CN211179997U - 智能电能表 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种具有无线通讯功能的智能电能表。该智能电能表的一具体实施方式包括：电流电压采样单元、计量单元、无线通讯单元和处理单元。电流电压采样单元连接于输入电力线和入户电力线之间，用于采集电力线路中的电压信息和电流信息；计量单元与电流电压采样单元相连，用于根据电流电压采样单元采集的电压信息和电流信息计量与用户用电相关的信息；处理单元与计量单元和无线通信单元连接，用于根据预设逻辑和用户用电相关的信息确定出用户的用电信息；无线通讯单元通过无线网络与用户终端或至少一个预设通信基站连接，并将用电信息发送到用户终端或各通信基站。该实施方式实现了用户的用电信息的计量、远程抄表功能，同时为用户提供网络服务。

Description

智能电能表

技术领域

本申请涉及远程抄表技术领域，具体涉及一种智能电能表。

背景技术

电力表是电力管理部门用电管理的计量设备，智能电能表除了具备传统电能表基本用电量的计量功能外，还可以实现自动抄表，自主缴费等功能，智能电能表是智能电网的终端设备。

目前，随着科技的发展，家用电器设备的蓬勃发展，家庭中的用电设备逐渐增多，增加了用电量，而且，很多时候由于遗忘等原因不能及时关掉不使用的电器设备造，成电力的浪费；同时，随着网络的普及、智能开关等设备逐渐应用在家庭中，使得用户对于可以及时查询、了解用电信息(如，整个家庭用电量、各用电设备的用电量信息、各设备用电时段等信息)的需求越来越强烈，同时，对于通过用电信息及时掌握各用电设备的状态有需求。

发明内容

本申请的目的在于提出一种智能电能表，解决以上背景技术部分提到的技术问题。即解决上述电力计费以及用户及时询、了解用电信息和通过用电信息及时掌握各用电设备的状态的需求问题。

本申请提供了一种智能电能表，该智能电能表包括：上述智能电能表包括：电流电压采样单元、计量单元、无线通讯单元和处理单元，其中：上述电流电压采样单元连于接输入电力线和入户电力线之间，用于采集电力线路中的电压信息和电流信息；上述计量单元与上述电流电压采样单元相连，用于根据上述电流电压采样电路采集的电压信息和电流信息计量与用户用电相关的信息；上述处理单元与上述计量单元和上述无线通信单元连接，用于根据预设逻辑和上述与用户用电相关的信息确定出用户的用电信息；上述无线通讯单元通过无线网络与用户终端或至少一个预设通信基站连接，并将上述用电信息发送到上述用户终端或各上述通信基站。

在一些实施例中，上述处理单元包括指令发送模块和接收模块；上述指令发送模块，用于向与其通信连接的智能开关发送指令，指示上述智能开关的接通或断开；上述接收模块，用于接收与其通信连接的各上述智能开关所在线路的单线用电信息。

在一些实施例中，上述处理单元还包括统计模块，上述统计模块用于计量在设定周期内各上述智能开关所在线路的单线用电信息。

在一些实施例中，上述无线通讯单元包括远距通信模块，上述处理单元通过上述远距通信模块与各上述通信基站进行数据交换。

在一些实施例中，上述无线通讯单元包括近距通信模块，上述处理单元通过上述近距通信模块与各上述智能开关进行短距离信号交换。

在一些实施例中，上述智能电能表包括温湿度模块，上述温湿度模块与上述处理单元，用于采集上述智能电能表壳体内的温度和湿度，并将所采集的温度信息和湿度信息发送到上述处理单元。

