CN208013297U - 一种非入户智能终端相别配置装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种非入户智能终端相别配置装置，包括拨码开关装置，拨码开关包括12位拨码开关BM1、12位拨码开关BM2、12位拨码开关BM3和5个I2C I/O扩展芯片。本实用新型的非入户智能终端相别配置装置采用拨码开关方式，对每通道电流进行相别配置，施工人员用手或者小型螺丝刀即可实现每个通道相别的灵活配置，同时还可以配置居民用的是单相供电还是三相供电。非入户智能终端相别配置方法采用码开关配置，配置简单，不需要复杂的纸面记录，大大提高了准确性，施工效率也大大提高。

Description

一种非入户智能终端相别配置装置

技术领域

本实用新型属于智能电网、智能用电技术领域，涉及一种非入户智能终端相别配置装置。

背景技术

非入户辨识技术，只需在居民电力供给的总入口处安装监测装置，就可以获得居民实际使用电器的种类、启停状态、耗电量、用电习惯等信息。

现有的居民楼总供电均为3相供电，居民用电以单相供电为主，每个小区的配电有不同的方式，供电相别有些小区是按照门牌号顺序ABCABC…方式配电，有些小区是AABBCC…方式配电。对于大户型或做过电力增容的居民用户，供电方式为3相供电。

非入户智能终端对用电负荷进行辨识时，需要电压相别和电流匹配，这样才能通过电压、电流的采集计算出有功、无功等参数，从而进行电器的分析和辨识。非入户智能终端采集3相电压，12通道电流，这就需要为每通道电流标定电压相别，当前常用的处理方式有如下几种：

1，嵌入式软件中按照某种方式预先配置，如ABCABC或AABBCC方式，与实际的接线方式不对应时，就需要人工记录每个通道和门牌号的对应关系，并提供给中心软件录入通道和门牌号的对应关系；

2，参数通过中心软件配置，安装时候，人工记录好实际电压相别，并上报给中心，通过中心软件下发相别匹配参数给终端；

3，产品出厂前，先进行实地调研，嵌入式软件根据实际情况进行相别配置，就种方式会形成不同小区软件不同的情况，后期升级维护难度大。

非入户智能终端的安装人员多为普通电工，让他们在施工现场手工记录，并上报中心进行配置，实际应用中，出错率较高，后续查找更改难度大、成本高。

因此，提出一种非入户智能终端相别配置装置以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种非入户智能终端相别配置装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的:

一种非入户智能终端相别配置装置，包括拨码开关装置，所述拨码开关装置包括拨码开关BM1、拨码开关BM2、拨码开关BM3和L个I2C I/O扩展芯片，所述拨码开关BM1包括PAn脚，所述拨码开关BM2包括PBn脚，所述拨码开关BM3包括PCn脚，其中，n＝1,2…M，所述I2C I/O扩展芯片包括K个 I/O口，所述PAn脚、PBn脚和PCn脚包括3M个引脚，L个所述I2C I/O扩展芯片包括LK个I/O口，其中，LK≥3M，所述拨码开关BM1、拨码开关BM2、拨码开关BM3的3M个引脚分别与LK个I/O口中的3M个连接。

更进一步的，所述拨码开关装置包括拨码开关BM1、拨码开关BM2、拨码开关BM3和5个I2C I/O扩展芯片，所述拨码开关BM1包括PAn脚，所述拨码开关BM2包括PBn脚，所述拨码开关BM3包括PCn脚，其中，n＝1,2…12，所述I2C I/O扩展芯片包括8个I/O口，5个所述I2CI/O扩展芯片包括40 个I/O口，所述PAn脚、PBn脚和PCn脚的36个引脚分别与40个所述I/O口中的36个连接。适用于12通道电流的相位配置。

更进一步的，所述I2C I/O扩展芯片包括芯片U12，所述芯片U12包括 SCL端、SDA端和K个I/O口，所述SCL端和SDA端分别连接I2C2_SCL端和 I2C2_SDA端，K个所述I/O口分别通过电阻连接+3.3V电压端。

更进一步的，所述芯片U12还包括VDD端、VSS端、A0端、A1端和A2端，所述VDD端连接+3.3V电压端，所述VSS端接地，所述A0端连接+3.3V电压端，所述A1端和A2端接地。

更进一步的，所述芯片U12为PCF8574TS芯片。

更进一步的，还包括CPU，所述CPU包括I2C_SCL引脚和I2C_SDA引脚，所述I2C2_SCL端和I2C2_SDA端分别通过电阻R134和电阻R135连接所述 I2C_SCL引脚和I2C_SDA引脚。

更进一步的，所述CPU为STM32F407IGT6芯片。

更进一步的，所述电阻R134和电阻R135均为0Ω电阻。

更进一步的，K个所述I/O口通过排阻连接+3.3V电压端。

更进一步的，所述排阻为10K的排阻。

有益效果：本实用新型的非入户智能终端相别配置装置采用拨码开关方式，对每通道电流进行相别配置，施工人员用手或者小型螺丝刀即可实现每个通道相别的灵活配置，同时还可以配置居民用的是单相供电还是三相供电。

