CN2433671Y - 智能集中式电能计量管理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种智能集中式电能计量管理装置,由售电管理装置、现场机柜装置组成,现场机柜装置中由主控电路板、显示电路板、调制解调器组成的集中数据管理器经RS-通讯总线与现场机柜装置中的数据传输单元板及总供电源测控装置连接,现场机柜装置中的各分路采样控制板经光电耦合器与对应的数据传输单元板连接,本实用新型用于对多用户用电计量和管理的集中控制、统一管理,具有精度高、功能多、设备系统化、集中化、模块化、节省人力、物力的优点和积极效果。
Description
本实用新型涉及一种智能集中式电能计量管理装置,属电子计量管理装置技术领域。
使用传统的电能表计量,需要人工抄表和收费,浪费大量人力,还易出现人为错误;近年出现的电子集抄式电表仅仅使抄表工作得到了简化;电子式预付费电表解决了抄表和收费问题,但由于是一户一表,单位用户成本较高,且功能不易集中强化管理,缺乏必要的相关功能。
本实用新型的目的:设计、调试、安装出一种智能集中式电能计量管理装置,充分发挥现代电子和计算机智能的优势,对多用户地区、特别是集体公寓场合、大型宾馆和旅店,达到实现一种多功能于一体、多路集中的用电计量与用电管理的集中控制、统一管理、提高计量精度、功能多、设备系统化、集中化、模块化、节省人力、物力的目的。
本实用新型的技术方案设计
一、总体方案技术设计:智能集中式电能计量管理装置,由售电管理装置和现场机柜装置组成;售电管理装置由计算机,IC卡读写器或远程通讯数据调制解调器组成,计算机串口连接IC卡读写器或远程通讯数据调制解调器,远程通讯数据调制解调器经电话线、通讯控制电源插座与现场机柜装置组成部分之一的集中数据管理器连接;组成现场机柜装置的集中数据管理器与机柜内位于每层安装板中间的多路数据传输单元板经过串行通讯总线连接,机柜内位于每层安装板上的各分路采样控制板经光电耦合器与对应的数据传输单元板连接,集中数据管理器可安装在机柜上或机柜内部,在机柜中还安装有经串行通讯总线与集中数据管理器连接的总供电源测控装置;集中数据管理器采用双微控制器AT89C51(IC1)、AT89C51(IC11)电路结构,以双微控制器AT89C51(IC1)、AT89C51(IC11)为核心的主控电路板和显示电路板可为一体化结构;集中数据管理器内安装有IC卡插座(IC19)和内置或外置的调制解调器;主控电路板与安装在集中数据管理器面板上的显示屏和安装在集中数据管理器后面板上的复位按钮连接;集中数据管理器的后面板上还安有电源开关;显示电路板与安装在集中数据管理器前面板上的键盘、IC卡插座(IC19)、电源指示灯、读卡指示灯和安装在集中数据管理器后面板上的复位按钮连接;位于每层安装板中间的数据传输单元板经RD-通讯总线和通讯控制电源插座与集中数据管理器连接;机柜内安装有由变压器和整流电路组成的输出+5V、+24V的电源电路(23)、总供电源测控装置、空气开关、发光二极管Di、用户电源插座和总电源输入插座。
二、各组成部分的电原理框图方案设计:
1、主控电路板由微控制器AT89C51(IC1)、LCD显示器电路MG12232-7(IC2)、电源监控自动复位电路(IC3)、时钟电路DS1302(IC4)、RS-485总线收发器MAX483(IC5)、8位译码锁存器74LS259(IC6)、存储器24C16(IC7)、(IC8)、(IC9)、(IC10)、报警电路和插头LK1组成;与时钟电路DS1302(IC4)串接的微控制器AT89C51(IC1)经8位译码锁存器74LS259(IC6)与存储器24C16(IC7)、(IC8)、(IC9)、(IC10)连接,微控制器AT89C51(IC1)与LCD显示器MG12232-7(IC2)、报警电路、电源监控自动复位电路(IC3)串接,微控制器AT89C51(IC1)与输出输入数据和控制命令的485总线收发器MAX483(IC5)串接,插头LK1与电源监控自动复位电路(IC3)串接;
2、显示电路板由微控制器AT89C51(IC11)和键盘接口电路、电源监控复位电路(IC13)、RS-485总线收发器MAX485(IC14)、232总线收发器MAX232(IC15)、电源、读卡指示灯电路、IC卡驱动电路、复位按钮、插头LK6、插头LK7、插头LK8组成;微控制器AT89C51(IC11)与键盘接口电路、电源监控复位电路(IC13)、232总收发器MAX232(IC15)、IC卡驱动电路及RS-485总线收发器MAX485(IC14)串接,与电源、读卡指示灯电路连接,插头LK6与键盘接口电路连接,插头LK7与电源监控复位电路(IC13)和复位按钮连接,232总线收发器MAX232(IC15)与插头LK8串接;
3、调制解调器由微控制器接口电路、信号切换转换电路、信号调制解调电路(IC21)、拨号输出电路(IC22)、电话线接口插头LK11和LK12组成,微控制器接口电路与信号切换转换电路、拨号输出电路(IC22)及信号调制解调电路(IC21)连接,信号切换转换电路与电话线接口插头LK11和LK12连接,信号调制解调电路(IC21)与拨号输出电路(IC22)串接;
4、负责数据的缓冲、传送、接收集中数据管理器命令、经RS-485总线实现和集中数据管理器通讯的数据传输单元板由微控制器89C2051(IC27)、多路选通开关74HC4051(IC24)和多路选通开关74HC4051(IC25)、位寻址多路锁存器74HC259(IC29)和位寻址多路锁存器74HC259(IC30)、RS-485总线传输收发器MAX485(IC28)、电源监控自动复位芯片(IC23)和插座LK13组成;微控制器89C2051(IC27)与和插座LK13连接的多路选通开关74HC4051(IC24)、多路选通开关74HC4051(IC25)、位寻址多路锁存器74HC259(IC29)和(IC30)连接,微控制器89C2051(IC27)与电源监控及自动复位芯片(IC23)和与插座LK13连接的RS-485总线传输收发器MAX485(IC28)串接;
5、负责数据采样、接收数据传输单元板命令、实现对用户电源开关控制的分路采样控制板由乘积频率转换器AD7750(IC31)、光电耦合器PC817(OC2)、采样电阻MR、采样电路、开关电路和插头LK14组成;输入端接有采样电阻MR的采样电路输出端与乘积频率转换器AD7750(IC31)相接,乘积频率转换器AD7750(IC31)的输出端与光电耦合器PC817(OC2)相接,光电耦合器PC817(OC2)输出端与插头LK14相接;采样电阻MR的被采样电压输入端与插头LK14连接,采样电阻MR的被采样电压输出端经开关电路、插头LK14接至用户电源插座,开关电路的输入端接至插头LK14;
