CN219533253U - 一种计控分离式电能远程数据采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种计控分离式电能远程数据采集装置，包括外壳体以及设于外壳体内的PCB线路板，所述外壳体的底部设有接线部，并于壳体正面设有显示屏，所述外壳体内设有互感器，所述互感器的两端分别耦接接线部与PCB线路板；所述PCB线路板配置有计量模块和控制模块，所述计量模块用于通过接线部和互感器接收电压电流信号并进行电能计量计算，所述控制模块用于接收计量模块输出的信号并结合外部输入的信号进行误差计算，通过通信单元与外部设备进行交互通信以及控制显示屏显示数据参数；所述计量模块和控制模块各自独立配置于所述PCB线路板上，并基于SPI通信连接。本实用新型的装置，可以有效避免升级对计量功能的影响，同时降低检验流水线升级成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及电能计量技术领域，具体涉及一种计控分离式电能远程数据采集装置。
背景技术
电能表是用来测量电能的仪表，又称电度表。由于现有的多功能电能表功能丰富，计量参数众多，因此出厂的时候需要进行全面的核验检测，以确保出厂电能表计量准确、质量合格。通常，对电能表的核验检测在检验流水线上进行。检验流水线至少配置有一个标准表，待检电能表在检验流水线上通电后，将计量参数输出至流水线，由流水线对待检电能表的计量数据进行核验。
在检验流水线开始对待检电能表进行检验前，需要对流水线进行核验校正。此时，就需要用专用设备代替待检电能表进入检验流水线。但多功能电能表的型号众多，需要检验的参数进行变化，因此需要对所述专用设备进行频繁调参或升级。而现有的类似专用设备通常是将计量功能和控制功能集成在一次，在升级的时候容易对计量功能造成影响。同时，现有的检验流水线通常将误差系统设置在线体上，当待检电能表的型号参数等发生变化，或者核验方式进行变化时，需要对检验流水线进行同步升级，实际操作起来比较麻烦，耗费成本高。
实用新型内容
基于上述背景，本实用新型的目的在于提供一种计控分离式电能远程数据采集装置，可以避免升级对计量功能的影响，同时降低检验流水线升级成本。
为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种计控分离式电能远程数据采集装置，包括外壳体以及设于外壳体内的PCB线路板，所述外壳体的底部设有接线部，并于壳体正面设有显示屏，所述外壳体内设有互感器，所述互感器的两端分别耦接接线部与PCB线路板；所述PCB线路板配置有计量模块和控制模块，所述计量模块用于通过接线部和互感器接收电压电流信号并进行电能计量计算，所述控制模块用于接收计量模块输出的信号并结合外部输入的信号进行误差计算，通过通信单元与外部设备进行交互通信以及控制显示屏显示数据参数；所述计量模块和控制模块各自独立配置于所述PCB线路板上，并基于SPI通信连接。
在一些实施例中，所述外壳体包括具有容纳腔的底座和与底座适配的上盖，所述PCB线路板和互感器设置于底座的容纳腔内，所述显示屏设置于上盖的显示窗口处。
在一些实施例中，所述接线部包括呈台阶式分布的若干强电接线端子和弱电接线端子，所述强电接线端子包括电压进线端子、电流进线端子、电流出线端子和电压出线端子，所述弱电接线端子包括两个脉冲信号输出端子、485通信接线端子和若干备用端子。
在一些实施例中，所述上盖上设置有用于遮蔽所述弱电接线端子的盖板，所述盖板上设有进线孔。
在一些实施例中，所述计量模块包括计量MCU、高精度AD和采样计算芯片，所述高精度AD的输入端耦接电压进线端子和电流互感器的第二端，输出端耦接采样计算芯片的信号输入端，采样计算芯片的信号输出端耦接计量MCU。
在一些实施例中，所述控制模块包括控制MCU和耦接控制MCU的误差计算单元和通信单元，所述误差计算单元用于接收外部设备发送的低频无线脉冲信号，以及计量模块输出的高频脉冲信号，并基于所述低频脉冲信号和高频脉冲信号计算计量误差。
在一些实施例中，所述控制模块配置的通信单元包括Wifi通信组件和RS485通信组件。
在一些实施例中，所述外壳体内还设有电源线路板，所述电源线路板上配置有电压转换电路，所述电压转换电路的输入端通过接线部耦接外部电压，输出端耦接所述PCB线路板提供稳定低压电源。
本实用新型的有益技术效果如下：
1)计量模块和控制模块各自独立配置在PCB线路板上，并基于SPI通信连接，计量模块不允许进行升级，控制模块根据功能扩展进行升级，从而在保证计量安全的前提下可独立通过控制模块进行升级，最大限度避免了升级对计量功能的影响。
2)装置内设置了误差计算单元，可基于接收的外部设备(检验流水线)发送的低频无线脉冲信号，以及计量模块输出的高频脉冲信号，独立进行计量误差的计算，使用更加便捷，且降低了检验流水线升级的成本。
附图说明
图1为本实用新型实施例的外型结构示意图。
图2为本实用新型实施例的内部结构示意图一。
图3为本实用新型实施例的内部结构示意图二。
图4为本实用新型实施例的PCB线路板功能模块连接及通信示意图。
图5为本实用新型的装置工作原理示意图。
具体实施方式
为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。