在一些实施例中，上述处理单元包括报警模块，上述报警模块用于向上述终端用户发送报警信息。

在一些实施例中，上述智能电能表包括显示器，上述显示器与上述处理单元连接，用于显示与上述处理单元接收并处理后的与用户用电相关的信息。

在一些实施例中，上述智能电能表包括光纤通讯单元，上述光纤通讯单元连接于光纤输入线和上述处理单元之间，用于上述光纤输入线的光纤信号与以太网信息之间的转换。

本申请提供的智能电能表，通过采样单元和计量单元实现对用户与电量的采样和计量，无线通讯单元将用户的用电量信息传输到其连接的通信基站实现远程抄表；无线通讯单元与用户终端信息交互，将用电量信息传输到用户终端以及接收终端的信息，使得用户可以及时查询、了解用电信息(如，整个家庭用电量、各用电设备的用电量信息、各设备用电时段等信息)，掌握各用电设备的状态。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本申请智能电能表实施例中的电表结构示意图；

图2是本申请智能电能表另一实施例中的电表结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

参考图1，图1示出了可以应用本申请的智能电能表的实施例的结构示意图。

如图1所示，该智能电能表包括：电流电压采样单元1、计量单元2、无线通讯单元3和处理单元4。上述电流电压采样单元1连于接输入电力线和入户电力线之间，用于采集电力线路中的电压信息和电流信息。上述计量单元2与上述电流电压采样单元1相连，用于根据上述电流电压采样单元1采集的电压信息和电流信息计量与用户用电相关的信息。上述处理单元4与上述计量单元2和上述无线通信单元3连接，用于根据预设逻辑和上述与用户用电相关的信息确定出用户的用电信息。上述无线通讯单元3通过无线网络与用户终端或至少一个预设通信基站连接，并将上述用电信息发送到上述用户终端或各上述通信基站。

可以理解，在智能电能表的壳体或外壳设有电力线接口，通过上述电力线接口，上述电流电压采样单元1与输入电力线和入户电力线连接，以采样通过电力线的电压和电流信息。输入电力线连接供电网，入户电力线连接到用户的用电设备。在具体地实现中，上述电流电压采样单元2可以是基于电压分压的电压信号采样电路、基于电流互感的电流信号采样电路进行电流和电压的采样。

上述计量单元2分别与上述电流电压采样单元1和处理单元4连接。接收电流电压采样单元1所采集的电压电流信号，并根据预设的逻辑进行运算得到与用户用电相关的信息。优选地实现中，上述电压、电流信息采样后经数模转换为数字信号；上述计量单元2可以计量用户在设定时间内的用电量，并根据用电量及用电的时段在预先设置的逻辑下计算用电费用。

上述处理单元4接收计量单元2发送的信息，该信息包含用电量信息及费用信息。可以理解，用户的用电量信息不仅包括设定时间用电的总额，还包括各时段的用电量。例如，包括本月内第3日的用电量信息，以及第三日晚7点到晚9点的用电量等信息，在此，不予列举。处理单元4在预设程序或外部指令的指示下可以通过网线通信单元3将用电信息发送到用户终端或与其连接的无线通信基站。这里，预设逻辑为预先设置于电表内的运算程序或计量算法，可以根据用电量、用电时段等信息进行费用计算；还可以根据用户需求、或电网管理中心需求将用电信息发送到终端用户或服务器。

进一步地，上述处理单元4包括指令发送模块和接收模块。上述指令发送模块，用于向与其通信连接的智能开关发送指令，指示上述智能开关的接通或断开。上述接收模块，用于接收与其通信连接的各上述智能开关所在线路的单线用电信息。

可以理解，随着智能家电而后局域网的普及，如，将智能开关与家庭用电设备关联，通过智能开关控制某一或某几个设备的通断。将每条智能开关控制的线路作为家庭中单线用电线。

上述接收模块与上述各智能开关通讯连接，接收各个智能开关所在线路的单线用电信息。如，该智能开关所在线路设备在设定时间段内的用电量等信息。上述接收模块还与用户终端设备或预设通信基站连接，可以接收用户终端或预示通信基站的信息，该信息可以是指令信息，如指示该智能电能表向终端用户发送某时段的用电量、用电费用等信息，或某单条用电线的用电信息等。相应地，上述指令发送模块与上述智能开关连接，通过向与其通信连接的某一智能开关发送指令信息，从而指令该智能开关接通或断开，从而控制该智能开关所在单条用电线上的设备的通断。