附图说明

图1非入户智能终端结构框图；

图2拨码开关接口图；

图3为I2C I/O扩展芯片接口图；

图4为STM32F407的I2C接口图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1、图2、图3和图4所示，本实用新型的非入户智能终端相别配置装置，包括拨码开关装置，拨码开关装置包括拨码开关BM1、拨码开关 BM2、拨码开关BM3和L个I2CI/O扩展芯片，拨码开关BM1包括PAn脚，拨码开关BM2包括PBn脚，拨码开关BM3包括PCn脚，其中，n＝1,2…M，I2C I/O 扩展芯片包括K个I/O口，PAn脚、PBn脚和PCn脚包括3M个引脚，L个I2C I/O扩展芯片包括LK个I/O口，其中，LK≥3M，拨码开关BM1、拨码开关BM2、拨码开关BM3的3M个引脚分别与LK个I/O口中的3M个连接。

具体的，拨码开关装置包括拨码开关BM1、拨码开关BM2、拨码开关BM3 和5个I2CI/O扩展芯片，拨码开关BM1包括PAn脚，拨码开关BM2包括PBn 脚，拨码开关BM3包括PCn脚，其中，n＝1,2…12，I2C I/O扩展芯片包括8 个I/O口，5个I2C I/O扩展芯片包括40个I/O口，PAn脚、PBn脚和PCn脚的36个引脚分别与40个I/O口中的36个连接。适用于12通道电流的相位配置。

其中，具体的，I2C I/O扩展芯片包括芯片U12，芯片U12包括SCL端、 SDA端和K个I/O口，SCL端和SDA端分别连接I2C2_SCL端和I2C2_SDA端， K个I/O口分别通过电阻连接+3.3V电压端。芯片U12还包括VDD端、VSS端、 A0端、A1端和A2端，VDD端连接+3.3V电压端，VSS端接地，A0端连接+3.3V 电压端，A1端和A2端接地。其中，芯片U12为PCF8574TS芯片。K个I/O口通过排阻连接+3.3V电压端。优选的，芯片U12包括8个I/O口。8个I/O口通过排阻连接+3.3V电压端。排阻为10K的排阻。

还包括CPU，CPU包括I2C_SCL引脚和I2C_SDA引脚，I2C2_SCL端和 I2C2_SDA端分别通过电阻R134和电阻R135连接I2C_SCL引脚和I2C_SDA引脚。CPU为STM32F407IGT6芯片。电阻R134和电阻R135均为0Ω电阻。

本实用新型的非入户智能终端相别配置装置采用拨码开关方式，对每通道电流进行相别配置，施工人员用手或者小型螺丝刀即可实现每个通道相别的灵活配置，同时还可以配置居民用的是单相供电还是三相供电。

本实用新型还公开了一种非入户智能终端相别配置方法，采用如上所述的非入户智能终端相别配置装置，所述拨码开关BM1、拨码开关BM2和拨码开关BM3分别对应A相状态、B相状态和C相状态，拨码开关BM1、拨码开关BM2 和拨码开关BM3均有M位，其中，M为自然数，1≤M≤24，M位开关分别对应 1-M通道电流状态，包括以下步骤：

1)、利用CPU周期性扫描拨码开关BM1的PAn脚、拨码开关BM2的PBn 脚和拨码开关BM3的的PCn脚的状态；

2)、当扫描到拨码开关BM1的PAn脚、拨码开关BM2的PBn脚或拨码开关BM3的PCn脚的状态发生变化时，根据PAn脚、PBn脚和PCn脚对应的位置逐位进行匹配判断，其中，n＝1,2…M；所述匹配判断方法包括以下步骤：

21)、如果PAn脚状态为1，且PBn脚和PCn脚均为0，则表示n通道电流的电压相别是A相，令n＝n+1，转去步骤27)，否则转去步骤22)；

22)、如果PBn脚状态为1，且PAn脚和PCn脚均为0，则表示n通道电流的电压相别是B相，令n＝n+1，转去步骤27)，否则转去步骤23)；

23)、如果PCn脚状态为1，且PAn脚和PBn脚均为0，则表示n通道电流的电压相别是C相，令n＝n+1，转去步骤27)，否则转去步骤24)；

24)、如果PAn脚、PBn脚和PCn脚状态均为0，则表示n通道未启用，令n＝n+1，转去步骤27)，否则转去步骤25)；

25)、如果PAn脚、PBn脚和PCn脚状态均为1，且PA(n+1)脚、PB(n+1) 脚和PC(n+1)脚状态均为1，且PA(n+2)脚、PB(n+2)脚和PC(n+2)脚状态均为1，且(n+2)<＝M，则n到n+2通道为三相用电用户且n通道电流的电压相别为A相，n+1通道电流的电压相别为B相，n+2通道电流的电压相别为C 相，令n＝n+3，转去步骤27)，否则转去步骤26)。

26)、否则，配置错误，退出判断；

27)、重复步骤21)-26)，直至将所有通道电流的电压相别均识判断出来。

本实用新型的非入户智能终端相别配置方法通过采用码开关配置，配置简单，不需要复杂的纸面记录，大大提高了准确性，施工效率也大大提高。

实施例1：

本实用新型拨码开关部分采用3个深圳优高电子的直插、12位拨码开关和5个NXP公司的I2C I/O扩展芯片PCF8574TS，3个12路拨码开关，分别对应A相供电、B相供电和C相供电。