6、负责对总电源的电量计量及总输入电源开关总控制、并和集中数据管理器通讯、接收命令和发送数据的总供电源测控装置由微控制器89C51(IC32)、电量测控电路CS5460(IC36)、电量测控电路CS5460(IC37)、电量测控电路CS5460(IC38)、RS-485总线收发器MAX485(IC34)、电源监控自动复位电路“看门狗”MAX813L(IC35)、防掉电数据存储器24C16(IC33)、三相采样电路、电路控制开关组成;微控制器89C51(IC32)与电量测控电路CS5460(IC36)、电量测控电路CS5460(IC37)、电量测控电路CS5460(IC38)、RS-485总线收发器MAX485(IC34)、电源监控自动复位电路MAX813L(IC35)、防掉电数据存储器24C16(IC33)串接,微控制器89C51(IC32)与执行对总输入三相电源通、断的电路控制开关连接,电量测控电路CS5460(IC36)、电量测控电路CS5460(IC37)、电量测控电路CS5460(IC38)和电路控制开关均与三相采样电路连接。
三、各组成部分的电路设计方案中的电路连接:
1、主控电路板电路:
微控制器AT89C51(IC1)的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7、P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5脚分别与LCD显示器电路MG12232-7(IC2)的10、11、12、13、14、15、16、17、9、8、7、6、5、4脚连接,微控制器AT89C51(IC1)的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7脚分别与排电阻RR1的2、3、4、5、6、7、8、9脚连接;微控制器AT89C51(IC1)的P2.5、P2.6、P2.7脚与时钟电路DS1302(IC4)的RST、I/O、SCLK脚连接;微控制器AT89C51(IC1)的WR脚与连接在报警电路中BG1基极上的R1连接,BG1的集电极与喇叭LK2的1脚与语音芯片LK3的5脚接,语音芯片LK3的3脚与喇叭LK2的2脚接;微控制器AT89C51(IC1)的P2.0、P2.3、P2.4、P2.2脚分别与8位译码锁存器74LS259(IC6)的D、S0、S1、G脚连接,8位译码锁存器74LS259(IC6)的Q0、Q1、Q2、Q3脚分别与存储器24C16(IC7)、(IC8)、(IC9)、(IC10)的SCL脚连接;接至复位按钮插头LK1的1脚与电源监控自动复位电路中电源监控及自动复位芯片“看门狗”MAX813L(IC3)的MR脚连接、并经D12与DWO、RESET脚连接,微控制器AT89C51(IC1)的P1.7脚与电源监控自动复位电路中电源监控及自动复位芯片“看门狗”MAX813L(IC3)的DWI连接,电源监控自动复位电路中电源监控及自动复位芯片“看门狗”MAX813L(IC3)的RESET脚与微控制器AT89C51(IC1)的RESET脚连接;接至数据传输单元板的插头LK5的1、2脚与485总线收发器MAX483(IC5)的B、A脚连接,RS-485总线收发器MAX483(IC5)的RE、SE脚与微控制器AT89C51(IC1)的RXD、TXD脚连接,RS-485总线收发器MAX483(IC5)的连接一起的REA、SEA脚与微控制器AT89C51(IC1)的RD脚连接。
2、显示电路板电路:
微控制器AT89C51(IC11)P1口的P1.0至P1.7脚和INT1中断配合经插头LK6的8至1脚接至键盘接口电路,微控制器AT89C51(IC11)的RXD、TXD脚与RS-485总线收发器MAX485(IC14)的RE、SE脚连接,微控制器AT89C51(IC11)的P2.5脚与RS-485总线收发器MAX485(IC14)的REA、SEA脚连接,RS-485总线收发器MAX485(IC14)的A、B脚输出线ICA、ICB与主控电路板连接;微控制器AT89C51(IC11)P1口的P1.0至P1.7脚还与排电阻RR2的2-9脚连接,微控制器AT89C51(IC11)的INT1脚与(IC12C)的8脚连接,(IC12C)的9、10脚分别与(IC12B)的6脚和(IC12A)的3脚连接,(IC12B)的4脚与插头LK6的1脚、RR2的5脚、微控制器AT89C51(IC11)的P1.7脚连接,(IC12B)的5脚与插头LK6的2脚、RR2的4脚、微控制器AT89C51(IC11)的P1.6脚连接,(IC12A)的1脚与插头LK6的3脚、RR2的3脚、微控制器AT89C51(IC11)的P1.5脚连接;插头LK7的1脚与电源监控复位电路中电源监控及自动复位芯片“看门狗”MAX813L(IC13)的MR脚连接、并经D1与DWO脚连接,微控制器AT89C51(IC11)的P2.7脚与电源监控复位电路中电源监控及自动复位芯片“看门狗”MAX813L(IC13)的DW1脚连接,电源监控复位电路中电源监控及自动复位芯片“看门狗”MAX813L(IC13)的RESET脚与微控制器AT89C51(IC11)的RESET脚连接;IC卡插座(IC19)的SW2脚经(IC17A)、(IC17C)(91)、与门(IC20)和微控制器AT89C51(IC11)的INTO脚连接,微控制器AT89C51(IC11)的P2.4脚与电源、读卡指示灯电路中连于BG2基极的R4连接;直流电源VCC经超低压差稳压管(IC16)与电源、读卡指示灯电路的输入端1、2脚连接,微控制器AT89C51(IC11)的P0.7脚经(IC18)的11、10脚与排电阻RR3的7脚和IC卡插座(IC19)的R ST脚连接;微控制器AT89C51(IC11)的P0.6脚经(IC18)的9、8脚与排电阻RR3的8脚连接;IC卡插座(IC19)的I/O脚与排电阻RR3的6脚连接、並经(IC18)的13、12脚与微控制器AT89C51(IC11)的P0.5脚连接;微控制器AT89C51(IC11)的P0.4脚经(IC18)的1、2脚又与IC卡插座(IC19)的I/O脚连接;微控制器AT89C51(IC11)的P0.3脚经(IC18)的3、4脚与IC卡插座(IC19)的UD2脚和排电阻RR3的5脚连接;微控制器AT89C51(IC11)的P0.2脚经(IC18)的5、6脚与IC卡插座(IC19)的UD1脚连接;微控制器AT89C51(IC11)的RXD、TXD脚与232总线收发器MAX232(IC15)的R1OUT和T1IN脚接,232总线收发器MAX232(IC15)的T1OUT和R1IN脚插头LK8的1、2脚接,插头LK8的3脚微控制器AT89C51(IC11)的P2.6脚接。
3、数据传输单元板电路:
