CN211785780U - 一种具有电网瞬态数据高速传输的智能电能表系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有电网瞬态数据高速传输的智能电能表系统，其特征在于，包括接收电能计量模块输入信号的瞬态数据检测模块，所述瞬态数据检测模块将电网的瞬态数据信号发送给微处理器，所述微处理器将电网的瞬态数据信号发送给通信模块，同时也接收所述WIFI通信模块的信号，所述WIFI通信模块将电网的瞬态数据信号发送给监测主站或掌上机，同时也接收所述监测主站或掌上机信号，所述WIFI通信模块采用uart通讯接口；所述电能计量模块接收电压取样模块和电流取样模块的信号；本实用新型具有采集电网瞬态数据和高速传输的通信功能，可以随时读取用户电量变化的即时值，实现三方同时通讯而互不干扰。

Description

一种具有电网瞬态数据高速传输的智能电能表系统

技术领域

本实用新型涉及一种具有电网瞬态数据高速传输的智能电能表系统。

背景技术

我国电力工业的迅速发展，供电领域的电网规模的不断扩大，配电的自动化和智能化水平也在不断提升。点网站结构日趋复杂，对不同区域和不同负荷配电运行的实时信息，运行的参数，运营的质量，需要及时的了解和监控，对实时性要求越来越高，也对电力自动化测控提出了更高的要求。到目前为止，已有部分设施和负荷已在逐步使用各种不同的方式实现自动监测、监控和调节功能。但是对于一些小型的区域和负荷，配电用电情况，仍处于自然运行状态。通常无法监测供电质量的优劣、电网运行参数的大小，以及给用电管理部门分析电力配电的效能使用情况，尤其是一些电力用户，对于三相供电负荷严重不平衡，漏电流过大等隐患，或特殊负荷、动力开关等经常出现的间断用电，甚至雷电、负荷瞬间短路等，产生对电网的瞬态冲击，缺乏监控和测量。这都不利于电网节能降耗、优质安全运行，需要我们引起足够的重视。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种具有电网瞬态数据高速传输的智能电能表系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种具有电网瞬态数据高速传输的智能电能表系统，其特征在于，包括接收电能计量模块输入信号的瞬态数据检测模块，所述瞬态数据检测模块将电网的瞬态数据信号发送给微处理器，所述微处理器将电网的瞬态数据信号发送给通信模块，同时也接收所述WIFI通信模块的信号，所述WIFI通信模块将电网的瞬态数据信号发送给监测主站或掌上机，同时也接收所述监测主站或掌上机信号，所述WIFI通信模块采用uart通讯接口；所述电能计量模块接收电压取样模块和电流取样模块的信号。

优选地，所述系统还包括红外通信模块、RS-485通信模块，其中所述红外通信模块的通讯口通讯速率为1200bps，其中所述RS-485通信模块的通讯速率2400bps。

优选地，所述模块间通讯速率为9600bps。

优选地，所述系统设置有两套费率时段表，可在约定的时刻自动转换，每套所述费率时段表支持4个费率、8个时段，其中所述8个时段在24小时内可以任意编程，所述时段的最小间隔为15min，所述时段可跨越零点设置，并且支持通过所述的红外通信模块、RS485通信模块修改时区表、时段表。

优选地，所述系统还包括监测与报警模块，接收电源模块与所述微处理器的信号，同时也将信号发送给所述微处理器，所述微处理器接收所述电源模块信号。

优选地，所述系统还包括LED信号灯模块，接收所述微处理器的信号。

优选地，所述系统还包括数据储存模块，接收所述微处理器的信号，同时也将信号发送给所述微处理器。

优选地，所述WIFI通信模块的控制电路包括控制芯片、第一电阻R1、第三电阻R3,其中所述控制芯片的第二端通过第一电容C1、第七电容C7与所述控制芯片的第一端电性连接，其中所述第一电容C1与所述第七电容C7并联，所述控制芯片的第二端还通过所述第三电阻R3与所述控制芯片的第四端电性连接,所述控制芯片的第二端还通过第一极性电容CF1、第二极性电容CF2与地线电性连接，其中第一极性电容CF1与所述第二极性电容CF2并联；所述控制芯片的第一端与所述控制芯片的第十八端电性连接；所述控制芯片的第九端通过所述第一电阻R1与所述控制芯片的第十端电性连接；所述控制芯片的第十七端通过第四电容与所述控制芯片的第二十端电性连接，其中所述第四电容一端与地线电性连接；所述控制芯片的第十六端与第四电阻R4电性连接；所述控制芯片的第十五端与第五电阻R5电性连接。

