压采集单元和电流采集单元。

6.根据权利要求5所述的多功能单相计量插排，其特征在于，所述电压采集单元包括电阻分压电路，所述电阻分压电路包括低通滤波器，所述低通滤波器包括电阻和电容，所述电流采集单元包括分流电路，所述分流电路包括多个相互并联的支路，所述任一支路包括锰铜采样电阻、电容和单刀四掷模拟开关。

7.根据权利要求1所述的多功能单相计量插排，其特征在于，所述GSM无线通讯模块的型号为TC35。

8.根据权利要求7所述的多功能单相计量插排，其特征在于，所述GSM无线通讯模块包括：GSM基带处理器、GSM射频单元、供电单元、闪存、ZIF连接器、以及天线接口。

9.根据权利要求1所述的多功能单相计量插排，其特征在于，所述多功能单相计量插排还包括故障报警装置。