进一步地，上述处理单元还包括统计模块，上述统计模块用于计量在设定周期内各上述智能开关所在线路的单线用电信息。

在具体地实现中，上述统计模块可以统计各个智能开关所在线路的单线用电设备在指定时间或预设时间内的用电量，以及设备的通断时间段信息等信息。可以理解，上述统计模块还与电流电压采样单元连接，接收电流电压采样单元所发送的用电信息。并根据所接收的用电信息对用户在设定时间段内或用户终端所指定时间段内的用电量进行统计。

进一步地，上述无线通讯单元包括远距通信模块，上述处理单元通过上述远距通信模块与各上述通信基站进行数据交换。在具体地实现中，上述远距通信模块可以是具有全球移动通信的sim设备，例如可以是电话卡通过sim卡与预设通信基站通信连接。

进一步地，上述无线通讯单元包括近距通信模块，上述处理单元通过上述近距通信模块与各上述智能开关进行短距离信号交换。

在具体地实现中，上述近距离通信模块可以是具有蓝牙功能的通信设备，或可以是在wifi环境下的通信设备。上述近距通信模块与在同一wifi局域网下的各上述智能开关进行短距离信号交换。还可以是上述近距通信模块与其蓝牙连接的各上述智能开关进行短距离信号交换。

进一步地，上述智能电能表包括温湿度模块，上述温湿度模块与上述处理单元，用于采集上述智能电能表壳体内的温度和湿度，并将所采集的温度信息和湿度信息发送到上述处理单元。

在具体地实现中，上述温湿度模块可以是由包括温度传感设备以及湿度传感设组成的模块，监测电表壳体内环境的温度和湿度是否正常。上述处理单元4根据温度、湿度信息判断该智能电能表是否正常。

进一步地，上述处理单元包括报警模块，上述报警模块用于向上述终端用户发送报警信息。

报警模块接收上述处理单元4的指示，根据指示向上述终端用户发送报警信息，还可以是向上述预设通信基站发送报警信息。

报警模块可以包含声光报警装置，如以警铃或灯光闪烁的报警方式向用户报警；还可以是向用户发送短消息、语音电话的方式报警。

报警信息可以为温度、湿度异常信息，如，温度超出设定阈值，发出温度异常信息；还可以是电压、电流异常信息，如，用电线路长时间处于电流高位的电流异常信息；还可以是用电量异常信息，如，在设定时间段内用电量明显超出预期范围；某单条用电线的用电量异常等等。

进一步地，上述智能电能表包括显示器，上述显示器与上述处理单元连接，用于显示与上述处理单元接收并处理后的与用户用电相关的信息。在具体应用中，用户可以通过智能电能表的显示器查询用电信息；还可以通过与显示器连接的输入装置设置电表的参数。可以直接在显示器的显示屏进行输入设置。

参考图2，图2示出了本申请的另一实施例的智能电能表的结构示意图，如图2所示，上述智能电能表还包括光纤通讯单元5，其中，上述光纤通讯单元5连接于光纤输入线和上述处理单元4之间，用于上述光纤输入线的光纤信号与以太网信息之间的转换。在本实施例中，上述光纤通讯单元5的一端通过智能电能表的光纤接口连接到光纤输入线，第二端与上述处理单元4连接。并将光纤输入线输入的光纤信号转换为以太网信息输入到上述处理单元4，或将上述处理单元4中的信息转换为光纤信号发送到电力网管理中心或数据中心。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述智能电能表还包括选择开关，通过选择开关接通或关闭上述光纤通讯单元5或无线通讯单元3。可以理解，上述光纤通讯单元5或上述无线通讯单元3都可以与电力网管理中心或数据中心进行数据交换，在具体使用时，通过选择开关选择上述光纤通讯单元5或上述无线通讯单元3其中之一接通。需要说明的是，在选择上述光纤通讯单元5与电力网管理中心或数据中心通讯时，上述无线通讯单元3的近距通信模块仍然可以通过蓝牙方式或在同一wifi环境下与同一通信环境下的智能开关连接，接收智能设备信息或向智能开关发送指令控制设备通断。