微控制器89C2051(IC27)的RXD、TXD脚与RS-485总线传输收发器MAX485(IC28)的RE、SE脚串接,RS-485总线传输收发器MAX485(IC28)的A、B脚与数据传输单元板插座LK13的19、20、41、42脚连接,微控制器89C2051(IC27)的P1.5、P1.4、P1.3、P1.2、P1.1、P1.0脚分别与位寻址多路锁存器74HC259(IC29)、位寻址多路锁存器74HC259(IC30)的D脚、经R20与位寻址多路锁存器74HC259(IC30)的G脚、经R18与位寻址多路锁存器74HC259(IC29)的G脚、位寻址多路锁存器74HC259(IC29)和位寻址多路锁存器74HC259(IC30)的S2脚、位寻址多路锁存器74HC259(IC29)和位寻址多路锁存器74HC259(IC30)的S1脚、位寻址多路锁存器74HC259(IC29)和位寻址多路锁存器74HC259(IC30)的S0脚连接;微控制器89C2051(IC27)的P1.6脚与多路选通开关74HC4051(IC24)和多路选通开关7 4HC4051(IC25)的X脚连接,微控制器89C2051(IC27)的P1.7、RST、P3.7脚分别与电源监控自动复位芯片(看门狗)MAX813L(IC23)的DW1、RESET脚和RS-485总线传输收发器MAX485(IC28)的REA、SEA脚连接,RS-485总线传输收发器MAX485(IC28)的A、B脚经插座LK13(59)的19、20脚和41、42脚与集中数据管理器插头LK5的2、1脚连接;微控制器89C2051(IC27)的P3.2、P3.3、P3.4、P3.5脚分别与多路选通开关74HC4051(IC24)和多路选通开关74HC4051(IC25)的A、B、C脚和多路选通开关74HC4051(IC24)的INH脚以及接到多路选通开关74HC4051(IC25)的INH脚上的反向器74HC04(IC26A)的输入端1脚相连接;插座LK13的1、2、3、4、5、6、7、8脚分别与多路选通开关74HC4051(IC24)的X0、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7脚连接,插座LK13的9、10、11、12、13、14、15、16脚分别与多路选通开关7 4HC4051(IC25)的X0、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7脚连接;位寻址多路锁存器74HC259(IC29)的Q0、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7脚分别与插座LK13的23、24、25、26、27、28、29、30脚连接,位寻址多路锁存器74HC259(IC30)的Q0、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7脚分别与插座LK13的31、32、33、34、35、36、37、38脚连接。
4、分路采样控制板电路:
乘积频率转换器AD7750(IC31)的V1+脚与V1-脚分别与采样电路中的R22、C47的相接点和R23、C48的相接点连接,乘积频率转换器AD7750(IC31)的V2+脚与V2-脚分别与R26、C52的相接点和R27、C49的相接点连接,乘积频率转换器AD7750(IC31)的FOUT脚与光电耦合器PC817(OC2)的R29连接,光电耦合器PC817(OC2)的输出端OUT经插头LK14上的1脚与数据传输单元板的插头LK13该路数据线INn(1-16)之一相连接,开关电路由继电器JQX-15F(J2)、驱动三极管BG4组成;采样电阻MR的下端与插头LK14的5脚连接,插头LK14的5脚接到电源输入的220V火线上,采样电阻MR的上端经继电器JQX-15F(J2)的常闭触点与插头LK14(65)的6脚相连接,插头LK14的6脚接到用户电源插座的火线上;采样电阻MR的输出端与采样电路中的R22、R23相连接,继电器JQX-15F(J2)的常开触点与插头LK14的14脚相连接并经限流电阻与用于关断显示的发光二极管连接;开关控制电路中的BG4基极通过电阻R32经插头LK14的8脚与数据传输单元板的插头LK13该路控制线CONn(1-16)之一相连接。
5、集中数据管理器内的远程通讯数据调制解调器电路:
电话线接口插头LK11的1脚与光电耦合器P521(OC3)电路中的电阻R12和信号切换转换电路中继电器J1的触点4连接点相连接,电话线接口插头IK11的2脚与光电耦合器P521(OC3)电路中的D16和信号切换转换电路中继电器J1的触点1连接点相连接,光电耦合器P521(OC3)的输出端RING与显示电路板电路中的与门(IC20)RING连接,电话线接口插头LK12的1脚与信号切换转换电路中继电器J1的触点2连接,电话线接口插头LK12的2脚与信号切换转换电路中继电器J1的触点5连接,继电器J1的触点3、6脚与脉冲变压器TR1连接,信号调制解调电路中调制解调芯片(IC21)的AI、AO脚经R15与C32的一端连接,C32的另一端与接有BOHAO线的脉冲变压器TR1连接;调制解调芯片(IC21)的XD、RD经微控制器接口电路的TXD、RXD脚与微控制器AT89C51(IC11)的TXD、RXD脚连接;拨号芯片(IC22)的D0、D1、D2、D3、R/W脚经微控制器接口电路的D0、D1、D2、D3、R/W脚与微控制器AT89C51(IC11)的D0、D1、D2、D3、R/W脚连接,拨号输出电路中拨号芯片(IC22)DTMFo输出端BOHAO与脉冲变压器TR1的BOHAO端连接,微控制器AT89C51(IC11)的WR输出J脚经微控制器接口电路的J脚接至信号切换转换电路输入端的D13上;拨号芯片(IC22)的CP、RS1、/CS脚分别与微控制器AT89C51(IC11)的P2.1、P2.3、P2.2脚连接,拨号芯片(IC22)的DTMP脚与电话线接口插头LK12的DTMP脚连接,调制解调芯片(IC21)的MOD1、MOD2脚经微控制器接口电路的MOD脚与微控制器AT89C51(IC11)的P2.0脚连接。
6、总供电源测控装置电路:
