CN207832893U - 一种智能电表 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种智能电表，包括采样单元、数字信号处理单元和计量单元，实现了智能电表各功能模块的单元化，便于根据需求对各单元进行更换。数字信号处理器对入户线缆中采集到的电压电流进行负荷特征提取和识别，ARM处理器对负荷进行分析和控制，从而识别出接入的家用电器。并且，单相计量器对入户线缆中的电压电流进行单独采样，计量单元对采集到的数据进行独立分析处理，得到一个独立的电能计量结果，单相计量器与数字信号处理器连接，单相计量器可以根据需求调用数字信号处理器中的数据，对数据进行进一步分析。所述智能电表，能够对家庭用电的负荷进行识别和控制，并且可以针对不同需求将各单元进行更换，同时便于智能电表的升级。
Description
技术领域
本申请涉及电力设备领域，尤其涉及一种智能电表。
背景技术
智能电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。
随着各行各业对用电的需求，对智能电表的要求也越来越高，现在市场上的智能电表功能有限，不能同时实现对家庭用电负荷的识别和控制，也不能将计量、通讯和显示部分的功能独立出来单元化，无法针对不同的需求将各单元进行更换，因此，不便于智能电表的升级换代。
实用新型内容
本申请提供了一种智能电表，以解决现有智能电表不能实现对家庭用电负荷的识别和控制、也不能将计量、通讯和显示部分的功能独立出来单元化，无法针对不同的需求将各单元进行更换的问题。
本申请提供了一种智能电表，包括：采样单元、数字信号处理单元和计量单元，其中，
所述采样单元和所述计量单元均与所述数字信号处理单元连接；
所述计量单元与所述采样单元连接；
所述采样单元包括电流采样器、电压采样器、放大/滤波器和AD7606采样器，所述电流采样器的输出端和所述电压采样器的输出端均与所述放大/滤波器的输入端连接，所述放大/滤波器的输出端与所述AD7606采样器的输入端连接；
所述数字信号处理单元包括数字信号处理器、ARM处理器和第一存储器，所述AD7606采样器的输出端与所述数字信号处理器的输入端通过并行总线连接，所述第一存储器与所述数字信号处理器连接，所述数字信号处理器的输出端与所述ARM处理器的输入端通过有隔离处理的SPI接口连接，所述数字信号处理器的输入端采用两个运放通道；
所述计量单元包括第二存储器、单相计量器和RS485电路，所述电流采样器的输出端和所述电压采样器的输出端均与所述单相计量器的输入端连接，所述第二存储器与所述单相计量器通过IIC接口连接，所述RS485电路的输出端与所述单相计量器的输入端通过UART接口连接，所述单相计量器与所述数字信号处理器通过UART接口连接。
优选的是，所述第一存储器包括：SARM存储器和FLASH闪存器，其中，
所述SARM存储器与所述数字信号处理器连接；
所述FLASH闪存器与所述数字信号处理器连接。
优选的是，所述第二存储器为EEPROM存储器。
优选的是，所述数字信号处理器为DSP芯片TMS320F28335。
优选的是，所述单相计量器为SOC芯片HT5019。
由以上技术方案可知，本申请提供了一种智能电表，包括采样单元、数字信号处理单元和计量单元，所述采样单元和所述计量单元均与所述数字信号处理单元连接，所述计量单元与所述采样单元连接，因而实现了智能电表各功能模块的单元化，便于根据需求对各单元进行更换。所述电流采样器的输出端和所述电压采样器的输出端均与所述放大/滤波器的输入端连接，所述放大/滤波器、所述AD7606采样器、所述AD7606采样器和所述ARM处理器依次连接，所述数字信号处理器对入户线缆中根据采集到的电压电流进行负荷特征提取和识别，所述ARM处理器对负荷进行分析处理和管理控制，在识别出所接入的家用电器基础上进行负荷管理。并且，所述单相计量器对入户线缆中的电压电流进行独立采样，所述计量单元对采集到的数据进行独立分析处理，得到一个独立的电能计量结果，所得到的电能计量结果用于结算电费，不受其他部分的干扰，所述单相计量器与所述数字信号处理器通过UART接口连接，因此，所述单相计量器可以根据需求调用所述数字信号处理器中的数据，从而对数据进行进一步地分析，所述单相计量器可单独进行升级。所述智能电表，能够对家庭用电的负荷进行识别和控制，由于将所述智能电表进行单元化，所以可以针对不同需求将各单元进行更换，同时便于智能电表的升级。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一种智能电表的第一结构示意图；
图2为本申请一种智能电表的第二结构示意图；
图3为本申请一种智能电表的第三结构示意图。
具体实施方式
下面结合本申请中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于再次描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