本实用新型所达到的有益效果是：

1、本实用新型采用WIFI技术的通信方式,可以直接远距离观察电力用户运行的各种电量参数和电网的瞬态数据变化，实现低功耗低速率的智能化操作与控制，进行用电监控抄表和系统管理。运用单台电表实现比较少见，项目产品的技术性能达到国内行业先进水平。

2、通过无线通信的智能电能表现场使用，把一些原不具备条件的分散的供电电表进行实时监控和抄表；直接观察用电设备或智能电表当前的电网的瞬态数据变化。定时冻结和保存的历史数据，记录电网发生的历史事件。

3、方便供电部门和客户掌握用电状况，合理利用峰、谷供电条件，调配电器设备使用，节约用电经费和提高用电效率，总体来看节约了能源消耗，提高了社会效益。

4、智能电能表和管理者之间，采用RS485接口进行通讯，并且同时也可进行红外通讯，无线通讯的多种通信形式，真正实现三方同时通讯而互不干扰，方便用电管理人员相应接收。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1是本实用新型主控制器电路；

图2是本实用新型的WiFi通信电路；

图3是本实用新型的液晶显示电路；

图4是本实用新型的数据存储电路；

图5是本实用新型的按键输入路；

图6是本实用新型的模块连接电路；

图7是本实用新型的数据运算电路；

图8是本实用新型的采样数据输出电路；

图9是本实用新型的电流采样电路；

图10是本实用新型的电压采样电路；

图11是本实用新型的计量数据存储电路；

图12是本实用新型的系统原理流程图；

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1至图12所示，一种具有电网瞬态数据高速传输的智能电能表系统，包括安装在电表表壳中带有检测电网瞬态数据模块的智能电能表和高速发送数据的WIFI通信模块。

该智能电能表安装在用户配电箱内，主机的计量芯片通过采集取样该电力用户(或多种负荷)的电流、电压等参数，尤其是能检测电网的瞬变参数。

接收电能计量模块输入信号的瞬态数据检测模块，所述瞬态数据检测模块将电网的瞬态数据信号发送给微处理器，所述微处理器将电网的瞬态数据信号发送给通信模块，同时也接收所述WIFI通信模块的信号，所述WIFI通信模块将电网的瞬态数据信号发送给监测主站或掌上机，同时也接收所述监测主站或掌上机信号，所述WIFI通信模块采用uart通讯接口；所述系统还包括红外通信模块、RS-485通信模块，其中所述红外通信模块的通讯口通讯速率为1200bps，其中所述RS-485通信模块的通讯速率2400bps，所述模块间通讯速率为9600bps，所述系统还包括监测与报警模块，接收电源模块与所述微处理器的信号，同时也将信号发送给所述微处理器，所述微处理器接收所述电源模块信号，所述系统还包括LED信号灯模块，接收所述微处理器的信号，所述系统还包括数据储存模块，接收所述微处理器的信号，同时也将信号发送给所述微处理器。

优选地，所述WIFI通信模块的控制电路包括控制芯片、第一电阻R1、第三电阻R3,其中所述控制芯片的第二端通过第一电容C1、第七电容C7与所述控制芯片的第一端电性连接，其中所述第一电容C1与所述第七电容C7并联，所述控制芯片的第二端还通过所述第三电阻R3与所述控制芯片的第四端电性连接,所述控制芯片的第二端还通过第一极性电容CF1、第二极性电容CF2与地线电性连接，其中第一极性电容CF1与所述第二极性电容CF2并联；所述控制芯片的第一端与所述控制芯片的第十八端电性连接；所述控制芯片的第九端通过所述第一电阻R1与所述控制芯片的第十端电性连接；所述控制芯片的第十七端通过第四电容与所述控制芯片的第二十端电性连接，其中所述第四电容一端与地线电性连接；所述控制芯片的第十六端与第四电阻R4电性连接；所述控制芯片的第十五端与第五电阻R5电性连接。

优选地，所述系统设置有两套费率时段表，可在约定的时刻自动转换，每套所述费率时段表支持4个费率、8个时段，其中所述8个时段在24小时内可以任意编程，还设有日历、时钟，全年可设置2个时区，所述时段的最小间隔为15min，所述时段可跨越零点设置，并且支持通过所述的红外通信模块、RS485通信模块修改时区表、时段表，具有防止非授权人操作的安全措施。

本实用新型最大的特点是具有采集电网瞬态数据和高速传输的通信功能。通过内置的电网瞬态数据检测模块，测量到数据信号。根据内部微处理器的指令，再经过高速传输的通信模块，把这些参数发送到监测主站和其它管理者的显示设备,可以随时读取用户电量变化的即时值。并且还可进行红外通讯，无线通讯，真正实现三方同时通讯而互不干扰。