C58、R34的连接点与电量测控电路中电量测控芯片CS5460(IC36)的9脚连接,C63、R37的连接点与电量测控电路中电量测控芯片CS5460(IC37)的9脚连接,C68、R40的连接点与电量测控电路中电量测控芯片CS5460(IC38)的9脚连接;RS1经R35与电量测控芯片CS5460(IC36)的16脚连接,RS2经R38与电量测控芯片CS5460(IC37)的16脚连接,RS3经R41与电量测控芯片CS5460(IC38)的16脚连接;总输入电源的三相火线分别与RS1、RS2、RS3连接;微控制器AT89C51(IC32)的P1.1、P1.2、P1.3脚分别与电量测控芯片CS5460(IC38)、电量测控芯片CS5460(IC37)、电量测控芯片CS5460(IC36)的19脚连接,微控制器AT89C51(IC32)的P1.4、P1.5、P1.6脚分别与电量测控芯片CS5460(IC38)、电量测控芯片CS5460(IC36)、电量测控芯片CS5460(IC37)的22脚连接,微控制器AT89C51(IC32)的P1.7、INT1、INT0脚分别与电量测控芯片CS5460(IC38)、电量测控芯片CS5460(IC37)、电量测控芯片CS5460(IC36)的7脚连接,微控制器AT89C51(IC32)的T1脚与电量测控芯片CS5460(IC36)、电量测控芯片CS5460(IC37)、电量测控芯片CS5460(IC38)的5脚连接,微控制器AT89C51(IC32)的T0脚与电量测控芯片CS5460(IC36)、电量测控芯片CS5460(IC37)、电量测控芯片CS5460(IC38)的6脚连接;微控制器AT89C51(IC32)的RESET脚与电源监控及自动复位芯片MAX813L“看门狗”(IC35)的RESET脚连接,微控制器AT89C51(IC32)的WR脚与电源监控自动复位电路中电源监控及自动复位芯片“看门狗”MAX813L(IC35)的DW1脚连接,微控制器AT89C51(IC32)的P2.0脚与电路控制开关电路中连在BG5基极的R43连接;电路控制开关继电器J3的常闭触点串接在总供电源接线板的总输入电源的火线上;微控制器AT89C51(IC32)的P2.1、P2.2脚与防掉电数据存贮器24C16(IC33)的SDA、SCL脚连接;微控制器AT89C51(IC32)的RXD、P2.3、TXD脚分别与RS-485总线收发器MAX485(IC34)的RE、SEA、SE脚连接;RS-485总线收发器MAX485(IC34)的A、B脚与集中数据管理器(6)中的插头LK5的2、1脚连接。
本实用新型的优点、特点及积极效果:
1、用卡购电或通过RS232总线通讯传输电量:用户持用户卡插入售电单位的售电计算机IC卡读写器购电,售电单位通过计算机给用户卡加电,同时将购电金额、电量、购电时间存入数据库。持卡用户可将卡插入集中数据管理器的IC卡插座加入自己的预购电量,也可不用IC卡,即用户购电后售电单位将相关数据存入数据库后由计算机直接将所售电量通过调制解调器传送给集中数据管理器。
2、用电计量:集中数据管理器循回向各数据传输单元板发出索要用户用电电量的脉冲累减数,实现用电计量。
3、无费控制:当某一用户用电量到零时,集中数据管理器则关断该路的继电器,停止对该用户的供电,直到该用户购电后再重新恢复对其供电。
4、用户查询:用户可通过自己的用户卡查询自己的剩余电量值。
5、自动报表:售电的计算机的售电数据库可对用电的电量、购电金额、日期进行记录报表。
本实用新型除具有上述功能外,还具有设备系统化、集中化、模块化及节省人力、物力和计量精度高、便于统一管理的优点、特点和积极效果。
附图说明:
图1:智能集中式电能计量管理装置正视图。
图2:智能集中式电能计量管理装置总体原理方框图。
图3:机柜后视图。
图4:机柜内外部结构主体后投影视图。
图5:集中数据管理器正视图和后视图。
图6:机柜内部底板俯视图。
图7:分路采样控制板和数据传输单元板安装结构俯视图。
图8:现场机柜装置总体原理方框图。
图9:主控电路板原理方框图。
图10:显示电路板原理方框图。
图11:数据传输单元板原理方框图。
图12:分路采样控制板原理方框图。
图13:远程通讯数据调制解调器原理方框图。
图14:总供电源测控装置原理方框图。
图15:主控电路板电路图。
图16:显示电路板电路图。
图17:数据传输单元板电路图。
图18:分路采样控制板电路图。
图19:调制解调器电路图。
图20:总供电源测控装置电路图。
图中:1售电管理装置,2现场机柜装置,3计算机,4IC卡读写器,5调制解调器,6集中数据管理器,7机柜,8空气开关,9主控电路板,10显示电路板,11数据传输单元板,12分路采样控制板,13总供电源测控装置,14键盘,15显示屏,16电源指示灯,17读卡指示灯,18复位按钮,19用户电源插座,20总电源输入插座,21IC卡插座(IC19),22总供电源接线板,23电源电路,24安装板,25通讯控制电源插座,26通讯总线,27微控制器AT89C51(IC1),28LCD显示器电路MG12232-7(IC2),29电源监控自动复位电路MAX813L(IC3),30时钟电路DS1302(IC4),31RS-485总线收发器MAX483(IC5),328位译码锁存器74LS259(IC6),33存储器24C16(IC7)、(IC8)、(IC9)、(IC10),34报警电路,35插头LK1,36微控制器AT89C51(IC11),37键盘接口电路,38电源监控自动复位电路MAX813L(IC13),39 RS-485总线收发器MAX485(IC14),40 232总线收发器MAX232(IC15),41电源、读卡指示灯电路,42IC卡驱动电路,43插头LK6,44插头LK7,45插头LK8,46微控制器接口电路,47信号调制解调电路,48拨号输出电路,49电话线接口插头LK11,50电话线接口插头LK12,51微控制器89C2051(IC27),52多路选通开关74HC4051(IC24),53多路选通开关74HC4051(IC25),54位寻址多路锁存器74HC259(IC30),55 RS-485总线传输收发器MAX485(IC28),56信号切换转换电路,57电源监控及自动复位芯片“看门狗”MAX813L(IC23),58反向器74HC04(IC26A),59插座LK13,60乘积频率转换器AD7750(IC31),61光电耦合器PC817(OC2),62采样电阻MR,63采样电路,64开关电路,65插头LK14,66微控制器89C51(IC32),67电量测控芯片CS5460(IC36)、68电量测控芯片CS5460(IC37)、69电量测控芯片CS5460(IC38),70 RS-485总线收发器MAX485(IC34),71电源监控及自动复位芯片“看门狗”MAX813L(IC35),72防掉电数据存贮器24C16(IC33),73三相采样电路,74电路控制开关,75排电阻RR1,76插头LK2,77插头LK3,78D12,79插头LK5,80排电阻RR2,81(IC12C),82(IC12B),83(IC12A),84D1,85与门IC20,86(IC18),87排电阻RR3,88位寻址多路锁存器74HC259(IC29),89(IC17A),90(IC17C),91光电耦合器P521(OC1),92脉冲变压器TR1,93信号调制解调芯片(IC21),94拨号芯片(IC22),95超低压差稳压管(IC16),96继电器J2,97继电器J1,98电源开关,99发光二极管Di,100继电器J3,101电话线。