参见图1、图2和图3，为本申请提供的一种智能电表的结构示意图，所述智能电表，包括：采样单元、数字信号处理单元和计量单元，其中，
所述采样单元和所述计量单元均与所述数字信号处理单元连接。
所述计量单元与所述采样单元连接。
上述采样单元连接入户线缆，用于采集入户线缆中的电流电压值，然后将电流电压值传送给数字信号处理单元。
上述数字信号处理单元，用于对实时负荷进行识别和监测。
上述计量单元，用于单独采集用户线缆中的电流电压值，并且对采样到的数据进行分析处理，得到一个独立的计量数值，所述计量数值用于结算电费。
所述采样单元包括电流采样器、电压采样器、放大/滤波器和AD7606采样器，所述电流采样器的输出端和所述电压采样器的输出端均与所述放大/滤波器的输入端连接，所述放大/滤波器的输出端与所述AD7606采样器的输入端连接。
所述数字信号处理单元包括数字信号处理器、ARM处理器和第一存储器，所述AD7606采样器的输出端与所述数字信号处理器的输入端通过并行总线连接，所述第一存储器与所述数字信号处理器连接，所述数字信号处理器的输出端与所述ARM处理器的输入端通过有隔离处理的SPI接口连接，所述数字信号处理器的输入端采用两个运放通道。
所述数字信号处理器的输入端采用两个运放通道，实现宽量程高精度测量，可准确采集到较小功率和较大功率的电器用电参数。
所述计量单元包括第二存储器、单相计量器和RS485电路，所述电流采样器的输出端和所述电压采样器的输出端均与所述单相计量器的输入端连接，所述第二存储器与所述单相计量器通过IIC接口连接，所述RS485电路的输出端与所述单相计量器的输入端通过UART接口连接，所述单相计量器与所述数字信号处理器通过UART接口连接。
上述RS485电路，通过该电路实现校表和参数设置，用于生产加工时使用,也用于后期维护。
使用时，所述电流采样器和所述电压采样器采集入户线缆的电流电压值，然后所述放大/滤波器将采集到的电流电压进行放大，所述AD7606采样器将采集到的模拟信号进行模数转换后，所述AD7606采样器将数字信号传送到所述数字信号处理单元中，所述数字信号处理单元中的数字信号处理器对实时负荷进行识别和监测，最后所述ARM处理器对负荷进行分析和控制。所述单相计量器单独采集入户线缆中的电流和电压值，并且对采样到的数据进行分析处理，得到一个独立的计量数值，所述计量数值用于结算电费。
由以上技术方案可知，本申请提供了一种智能电表，包括采样单元、数字信号处理单元和计量单元，所述采样单元和所述计量单元均与所述数字信号处理单元连接，所述计量单元与所述采样单元连接，因而实现了智能电表各功能模块的单元化，便于根据需求对各单元进行更换。所述电流采样器的输出端和所述电压采样器的输出端均与所述放大/滤波器的输入端连接，所述放大/滤波器、所述AD7606采样器、所述AD7606采样器和所述ARM处理器依次连接，所述数字信号处理器对入户线缆中根据采集到的电压电流进行负荷特征提取和识别，所述ARM处理器对负荷进行分析处理和管理控制，在识别出所接入的家用电器基础上进行负荷管理。并且，所述单相计量器对入户线缆中的电压电流进行独立采样，所述计量单元对采集到的数据进行独立分析处理，得到一个独立的电能计量结果，所得到的电能计量结果用于结算电费，不受其他部分的干扰，所述单相计量器与所述数字信号处理器通过UART接口连接，因此，所述单相计量器可以根据需求调用所述数字信号处理器中的数据，从而对数据进行进一步地分析，所述单相计量器可单独进行升级。所述智能电表，能够对家庭用电的负荷进行识别和控制，由于将所述智能电表进行单元化，所以可以针对不同需求将各单元进行更换，同时便于智能电表的升级。
优选的是，所述第一存储器包括：SARM存储器和FLASH闪存器，其中，
所述SARM存储器与所述数字信号处理器连接。
所述FLASH闪存器与所述数字信号处理器连接。
优选的是，所述第二存储器为EEPROM存储器。
优选的是，所述数字信号处理器为DSP芯片TMS320F28335。
优选的是，所述单相计量器为SOC芯片HT5019。
由以上技术方案可知，本申请提供了一种智能电表，包括采样单元、数字信号处理单元和计量单元，所述采样单元和所述计量单元均与所述数字信号处理单元连接，所述计量单元与所述采样单元连接，因而实现了智能电表各功能模块的单元化，便于根据需求对各单元进行更换。所述电流采样器的输出端和所述电压采样器的输出端均与所述放大/滤波器的输入端连接，所述放大/滤波器、所述AD7606采样器、所述AD7606采样器和所述ARM处理器依次连接，所述数字信号处理器对入户线缆中根据采集到的电压电流进行负荷特征提取和识别，所述ARM处理器对负荷进行分析处理和管理控制，在识别出所接入的家用电器基础上进行负荷管理。并且，所述单相计量器对入户线缆中的电压电流进行独立采样，所述计量单元对采集到的数据进行独立分析处理，得到一个独立的电能计量结果，所得到的电能计量结果用于结算电费，不受其他部分的干扰，所述单相计量器与所述数字信号处理器通过UART接口连接，因此，所述单相计量器可以根据需求调用所述数字信号处理器中的数据，从而对数据进行进一步地分析，所述单相计量器可单独进行升级。所述智能电表，能够对家庭用电的负荷进行识别和控制，由于将所述智能电表进行单元化，所以可以针对不同需求将各单元进行更换，同时便于智能电表的升级。
