CN213633795U

CN213633795U - 具有过载保护的双控双计量智能电能表

Info

Publication number: CN213633795U
Application number: CN202022489952.8U
Authority: CN
Inventors: 徐国鑫; 郑志军; 汤国晴
Original assignee: Changzhou Dongsheng Hezhong Energy Saving Technology Co ltd
Current assignee: Changzhou Dongsheng Hezhong Energy Saving Technology Co ltd
Priority date: 2020-11-02
Filing date: 2020-11-02
Publication date: 2021-07-06
Anticipated expiration: 2030-11-02

Abstract

本实用新型涉及一种具有过载保护的双控双计量智能电能表，包括控制模块，控制模块包括主控单元，通讯单元，电能计量单元，数据存储单元，继电器控制单元，显示指示单元以及漏电流检测单元；继电器焊接设置在继电器电路板上，继电器的输入端和输出端分别设置有两个铜片，继电器输入端的铜片与继电器之间还设置有锰铜分流器，继电器的上方设置有变压器，变压器的一侧竖直设置通信电路板，通信电路板与变压器之间设置有光耦，通信电路板的上方与通信电路板垂直方向设置有主控电路板，主控电路板连接液晶显示屏。本实用新型能够防止部分用户过载使用电表，引起电能表严重发热，从而增加故障率和寿命降低；解决了安装位置特殊，无法顺利安装等问题。

Description

具有过载保护的双控双计量智能电能表

技术领域

本实用新型涉及电能表和计量仪器仪表技术领域，尤其是一种具有过载保护的双控双计量智能电能表。

背景技术

电能表，是现在行业里非常大的一个产业，是一种能够计算累计电能，并用于抄表结算的计量器具，也是用来接通和断开电路使用的电气设备。

现有技术中的电能表具有通信接口，部分表内置了继电器，可以远程拉闸，还有些电能表，采IC卡的方式进行结算，也就是IC卡电表，这类表，只需要获取电能，根据电量进行自动控制。但是当前市场上的电能表一些功能仍有缺失，在一些应用领域，出于安全的考虑，需要一些特殊的功能，如过压保护，欠压保护，漏电保护，过载保护等，以此来保护用电器的正常用电，以及充分保护线路，防止过载引起线路发热的安全隐患。而当前的普通电能表，或者国家电网专用的智能电能表，并不能满足这些特殊的需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种具有过载保护的双控双计量智能电能表，主要防止部分用户过载使用电表，引起电能表严重发热，从而增加故障率和寿命降低，甚至设备损坏，并且耗能增加，有些电表，虽然有电流监测，但是无法监控电流，并进行记录，难以从数据分析电流的运行情况，不利于远程实时管理控制；安装位置特殊，无法顺利安装等问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有过载保护的双控双计量智能电能表，包括表壳，所述的表壳内设置有控制模块，所述的控制模块包括主控单元，连接外围的各个模块单元，协调各模块单元间的工作；通讯单元，与主控单元连接，读取主控单元以及数据存储单元内的数据，并远程发送控制命令；电能计量单元，具有计量测控模块，分别与电压传感器、电流传感器以及主控单元连接，分别通过电压传感器和电流传感器采集对应的电压、电流的模拟信号；数据存储单元，和主控单元相连，主控单元实时存储电能表的运行参数；继电器控制单元，控制保持继电器，并锁定继电器的开合状态；显示指示单元，和主控单元相连，显示当前的计量数据以及指示工作状态；漏电流检测单元，和主控单元相连，集成漏电流互感器，实现漏电流监测；

所述的继电器焊接设置在继电器电路板上，所述继电器的输入端和输出端分别设置有两个铜片，继电器输入端的铜片与继电器之间还设置有锰铜分流器，所述继电器的上方设置有变压器，所述的变压器的一侧竖直设置通信电路板，所述的通信电路板与变压器之间设置有光耦，所述通信电路板的上方与通信电路板垂直方向设置有主控电路板，所述的主控电路板连接液晶显示屏。