用户接入三相电的相位选择使用拨码开关控制如图2和图3所示，BM1 为例，拨码开关BM1的13～24脚接GND，1～8脚接入到NXP公司的 PCF8574TS的P0～P7脚，拨码开关BM1的9～12脚顺延接入到另一个芯片PCF8574TS的P0～P3脚。PCF8574TS芯片的引脚1悬空，其中，引脚1为INT 脚，代表interrupt output(active LOW)。引脚2接I2C_SCL经过一个0Ω后与 CPU的I2C_SCL直连，引脚2为SCL脚，代表serial clock line，引脚4接I2C_SDA经过一个0Ω后与CPU的I2C_SDA直连，引脚4为SDA脚，代表 serial data line。引脚5接+3.3V电源，引脚5为VDD脚，代表supply voltage。图3中引脚6接+3.3V，引脚7和引脚9接地。引脚10、引脚11、引脚12、引脚14、引脚16、引脚17、引脚19和引脚20直接与拨码开关BM1的1～8 脚直连，其中，8个引脚需要接两个10K的上拉排阻，排阻另一端接+3.3V。引脚10、引脚11、引脚12、引脚14、引脚16、引脚17、引脚19和引脚20 分别为P0脚、P1脚、P2脚、P3脚、P4脚、P5脚、P6脚和P7脚，其中，引脚10、引脚11、引脚12、引脚14、引脚16、引脚17、引脚19和引脚20 为8位远程I/O口，且为准双向I/O口。引脚15接地，引脚15为VSS脚，代表supply ground。引脚3、引脚8、引脚13和引脚18悬空。当有用户使用 A相电时，只需将拨码开关BM1中对应于此用户的开关闭合，此时开关与芯片PCF8574TS相连的一端由高电平变成低电平，芯片PCF8574TS管脚电平的变化由I2C总线传至CPU，此时CPU即可获得BM1每个拨码位的开、闭状态，BM2和BM3与BM1类同。

拨码开关的配置电压相别的示例如下表所示：

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)

1.一种非入户智能终端相别配置装置，其特征在于，包括拨码开关装置，所述拨码开关装置包括拨码开关BM1、拨码开关BM2、拨码开关BM3和L个I2CI/O扩展芯片，所述拨码开关BM1包括PAn脚，所述拨码开关BM2包括PBn脚，所述拨码开关BM3包括PCn脚，其中，n＝1,2…M，所述I2C I/O扩展芯片包括K个I/O口，所述PAn脚、PBn脚和PCn脚包括3M个引脚，L个所述I2C I/O扩展芯片包括LK个I/O口，其中，LK≥3M，所述拨码开关BM1、拨码开关BM2、拨码开关BM3的3M个引脚分别与LK个I/O口中的3M个连接。

2.根据权利要求1所述的非入户智能终端相别配置装置，其特征在于：所述拨码开关装置包括拨码开关BM1、拨码开关BM2、拨码开关BM3和5个I2C I/O扩展芯片，所述拨码开关BM1包括PAn脚，所述拨码开关BM2包括PBn脚，所述拨码开关BM3包括PCn脚，其中，n＝1,2…12，所述I2C I/O扩展芯片包括8个I/O口，5个所述I2C I/O扩展芯片包括40个I/O口，所述PAn脚、PBn脚和PCn脚的36个引脚分别与40个所述I/O口中的36个连接。

3.根据权利要求1所述的非入户智能终端相别配置装置，其特征在于：所述I2C I/O扩展芯片包括芯片U12，所述芯片U12包括SCL端、SDA端和K个I/O口，所述SCL端和SDA端分别连接I2C2_SCL端和I2C2_SDA端，K个所述I/O口分别通过电阻连接+3.3V电压端。

4.根据权利要求3所述的非入户智能终端相别配置装置，其特征在于：所述芯片U12还包括VDD端、VSS端、A0端、A1端和A2端，所述VDD端连接+3.3V电压端，所述VSS端接地，所述A0端连接+3.3V电压端，所述A1端和A2端接地。

5.根据权利要求3所述的非入户智能终端相别配置装置，其特征在于：所述芯片U12为PCF8574TS芯片。

6.根据权利要求3所述的非入户智能终端相别配置装置，其特征在于：还包括CPU，所述CPU包括I2C_SCL引脚和I2C_SDA引脚，所述I2C2_SCL端和I2C2_SDA端分别通过电阻R134和电阻R135连接所述I2C_SCL引脚和I2C_SDA引脚。

7.根据权利要求6所述的非入户智能终端相别配置装置，其特征在于：所述CPU为STM32F407IGT6芯片。

8.根据权利要求6所述的非入户智能终端相别配置装置，其特征在于：所述电阻R134和电阻R135均为0Ω电阻。

9.根据权利要求3所述的非入户智能终端相别配置装置，其特征在于：K个所述I/O口通过排阻连接+3.3V电压端。