本实用新型还具有费控计量功能，循环显示日期、时间、总电量、峰电量、谷电量(本实用新型还可以包括供电电压、电流、功率因素等电指标参数以及无功电量)，定时冻结数据和保存历史数据，记录电网发生的事件，到达费控计量电量后,可以报警和实施跳闸。

供电管理部门就能很方便地看到该用户智能电表的供用电状况，电网的瞬态参数变化，合理调配峰、谷用电，安排用电设备和配置负荷的使用，降耗增效，提高了电网的用电质量。

本实用新型已广泛应用于电力用户的电能计量。为了满足不同用户的各种需求，我们开发出不同功能的智能电表。针对国内外电力生产远距离监测保护的发展要求，对现有电力用户监测技术迫切需要和存在技术的缺陷和不足，公司研发设计出一种结构简单标准化，设计合理的智能化新一代智能电表---具有电网瞬态数据高速传输的智能电能表。适用于中小供电用户的用电管理上，通过智能电表内置的对电网瞬态数据接收、记录和存储，并的远距离通信,达到对电网中的电力用户进行计量检测、电网瞬态数据监测管理等功能。并可选配无线通信功能和红外通信功能，方便电力管理部门和用户进行用电监测和远程管理。产品具有精度高、体积小、直接与电表合一等优点。可灵活安装在配电箱内，对不同区域和不同负荷，智能电表可发送计量参数和电网的瞬变数据。可以查询当天、当月、几月的历史记录，也可以是读取随时变化的即时值，能很方便地让用电管理部门看到该区域电网的用电状况。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有电网瞬态数据高速传输的智能电能表系统，其特征在于，包括接收电能计量模块输入信号的瞬态数据检测模块，所述瞬态数据检测模块将电网的瞬态数据信号发送给微处理器，所述微处理器将电网的瞬态数据信号发送给通信模块，同时也接收WIFI通信模块的信号，所述WIFI通信模块将电网的瞬态数据信号发送给监测主站或掌上机，同时也接收所述监测主站或掌上机信号，所述WIFI通信模块采用uart通讯接口；所述电能计量模块接收电压取样模块和电流取样模块的信号。

2.根据权利要求1所述的具有电网瞬态数据高速传输的智能电能表系统，其特征是：所述系统还包括红外通信模块、RS-485通信模块，其中所述红外通信模块的通讯口通讯速率为1200bps，其中所述RS-485通信模块的通讯速率2400bps。

3.根据权利要求2所述的具有电网瞬态数据高速传输的智能电能表系统，其特征是：所述模块间通讯速率为9600bps。

4.根据权利要求3所述的具有电网瞬态数据高速传输的智能电能表系统，其特征是：所述系统设置有两套费率时段表，可在约定的时刻自动转换，每套所述费率时段表支持4个费率、8个时段，其中所述8个时段在24小时内可以任意编程，所述时段的最小间隔为15min，所述时段可跨越零点设置，并且支持通过所述的红外通信模块、RS485通信模块修改时区表、时段表。

5.根据权利要求1所述的具有电网瞬态数据高速传输的智能电能表系统，其特征是：所述系统还包括监测与报警模块，接收电源模块与所述微处理器的信号，同时也将信号发送给所述微处理器，所述微处理器接收所述电源模块信号。

6.根据权利要求5所述的具有电网瞬态数据高速传输的智能电能表系统，其特征是：还包括LED信号灯模块，接收所述微处理器的信号。

7.根据权利要求6所述的具有电网瞬态数据高速传输的智能电能表系统，其特征是：所述系统还包括数据储存模块，接收所述微处理器的信号，同时也将信号发送给所述微处理器。

8.根据权利要求2所述的具有电网瞬态数据高速传输的智能电能表系统，其特征是：所述WIFI通信模块的控制电路包括控制芯片、第一电阻R1、第三电阻R3,其中所述控制芯片的第二端通过第一电容C1、第七电容C7与所述控制芯片的第一端电性连接，其中所述第一电容C1与所述第七电容C7并联，所述控制芯片的第二端还通过所述第三电阻R3与所述控制芯片的第四端电性连接,所述控制芯片的第二端还通过第一极性电容CF1、第二极性电容CF2与地线电性连接，其中第一极性电容CF1与所述第二极性电容CF2并联；所述控制芯片的第一端与所述控制芯片的第十八端电性连接；所述控制芯片的第九端通过所述第一电阻R1与所述控制芯片的第十端电性连接；所述控制芯片的第十七端通过第四电容与所述控制芯片的第二十端电性连接，其中所述第四电容一端与地线电性连接；所述控制芯片的第十六端与第四电阻R4电性连接；所述控制芯片的第十五端与第五电阻R5电性连接。

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