本实用新型的最佳实施例:
智能集中式电能计量管理装置,由售电管理装置(1)和现场机柜装置(2)组成(如图1所示)。
售电管理装置(1)由计算机(3),IC卡读写器(4)或远程通讯数据调制解调器(5)组成,计算机(3)串口连接IC卡读写器(4)或远程通讯数据调制解调器(5),远程通讯数据调制解调器(5)与现场机柜装置(2)组成部分之一的集中数据管理器(6)经电话线(101)连接(如图1、图2所示);组成现场机柜装置(2)的集中数据管理器(6)与机柜(7)内安装板(24)上的多路数据传输单元板(11)经过串行通讯总线(26)连接,机柜(7)内安装板(24)上的各分路采样控制板(12)经光电耦合器(61)与对应的多路数据传输单元板(11)经通讯总线(26)连接,集中数据管理器(6)可安装在机柜上或机柜(7)内部;在机柜(7)中安装有经串行通讯总线(26)与集中数据管理器(6)连接的总供电源测控装置(13);集中数据管理器(6)采用双微控制器AT89C51(IC1)(27)、AT89C51(IC11)(36)电路结构,以双微控制器AT89C51(IC1)(27)、AT89C51(IC11)(36)为核心的主控电路板(9)和显示电路板(10)可为一体化结构;集中数据管理器(6)内安装有IC卡插座(21)和可内外置的调制解调器(5);主控电路板(9)与安装在集中数据管理器(6)面板上的显示屏(15)和安装在集中数据管理器(6)后面板上的复位按钮(18)连接;显示电路板(10)与安装在集中数据管理器(6)前面板上的键盘(14)、IC卡插座(IC19)(21)、电源指示灯(16)、读卡指示灯(17)和安装在集中数据管理器(6)后面板上的复位按钮(18)连接;集中数据管理器(6)的后面板上还安有电源开关(70);机柜(7)内底部安装有由变压器和整流电路组成的输出+5V、+24V的电源电路(23)、总供电源测控装置(13)、空气开关(8)、发光二极管Di(99)、用户电源插座(19)和总电源输入插座(20)。
主控电路板(9)由微控制器AT89C51(IC1)(27)、LCD显示器电路MG12232-7(IC2)(28)、电源监控自动复位电路(IC3)(29)、时钟电路DS1302(IC4)(30)、RS-485总线收发器MAX483(IC5)(31)、8位译码锁存器74LS259(IC6)(32)、存储器24C16(IC7)、(IC8)、(IC9)、(IC10)(33)、报警电路(34)和插头LK1组成;与时钟电路DS1302(IC4)(30)串接的微控制器AT89C51(IC1)(27)经8位译码锁存器74LS259(IC6)(32)与存储器24C16(IC7)、(IC8)、(IC9)、(IC10)(33)连接,微控制器AT89C51(IC1)(27)与LCD显示器MG12232-7(IC2)(28)、报警电路(34)、电源监控自动复位电路(IC3)(29)串接,微控制器AT89C51(IC1)(27)与输出输入数据和控制命令的RS-485总线收发器MAX483(IC5)(31)串接,插头LK1(35)与电源监控自动复位电路(IC3)(29)串接(如图9所示)。
显示电路板(10)由微控制器AT89C51(IC11)(36)和键盘接口电路(37)、电源监控复位电路(IC13)(38)、RS-485总线收发器MAX485(IC14)(39)、232总线收发器MAX232(IC15)(40)、电源、读卡指示灯电路(41)、IC卡驱动电路(42)、复位按钮(18)、插头LK6(43)、插头LK7(44)、插头LK8(45)组成;微控制器AT89C51(IC11)(36)与键盘接口电路(37)、电源监控复位电路(IC13)(38)、232总收发器MAX232(IC15)(40)、IC卡驱动电路(42)及RS-485总线收发器MAX485(IC14)(39)串接,与电源、读卡指示灯电路(41)连接,插头LK6(43)与键盘接口电路(37)连接,插头LK7(44)与电源监控复位电路(IC13)(38)和复位按钮(18)连接,232总线收发器MAX232(IC15)(40)与插头LK8(45)串接(如图10所示)。
调制解调器(5)由微控制器接口电路(46)、信号切换转换电路(56)、信号调制解调电路(IC21)(47)、拨号输出电路(IC22)(48)、电话线接口插头LK11(49)和LK12(50)组成,微控制器接口电路(46)与信号切换转换电路(56)和拨号输出电路(IC22)(48)连接,信号切换转换电路(56)与电话线接口插头LK11(49)和LK12(50)连接,信号调制解调电路(IC21)(47)与拨号输出电路(IC22)(48)串接(如图13所示)。
负责数据的缓冲、传送、接收集中数据管理器(6)命令、经通讯总线(26)实现和集中数据管理器(6)通讯的数据传输单元板(11)由微控制器89C2051(IC27)(51)、多路选通开关74HC4051(IC24)(52)和多路选通开关74HC4051(IC25)(53)、位寻址多路锁存器74HC259(IC29)(88)和位寻址多路锁存器74HC259(IC30)(54)、RS-485总线收发器MAX485(IC28)(55)、电源监控自动复位芯片(IC23)(57)和插座LK13(59)组成;微控制器89C2051(IC27)(51)与和插座LK13(59)连接的多路选通开关74HC4051(IC24)(52)、多路选通开关74HC4051(IC25)(53)、位寻址多路锁存器74HC259(IC29)(88)和位寻址多路锁存器74HC259(IC30)(54)连接,微控制器89C2051(IC27)(51)与电源监控及自动复位芯片(IC23)(57)和与插座LK13(59)连接的RS-485总线传输收发器MAX485(IC28)(55)串接(如图11所示)。
负责数据采样、接收数据传输单元板(11)命令、实现对用户电源开关控制的每块对应一个用户的分路采样控制板(12)由乘积频率转换器AD7750(IC31)(60)、光电耦合器PC817(OC2)(61)、采样电阻MR(62)、采样电路(63)、开关电路(64)和插头LK14(65)组成;输入端接有采样电阻MR(62)的采样电路(63)输出端与乘积频率转换器A D7750(IC31)(60)相接,乘积频率转换器AD7750(IC31)(60)的输出端与光电耦合器PC817(OC2)(61)相接,光电耦合器PC817(OC2)(61)输出端与插头LK14(65)相接;采样电阻MR(62)的被采样电压输入端与插头LK14(65)连接,采样电阻MR(62)的被采样电压输出端经开关电路(64)、插头LK14(65)接至用户电源插座(19),开关电路(64)的输入端接至插头LK14(65)(如图12所示)。