进一步的说，本实用新型所述的通讯单元集成于通信电路板上，所述的主控单元集成在主控电路板上。

再进一步的说，本实用新型所述的显示指示单元与液晶显示屏连接，所述的液晶显示屏位于表壳的顶部。

再进一步的说，本实用新型所述的表壳底部的中心设置有与导轨连接的安装槽，所述的安装槽的一侧设置有锁紧件，所述的锁紧件具有卡扣，所述的卡扣与表壳底部设置的卡口配合。

本实用新型的有益效果是，解决了背景技术中存在的缺陷，

1)可搭载在物联网应用端，通过物联网通讯技术，进行远程监控，把电能表的用电电流管理起来；

2)用户随时通过客户端应用软件(如手机app，电能表管理系统)查询和在其使用权限内各路设备的电流，是否过载拉闸状态以及其他拉闸原因；

3)可以做到过载自动报警，当电流超过设定值的时候，可以进行报警，通知用户；

4)可以做到过载自动切断，当电流超过切断值的时候，可以自动进行切断；并且可以记录切断值，防止过载带来不必要的损坏等问题；

5)可以通过记录电流值，绘制曲线，进行电流分析，查询原因；

6)满足客户可以进行电量精准计量，能耗分析，计量预付费的需求；

7)满足特殊的安装环境，提高安全性能。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型去除表壳后的结构示意图；

图3是本实用新型的原理框图；

图4是本实用新型的通讯图；

图中：1、表壳；2、显示屏；3、安装槽；4、继电器；5、锰铜分流器；6、电源板；7、变压器；8、继电器电路板；9、锁紧件；11、通信电路板；12、铜片；13、主控电路板；14、光耦。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例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1-3所示的一种具有过载保护的双控双计量智能电能表，包括表壳1，所述的表壳内具有继电器4、锰铜分流器5、电源板6、变压器7、继电器电路板8、通信电路板11、铜片12、主控电路板13、以及光耦14。

继电器焊接设置在继电器电路板上，所述继电器的输入端和输出端分别设置有两个铜片，继电器为平行设置的2个，2个继电器输入端的铜片与继电器之间还设置有锰铜分流器，所述继电器的上方设置有变压器，变压器焊接在电源板上，所述的变压器的一侧竖直设置通信电路板，所述的通信电路板与变压器之间设置有光耦，所述通信电路板的上方与通信电路板垂直方向设置有主控电路板，所述的主控电路板连接液晶显示屏。显示指示单元与液晶显示屏连接，所述的液晶显示屏位于表壳的顶部。通讯单元集成于通信电路板上，所述的主控单元集成在主控电路板上。

表壳底部的中心设置有与导轨连接的安装槽3，所述的安装槽的一侧设置有锁紧件9，所述的锁紧件具有卡扣，卡扣由锁紧件本体冲切出，表壳底部对应卡扣的位置设置齿状的卡口，安装时，先通过安装槽将电能表安装与导轨上，然后通过所述的卡扣与表壳底部设置的卡口配合锁紧。

控制模块包括，

1)主控单元：最为设备的核心，连接外围的规格模块，基于优化的通信协议和模块化设计方案，协调各模块间的工作，已达到高精准度、低延迟操作。

2)通讯单元：通信模块，和主控模块连接，可以读取主控模块，以及存储器内的数据，并可以远程发送控制命令。通过此模块有效可以将电能表进行联网，便于管理员通过服务端查询触电能表的状态信息，用电电流大小，用以进一步对电能表集中控制和管理。

4)电能计量单元：依托的高端计量芯片构建了稳定可靠的计量测控平台，与向下与电压和电流传感器相连，对电流和电压的模拟信号进行采集，向上与主控模块连接，进行通信，可对当前线路的电压、电流、功率，功率因数，相位角等状态参数进行实时计算，通过过电流保护算法，进行保护控制，并精确计量电能(计量精度满足1.0级要求)，为上位系统进行精准的控制、设定提供了很好的依据。

5)数据存储单元：和主控模块相连，主控模块实时存储电能表的运行参数数据，异常掉电也不丢失。可以存储电流、电能等参数，也可以存储过载记录。

6)继电器控制单元：控制保持继电器，具有很强的抗EMI干扰能力，可稳定控制并锁定继电器开开合状态，采用脉冲触发，功耗低，在电流超过设定值，执行拉闸，控制电源输出。