参见附图1-4，本实用新型实施例提供了一种计控分离式电能远程数据采集装置，包括外壳体以及设于外壳体内的PCB线路板16，外壳体包括具有容纳腔的底座10和与底座适配的上盖11，PCB线路板16通过设于底座10上的卡固条19及凸柱20安装于底座10的开口处。PCB线路板16上还安装有显示屏13，其通过插接头与PCB线路板16连接。同时，底座10的底部设有接线部，接线部包括呈台阶式分布的若干强电接线端子12和弱电接线端子15。上盖11上设有显示窗口，显示屏13与上盖的显示窗口位置对应，通过该显示窗口与外壳体形成对接组装。上盖11上还设有用于遮蔽弱电接线端子15的盖板14，盖板14上设有进线孔。底座10的背面还设有用于吊挂外壳体的吊挂部21。
参见附图3，底座10的容纳腔内还设有互感器17，该互感器17的两端分别耦接接线部与PCB线路板，用于通过隔离方式引入电流信号。
参见附图4，本实施例中，PCB线路板配置有计量模块和控制模块。计量模块用于通过接线部和互感器接收电压电流信号并进行电能计量计算，控制模块用于接收计量模块输出的信号并结合外部输入的信号进行误差计算，通过通信单元与外部设备进行交互通信以及控制显示屏显示数据参数。为了避免升级对计量功能的影响，计量模块和控制模块各自独立配置于PCB线路板上，并基于SPI通信连接。计量模块不允许进行升级，控制模块可根据功能扩展进行升级。
具体的，参见附图2、3，本实施例中，强电接线端子12包括电压进线端子、电流进线端子、电流出线端子和电压出线端子，弱电接线端子15包括两个脉冲信号输出端子、485通信接线端子和若干备用端子。
控制模块配置的通信单元包括Wifi通信组件和RS 485通信组件，Wifi通信组件用于与外部设备通过Wifi网络连接以接收升级或配置数据，RS 485通信组件通过弱电接线端子中的485通信接线端子接收外部通信信号。
参见附图4，本实施例中，计量模块包括计量MCU、高精度AD和采样计算芯片，高精度AD的输入端耦接电压进线端子和电流互感器的第二端，以接收电压输入和电流输入，输出端耦接采样计算芯片的信号输入端，采样计算芯片的信号输出端耦接计量MCU，用于输出采样计算结果。计量MCU根据采样计算结果向控制模块输出高频脉冲信号。
控制模块包括控制MCU和耦接控制MCU的误差计算单元，误差计算单元用于接收外部设备发送的低频无线脉冲信号，以及计量模块输出的高频脉冲信号，并基于低频脉冲信号和高频脉冲信号计算计量误差。
参见附图3，本实施例中，外壳体底座10的容纳腔内还设有电源线路板18，该电源线路板上配置有电压转换电路，电压转换电路的输入端通过接线部的电压进线端子耦接外部电压，进行电压变化后，通过输出端向PCB线路板上的计量MCU和控制MCU提供稳定低压电源。
参见附图5，本实用新型的计控分离式电能远程数据采集装置工作模式如下：
装置通过接线部连接检验流水线，接收检验流水线功率源输出的电压电流信号，检验流水线标准表计算的电能也通过无线低频脉冲信号发送给装置；同时，装置本身也会根据采样计算的电能产生一个高频脉冲信号(由计量模块产生并发送到控制模块)。从而误差计算单元根据装置自身产生的高频脉冲信号和检验流水线发送的低频无线脉冲信号即可计算误差。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种计控分离式电能远程数据采集装置，其特征在于，包括外壳体以及设于外壳体内的PCB线路板，所述外壳体的底部设有接线部，并于壳体正面设有显示屏，所述外壳体内设有互感器，所述互感器的两端分别耦接接线部与PCB线路板；所述PCB线路板配置有计量模块和控制模块，所述计量模块用于通过接线部和互感器接收电压电流信号并进行电能计量计算，所述控制模块用于接收计量模块输出的信号并结合外部输入的信号进行误差计算，通过通信单元与外部设备进行交互通信以及控制显示屏显示数据参数；所述计量模块和控制模块各自独立配置于所述PCB线路板上，并基于SPI通信连接。
2.如权利要求1所述的计控分离式电能远程数据采集装置，其特征在于，所述外壳体包括具有容纳腔的底座和与底座适配的上盖，所述PCB线路板和互感器设置于底座的容纳腔内，所述显示屏设置于上盖的显示窗口处。
3.如权利要求2所述的计控分离式电能远程数据采集装置，其特征在于，所述接线部包括呈台阶式分布的若干强电接线端子和弱电接线端子，所述强电接线端子包括电压进线端子、电流进线端子、电流出线端子和电压出线端子，所述弱电接线端子包括两个脉冲信号输出端子、485通信接线端子和若干备用端子。
4.如权利要求3所述的计控分离式电能远程数据采集装置，其特征在于，所述上盖上设置有用于遮蔽所述弱电接线端子的盖板，所述盖板上设有进线孔。
5.如权利要求1所述的计控分离式电能远程数据采集装置，其特征在于，所述计量模块包括计量MCU、高精度AD和采样计算芯片，所述高精度AD的输入端耦接电压进线端子和电流互感器的第二端，输出端耦接采样计算芯片的信号输入端，采样计算芯片的信号输出端耦接计量MCU。
6.如权利要求1所述的计控分离式电能远程数据采集装置，其特征在于，所述控制模块包括控制MCU和耦接控制MCU的误差计算单元和通信单元，所述误差计算单元用于接收外部设备发送的低频无线脉冲信号，以及计量模块输出的高频脉冲信号，并基于所述低频无线脉冲信号和高频脉冲信号计算计量误差。
7.如权利要求3所述的计控分离式电能远程数据采集装置，其特征在于，所述控制模块配置的通信单元包括Wifi通信组件和RS 485通信组件。
8.如权利要求1-7任一项所述的计控分离式电能远程数据采集装置，其特征在于，所述外壳体内还设有电源线路板，所述电源线路板上配置有电压转换电路，所述电压转换电路的输入端通过接线部耦接外部电压，输出端耦接所述PCB线路板提供稳定低压电源。
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