负责对总电源的电量计量及总输入电源开关总控制、并和集中数据管理器(6)通讯、接收命令和发送数据的总供电源测控装置(13)由微控制器89C51(IC32)(66)、电量测控电路CS5460(IC36)(67)、电量测控电路CS5460(IC37)(68)、电量测控电路CS5460(IC38)(69)、RS-485总线收发器MAX485(IC34)(70)、电源监控自动复位电路“看门狗”MAX813L(IC35)(71)、防掉电数据存储器24C16(IC33)(72)、三相采样电路(73)、电路控制开关(74)组成;微控制器89C51(IC32)(66)与电量测控电路CS5460(IC36)(67)、电量测控电路CS5460(IC37)(68)、电量测控电路CS5460(IC38)(69)、RS-485总线收发器MAX485(IC34)(70)、电源监控自动复位电路MAX813L(IC35)(71)、防掉电数据存储器24C16(IC33)(72)串接,微控制器89C51(IC32)(66)与执行对总输入三相电源通、断的电路控制开关(74)连接,电量测控电路CS5460(IC36)(67)、电量测控电路CS5460(IC37)(68)、电量测控电路CS5460(IC38)(69)和电路控制开关(74)均与三相采样电路(73)连接(如图14所示)。
各电路中的电路连接:
主控电路板(9)电路(图15):
微控制器AT89C51(IC1)(27)的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7、P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5脚分别与LCD显示器电路MG12232-7(IC2)(28)的10、11、12、13、14、15、16、17、9、8、7、6、5、4脚连接,微控制器AT89C51(IC1)(27)的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7脚分别与排电阻RR1(75)的2、3、4、5、6、7、8、9脚连接;微控制器AT89C51(IC1)(27)的P2.5、P2.6、P2.7脚与时钟电路DS1302(IC4)(30)的RST、I/O、SCLK脚连接;微控制器AT89C51(IC1)(27)的WR脚与连接在报警电路(34)中BG1基极上的R1连接,BG1的集电极与喇叭LK2(76)的1脚和语音芯片LK3(77)的5脚连接,语音芯片LK3(77)的3脚与喇叭LK2(76)的2脚连接;微控制器AT89C51(IC1)(27)的P2.0、P2.3、P2.4、P2.2脚分别与8位译码锁存器74LS259(IC6)(32)的D、S0、S1、G脚连接,8位译码锁存器74LS259(IC6)(32)的Q0、Q1、Q2、Q3脚分别与存储器24C16(IC7)、(IC8)、(IC9)、(IC10)(33)的SCL脚连接;接至复位按钮(18)插头LK1(35)的1脚与电源监控自动复位电路中电源监控及自动复位芯片“看门狗”MAX813L(IC3)(29)的MR脚连接、并经D12(78)与DWO、RESET脚连接,微控制器AT89C51(IC1)(27)的P1.7脚与电源监控自动复位电路中电源监控及自动复位芯片“看门狗”MAX813L(IC3)(29)的DWI脚连接,电源监控自动复位电路中电源监控及自动复位芯片“看门狗”MAX813L(IC3)(29)的RESET脚与微控制器AT89C51(IC1)(27)的RESET脚连接;接至数据传输单元板(11)的插头LK5(79)的1、2脚与RS-485总线收发器MAX483(IC5)(31)的B、A脚连接,RS-485总线收发器MAX483(IC5)(31)的RE、SE脚与微控制器AT89C51(IC1)(27)的RXD、TXD脚连接,RS-485总线收发器MAX483(IC5)(31)的连接一起的REA、SEA脚与微控制器AT89C51(IC1)(27)的RD脚连接。
主控电路板(11)电路的功能及实施过程(见图9和图15):
主控电路板(11)电路中的微控制器AT89C51(IC1)(27)是数据主控部分的核心。打开电源开关(98),本装置正常工作时,电源指示灯(16)亮,微控制器AT89C51(IC1)(27)从其内部程序存储器中获得操作指令而顺序执行程序,经RS-485总线收发器MAX483(IC5)(31)输出指令和接收机柜(7)中数据传输单元板(11)传送来的数据--和用电量成正比的脉冲个数,并通过程序经8位译码锁存器74LS259(IC6)(32)寻址对应的存储器24C16(IC7)、(IC8)、(IC9)、(IC10)(33)中某一用户的预存电量脉冲数相减后重新存到对应的存储器24C16(IC7)、(IC8)、(IC9)、(IC10)(33)中;当主控电路板(11)的微控制器AT89C51(IC1)(27)判断有用户卡插入IC卡插座(IC19)(21)时,读卡指示灯(17)亮,主控电路板(11)的微控制器AT89C51(IC1)(27)从卡中读出该用户的房间号,送给显示屏(15)显示,再读出该卡的预购电量暂存在微控制器AT89C51(IC1)(27)中,微控制器AT89C51(IC1)(27)寻址对应存储器24C16(IC7)、(IC8)、(IC9)、(IC10)(33)中该用户房间对应的地址并读出剩余脉冲个数,相加后重新寻址并把数据送回存储器24C16(IC7)、(IC8)、(IC9)、(IC10)(33)中,最后把剩余电量回写到IC卡中,读卡指示灯(17)灭,并把相加和送给显示屏(15)显示;当主控电路板(11)检测到用电异常时,通过语音芯片驱动报警喇叭报警,当微控制器AT89C51(IC1)(27)程序进入死循环或电源电压过低时,则通过电源监控及自动复位芯片“看门狗”MAX813L(IC3)(29)和复位按钮(18)复位微控制器AT89C51(IC1)(27)。
显示电路板(10)电路(图16):