本申请实施例中，智能电能表的无线通讯单元设有两个通信模块，其中，远距通信模块与预设通信基站或用户终端连接，并进行信息交互；近距通信模块通过蓝牙方式或wifi环境下与同一通信环境下的智能开关连接，接收智能设备信息或向智能开关发送指令控制设备通断；采样单元和计量单元采集并计量用户的用电信息，成立处理单元控制接收计量单元信息，并将用电信息发送到用户终端或通过通信基站发送到电力网管理中心。与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：

利用现有的通信基站通信网络与通信基站通信连接的电力网管理中心通信，实现远程抄表；

利用现有的通信基站通信网络与用户终端通讯连接，实现用户随时查询用电信息；

利用用户的wifi环境或蓝牙通信与用户的智能开关设备通信连接，实现对智能设备的管理，包括智能设备用电信息采集、查询，以及对智能开关的通断控制；

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (9)

1.一种智能电能表，其特征在于，所述智能电能表包括：电流电压采样单元、计量单元、无线通讯单元和处理单元，其中：

所述电流电压采样单元连接于输入电力线和入户电力线之间，用于采集电力线路中的电压信息和电流信息；

所述计量单元与所述电流电压采样单元相连，用于根据所述电流电压采样单元采集的电压信息和电流信息计量与用户用电相关的信息；

所述处理单元与所述计量单元和所述无线通讯单元连接，用于根据预设逻辑和所述与用户用电相关的信息确定出用户的用电信息；

所述无线通讯单元通过无线网络与用户终端或至少一个预设通信基站连接，并将所述用电信息发送到所述用户终端或各所述通信基站。

2.根据权利要求1所述的智能电能表，其特征在于，所述智能电能表包括光纤通讯单元，所述光纤通讯单元连接于光纤输入线和所述处理单元之间，用于所述光纤输入线的光纤信号与以太网信息之间的转换。

3.根据权利要求1所述的智能电能表，其特征在于，所述处理单元包括指令发送模块和接收模块；

所述指令发送模块，用于向与其通信连接的智能开关发送指令，指示所述智能开关的接通或断开；

所述接收模块，用于接收与其通信连接的各所述智能开关所在线路的单线用电信息。

4.根据权利要求3所述的智能电能表，其特征在于，所述处理单元还包括统计模块，所述统计模块用于计量在设定周期内各所述智能开关所在线路的单线用电信息。

5.根据权利要求1所述的智能电能表，其特征在于，所述无线通讯单元包括远距通信模块，所述处理单元通过所述远距通信模块与各所述通信基站进行数据交换。

6.根据权利要求3所述的智能电能表，其特征在于，所述无线通讯单元包括近距通信模块，所述处理单元通过所述近距通信模块与各所述智能开关进行短距离信号交换。

7.根据权利要求1所述的智能电能表，其特征在于，所述智能电能表包括温湿度模块，所述温湿度模块与所述处理单元，用于采集所述智能电能表壳体内的温度和湿度，并将所采集的温度信息和湿度信息发送到所述处理单元。

8.根据权利要求1所述的智能电能表，其特征在于，所述处理单元包括报警模块，所述报警模块用于向所述终端用户发送报警信息。

9.根据权利要求1所述的智能电能表，其特征在于，所述智能电能表包括显示器，所述显示器与所述处理单元连接，用于显示与所述处理单元接收并处理后的与用户用电相关的信息。

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