以上仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (5)
1.一种智能电表，其特征在于，所述智能电表包括：采样单元、数字信号处理单元和计量单元，其中，
所述采样单元和所述计量单元均与所述数字信号处理单元连接；
所述计量单元与所述采样单元连接；
所述采样单元包括电流采样器、电压采样器、放大/滤波器和AD7606采样器，所述电流采样器的输出端和所述电压采样器的输出端均与所述放大/滤波器的输入端连接，所述放大/滤波器的输出端与所述AD7606采样器的输入端连接；
所述数字信号处理单元包括数字信号处理器、ARM处理器和第一存储器，所述AD7606采样器的输出端与所述数字信号处理器的输入端通过并行总线连接，所述第一存储器与所述数字信号处理器连接，所述数字信号处理器的输出端与所述ARM处理器的输入端通过有隔离处理的SPI接口连接，所述数字信号处理器的输入端采用两个运放通道；
所述计量单元包括第二存储器、单相计量器和RS485电路，所述电流采样器的输出端和所述电压采样器的输出端均与所述单相计量器的输入端连接，所述第二存储器与所述单相计量器通过IIC接口连接，所述RS485电路的输出端与所述单相计量器的输入端通过UART接口连接，所述单相计量器与所述数字信号处理器通过UART接口连接。
2.如权利要求1所述的智能电表，其特征在于，所述第一存储器包括：SARM存储器和FLASH闪存器，其中，
所述SARM存储器与所述数字信号处理器连接；
所述FLASH闪存器与所述数字信号处理器连接。
3.如权利要求1所述的智能电表，其特征在于，所述第二存储器为EEPROM存储器。
4.如权利要求1所述的智能电表，其特征在于，所述数字信号处理器为DSP芯片TMS320F28335。
5.如权利要求1所述的智能电表，其特征在于，所述单相计量器为SOC芯片HT5019。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820318178.4U CN207832893U (zh) | 2018-03-08 | 2018-03-08 | 一种智能电表 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201820318178.4U CN207832893U (zh) | 2018-03-08 | 2018-03-08 | 一种智能电表 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207832893U true CN207832893U (zh) | 2018-09-07 |
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ID=63398615
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN207832893U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109444497A (zh) * | 2018-11-07 | 2019-03-08 | 杭州万高科技股份有限公司 | 一种防窃电的单相电能表 |
| US11320467B1 (en) | 2021-08-25 | 2022-05-03 | King Abdulaziz University | Programmable high-frequency poly phase smart meter for power analytics |
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2018
- 2018-03-08 CN CN201820318178.4U patent/CN207832893U/zh active Active
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| CN109444497A (zh) * | 2018-11-07 | 2019-03-08 | 杭州万高科技股份有限公司 | 一种防窃电的单相电能表 |
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