微控制器AT89C51(IC11)(36)P1口的P1.0至P1.7脚和INT1中断配合经插头LK6(43)的8至1脚接至键盘接口电路(37),微控制器AT89C51(IC11)(36)的RXD、TXD脚与RS-485总线收发器MAX485(IC14)(39)的RE、SE脚连接,微控制器AT89C51(IC11)(36)的P2.5脚与RS-485总线收发器MAX485(IC14)(39)的REA、SEA脚连接,RS-485总线收发器MAX485(IC14)(39)的A、B脚输出线ICA、ICB与主控电路板(9)连接;微控制器AT89C51(IC11)(36)P1口的P1.0至P1.7脚还与排电阻RR2(80)的2-9脚连接,微控制器AT89C51(IC11)(36)的INT1脚与(IC12C)(81)的8脚连接,(IC12C)(81)的9、10脚分别与(IC12B)(82)的6脚和(IC12A)(83)的3脚连接,(IC12B)(82)的4脚与插头LK6(43)的1脚、RR2(80)的5脚、微控制器AT89C51(IC11)(36)的P1.7脚连接,(IC12B)(82)的5脚与插头LK6(43)的2脚、RR2(80)的4脚、微控制器AT89C51(IC11)(36)的P1.6脚连接,(IC12A)(83)的1脚与插头LK6(43)的3脚、RR2(80)的3脚、微控制器AT89C51(IC11)(36)的P1.5脚连接;插头LK7(44)的1脚与电源监控复位电路中电源监控及自动复位芯片“看门狗”MAX813L(IC13)(38)的MR脚连接、并经D1(84)与DWO脚连接,微控制器AT89C51(IC11)(36)的P2.7脚与电源监控复位电路中电源监控及自动复位芯片“看门狗”MAX813L(IC13)(38)的DW1脚连接,电源监控复位电路中电源监控及自动复位芯片“看门狗”MAX813L(IC13)(38)的RESET脚与微控制器AT89C51(IC11)(36)的RESET脚连接;IC卡插座(IC19)(21)的SW2脚经(IC17A)(89)、(IC17C)(90)、与门(IC20)(85)和微控制器AT89C51(IC11)(36)的INTO脚连接,微控制器AT89C51(IC11)(36)的P2.4脚与电源、读卡指示灯电路(41)中连于BG2基极的R4连接;直流电源VCC经超低压差稳压管(IC16)(95)与电源、读卡指示灯电路(41)的输入端1、2连接,微控制器AT89C51(IC11)(36)的P0.7脚经(IC18)(86)的11、10脚与排电阻RR3(87)的7脚和IC卡插座(IC19)(21)的RST脚连接;微控制器AT89C51(IC11)(36)的P0.6脚经(IC18)(86)的9、8脚与排电阻RR3(87)的8脚连接;IC卡插座(IC19)(21)的I/O脚与排电阻RR3(87)的6脚连接、並经(IC18)(86)的13、12脚与微控制器AT89C51(IC11)(36)的P0.5脚连接;微控制器AT89C51(IC11)(36)的P0.4脚经(IC18)(86)的1、2脚又与IC卡插座(IC19)(21)的I/O脚连接;微控制器AT89C51(IC11)(36)的P0.3脚经(IC18)(86)的3、4脚与IC卡插座(IC19)(21)的UD2和排电阻RR3(87)的5脚连接;微控制器AT89C51(IC11)(36)的P0.2脚经(IC18)(86)的5、6脚与IC卡插座(IC19)(21)的UD1脚连接;微控制器AT89C51(IC11)(36)的RXD、TXD脚与232总线收发器MAX232(IC15)(40)的R1OUT脚和T1IN脚连接,232总线收发器MAX232(IC15)(40)的T1OUT脚和R1IN脚与插头LK8(45)的1、2脚连接,插头LK8(45)的3脚与微控制器AT89C51(IC11)(36)的P2.6脚连接。
显示电路板(12)电路的功能及实施过程(见图10、图16):
显示电路板(12)微控制器AT89C51(IC11)(36)是现场机柜装置(2)与售电管理装置(1)之间通讯、数据、控制命令的输入输出的电路核心。显示电路板(12)微控制器AT89C51(IC11)(36)执行其内部程序,通过RS-485总线收发器MAX485(IC14)(39)接收主控电路板(11)中的微控制器AT89C51(IC1)(27)的数据,还可将要显示的信息经RS-485总线收发器MAX485(IC14)(39)、主控电路板(11)中的微控制器AT89C51(IC1)(27)、LCD显示器电路MG12232-7(IC2)(28)送给显示屏(15)显示;在调制解调器(5)外设情况下,显示电路板(12)中的微控制器AT89C51(IC11)(36)经232总线收发器MAX232(IC15)(40)接收售电管理装置(1)发来的数据和命令,再经RS-485总线收发器MAX485(IC14)(39)发给主控电路板(11)中的微控制器AT89C51(IC1)(27);在本实用新型内设调制解调器(5)的情况下,显示电路板(12)中的微控制器AT89C51(IC11)(36)把收到的主控电路板(11)中的微控制器AT89C51(IC1)(27)的数据经调制解调器电路(见图19)直接发送给售电管理装置(1);当显示电路板(12)中的微控制器AT89C51(IC11)(36)程序进入死循环或电源电压过低时,则通过电源监控及自动复位芯片“看门狗”MAX813L(IC13)(38)和复位按钮(18)复位微控制器AT89C51(IC11)(36);键盘接口电路(37)经插头JK6(43)与键盘(14)连接,键盘安有数字0--9数字键K1--K10,左移键K11,右移键K12,设置键K13,取消键K14,确认键K15,键盘可将输入的数据及各种功能键信号经键盘接口电路(37)输入到微控制器AT89C51(IC11)(36)中。
数据传输单元板(11)电路(图17):
微控制器89C2051(IC27)(51)的RXD、TXD脚与RS-485总线收发器MAX485(IC28)(55)的RE、SE脚串接,RS-485总线收发器MAX485(IC28)(55)的A、B脚与数据传输单元板(11)插座LK13(59)的19、20、41、42脚连接,微控制器89C2051(IC27)(51)的P1.5、P1.4、P1.3、P1.2、P1.1、P1.0脚分别与位寻址多路锁存器74HC259(IC29)(88)、位寻址多路锁存器74HC259(IC30)(54)的D脚、经R20与位寻址多路锁存器74HC259(IC30)(54)的G脚、经R18与位寻址多路锁存器74HC259(IC29)(88)的G脚、位寻址多路锁存器74HC259(IC29)(88)和位寻址多路锁存器74HC259(IC30)(54)的S2脚、位寻址多路锁存器74HC259(IC29)(88)和位寻址多路锁存器7C259(IC30)(54)的S1脚、位寻址多路锁存器74HC259(IC29)(88)和位寻址多路锁存器74HC259(IC30)(54)的S0脚连接;微控制器89C2051(IC27)(51)的P1.6脚与多路选通开关74HC4051(IC24)(52)和多路选通开关74HC4051(IC25)(53)的X脚连接,微控制器89C2051(IC27)(51)的P1.7、RST、P3.7脚分别与电源监控自动复位芯片(看门狗)MAX813L(IC23)(57)的DW1、RESET脚和RS-485总线收发器MAX485(IC28)(55)的REA、SEA脚连接,RS-485总线收发器MAX485(IC28)(55)的A、B脚经插座LK13(59)的19、20和41、42脚与集中数据管理器(6)插头LK5(79)的2、1脚连接;微控制器89C2051(IC27)(51)的P3.2、P3.3、P3.4、P3.5脚分别与多路选通开关74HC4051(IC24)(52)和多路选通开关7 