7)显示指示单元：和主控单元相连，可以本地显示当前的计量数据，包括电流，电量等数据，也可以指示拉合闸工作状态。

8)电流传感器：可以是锰铜分流器，也可以是电流互感器，当然也可以是其他的能电流转换的器件。

本实施例具有通信端口，通过采集器，管理软件，数据库，管理人员可远程集中管理电能表，可查看实时开关情况，运行电网电压，负载电流，功率，功率因数等参数。

结合管理软件强大的存储功能，可以对电流运行数据进出保存，对电流运行数据进行后期分析，利用大数据的分析功能，可以更方便的用电管理等，也方便进行维护。

内置高端计量芯片，经过校准后，不仅可以满足需精确计量的用户需求。其采集到的精准的电压，电流，也给过载自动控制算法提供了有利条件，控制准确度高，可以达到100％，通过读取的电流值，绘制电流曲线，并且电表内部存储了控制记录，管理软件可以有效的采集和保存控制记录，用户的使用更有说服力，满足了用户管理的需求，增强了用户体验，

电表内置实时的监控供电电流，在电流超过设定的值，可以立即断开继电器，对用户电器进行保护，防止电流过大，造成电表货线路损坏，可以通过短信，微信，邮件，软件弹窗等方式提醒用户注意。

电表的保持继电器，其低功耗的性能，降低了电表的体积，减少的电表自身发热，也更加的节能。可以减少能源的浪费。

通过预付费的算法，对电能进行预付费，可以实现用多少，交多少，无费自动拉闸，降低了管理人员的使用难道，无需上门收费，在账户快要欠费的时候，可以通过语音，微信，邮件，短信的方式提醒用户充值。

通过电表内置过过载保护功能，降低了用户的总体成本，可以省略掉过过载保护器。增加公司产品的竞争力。

使用时，如图4所示，服务器经路由器，局域网、智能数据网关等设备与电能表实现一对一或一对多的方式通讯，电能表实时获取并监测智能电表的状态数据(电压、电流、功率，继电器，温度状态等状态参数)，实时比对电流设定值，判断是否需要控制，以达到安全控保护的目的，保护设备和线路，达到安全用电的目的。

使用过程如下：

电表过载功能设计，设置过载切断值寄存器(出厂根据产品规格设定)，过载持续时间寄存器(默认2秒)，以及过载自动恢复延时时间(默认30秒，可调，)，通过延时，避免频繁复位，自动恢复次数(0不自动恢复)，上位机做相关参数设置，如果电表的规格是5(60)A，就设定60A，寄存器用一个字节保存.这个值只能设小，不能设大，并且电流控制精确到，设定到1A就能够满足要求。以上参数，上位机可以进行远程修改。在默认参数不适合的时候，进行修改，适应所有客户的需求。

服务端实时读取电能表的电流，电能等数据，用户通过PC端，手机移动的，获取当前的用电情况，并告知用户，方便用户进行用远程控制，远程复位，查询用电数据，可以形成用电记录。并可以进行过载异常告警，也可以进行收费结算，从而安全的进行用电。

以上说明书中描述的只是本实用新型的具体实施方式，各种举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离实用新型的实质和范围。

Claims

1.一种具有过载保护的双控双计量智能电能表，包括表壳，其特征在于：所述的表壳内设置有控制模块，所述的控制模块包括主控单元，连接外围的各个模块单元，协调各模块单元间的工作；通讯单元，与主控单元连接，读取主控单元以及数据存储单元内的数据，并远程发送控制命令；电能计量单元，具有计量测控模块，分别与电压传感器、电流传感器以及主控单元连接，分别通过电压传感器和电流传感器采集对应的电压、电流的模拟信号；数据存储单元，和主控单元相连，主控单元实时存储电能表的运行参数；继电器控制单元，控制保持继电器，并锁定继电器的开合状态；显示指示单元，和主控单元相连，显示当前的计量数据以及指示工作状态；漏电流检测单元，和主控单元相连，集成漏电流互感器，实现漏电流监测；

2.如权利要求1所述的具有过载保护的双控双计量智能电能表，其特征在于：所述的通讯单元集成于通信电路板上，所述的主控单元集成在主控电路板上。

3.如权利要求1所述的具有过载保护的双控双计量智能电能表，其特征在于：所述的显示指示单元与液晶显示屏连接，所述的液晶显示屏位于表壳的顶部。

4.如权利要求1所述的具有过载保护的双控双计量智能电能表，其特征在于：所述的表壳底部的中心设置有与导轨连接的安装槽，所述的安装槽的一侧设置有锁紧件，所述的锁紧件具有卡扣，所述的卡扣与表壳底部设置的卡口配合。