4HC4051(IC25)(53)的A、B、C脚和多路选通开关74HC4051(IC24)(52)的INH脚以及接到多路选通开关74HC4051(IC25)(53)的INH脚上的反向器74HC04(IC26A)(58)的输入端1脚相连接;插座LK13(59)的1、2、3、4、5、6、7、8脚分别与多路选通开关74HC4051(IC24)(52)的X0、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7脚连接,插座LK13(59)的9、10、11、12、13、14、15、16脚分别与多路选通开关74HC4051(IC25)(53)的X0、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7脚连接;位寻址多路锁存器74HC259(IC29)(88)的Q0、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7脚分别与插座LK13(59)的23、24、25、26、27、28、29、30脚连接,位寻址多路锁存器74HC259(IC30)(54)的Q0、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7脚分别与插座LK13(59)的31、32、33、34、35、36、37、38脚连接。
分路采样控制板(12)电路(图18):
乘积频率转换器AD7750(IC31)(60)的V1+脚与V1-脚分别与采样电路(63)中的R22、C47的相接点和R23、C48的相接点连接,乘积频率转换器AD7750(IC31)(60)的V2+脚与V2-脚分别与R26、C52的相接点和R27、C49的相接点连接,乘积频率转换器AD7750(IC31)(60)的FOUT脚与光电耦合器PC817(OC2)(61)的R29连接,光电耦合器PC817(OC2)(61)的输出端OUT经插头LK14(65)上的1脚与数据传输单元板(11)的插头LK13(59)该路数据线IN1相连接,开关电路(64)由继电器JQX-15F(J2)(96)、驱动三极管BG4组成;采样电阻MR(62)的下端与插头LK14(65)的5脚连接,插头LK14(65)的5脚接到电源输入的220V火线上,采样电阻MR(62)的上端经继电器JQX-15F(J2)(96)的常闭触点与插头LK14(65)的6脚相连接,插头LK14(65)的6脚接到用户电源插座(19)的火线上;采样电阻MR(62)的输出端与采样电路(63)中的R22、R23相连接,继电器JQX-15F(J2)(96)的常开触点与插头LK14(65)的14脚相连接并经限流电阻与用于关断显示的发光二极管Di(99)连接;开关电路(64)中的BG4基极通过电阻R32经插头LK14(65)的8脚与数据传输单元板(11)的插头LK13(59)该路控制线CON1相连接。
数据传输单源板(11)和分路采样控制板(12)的功能及实施过程(见图17和图18):
数据传输单元板(11)负责数据的缓冲、传送、接收集中数据管理器(6)命令、经串行通讯总线(26)实现和集中数据管理器(6)的通讯;分路采样控制板(12)负责数据采样、接收数据传输单元板(11)命令、实现对用户的电源开关控制。
微控制器89C2051(IC27)(51)通过多路选通开关74HC4051(IC24)(52)和多路选通开关74HC4051(IC25)(53)逐路采集16个分路数据线INn(1-16)的电能计量脉冲,并将阶段数据分别暂存在内部DAM中;集中数据管理器(6)依次向各单元发出要某路用电量数据的命令时,数据传输单元板(11)的微控制器89C2051(IC27)(51)接到命令后,将RAM中的电量数据经RS-485总线收发器MAX483(IC28)(55)传送给集中数据管理器(6);而集中数据管理器(6)的命令和控制参数在通过通讯总线(26)发送来经RS-485总线收发器MAX483(IC28)(55)传送给微控制器89C2051(IC27)(51),微控制器89C2051(IC27)(51)通过两片位寻址多路锁存器74HC259(IC29)(88)和位寻址多路锁存器74HC259(IC30)(54)选址、驱动单元内控制线CON1,控制分路采样控制板(12)中的继电器J2(96)通断而使某用户分路220V供电电源的开关。
集中数据管理器(6)内的调制解调器(5)电路(图19):
电话线接口插头LK11(49)的1脚与光电耦合器P521(OC1)(91)电路中的电阻R12和信号切换转换电路(56)中继电器J1(97)的触点4连接点相连接,电话线接口插头IK11(49)的2脚与光电耦合器P521(OC1)(91)电路中的D16和信号切换转换电路中继电器J1(97)的触点1连接点相连接,光电耦合器P521(OC1)(91)的输出端RING脚与显示电路板(10)电路中的与门(IC20)(85)RING脚连接,电话线接口插头LK12(50)的1脚与信号切换转换电路(56)中继电器J1(97)的触点2连接,电话线接口插头LK12(50)的2脚与信号切换转换电路(56)中继电器J1(97)的触点5连接,继电器J1(97)的触点3、6与脉冲变压器TR1(92)连接,信号调制解调电路(47)中调制解调芯片(IC21)(93)的AI、AO脚经R15与C32的一端连接,C32的另一端与接有BOHAO线的脉冲变压器TR1(92)连接;调制解调芯片(IC21)(93)的XD、RD脚经微控制器接口电路的TXD、RXD脚与微控制器AT89C51(IC11)(36)的TXD、RXD脚连接;拨号芯片(IC22)(94)的D0、D1、D2、D3、R/W脚经微控制器接口电路(46)的D0、D1、D2、D3、R/W脚与微控制器AT89C51(IC11)(36)的D0、D1、D2、D3脚连接,拨号输出电路(48)中拨号芯片(IC22)(94)DTMFo脚输出端BOHAO与脉冲变压器TR1(92)的BOHAO端连接,微控制器AT89C51(IC11)(36)的WR脚输出J经微控制器接口电路(46)的J接至信号切换转换电路(56)输入端的D13上;拨号芯片(IC22)(94)的CP、RS1、/CS脚分别与微控制器AT89C51(IC11)(36)的P2.1、P2.3、P2.2脚连接,拨号芯片(IC22)(94)的DTMP脚与电话线接口插头LK12(50)的DTMP脚连接,调制解调芯片(IC21)(94)的MOD1、MOD2脚经微控制器接口电路(46)的MOD与微控制器AT89C51(IC11)(36)的P2.0脚连接。
总供电源测控装置(13)电路(图20):
C58、R34的连接点与电量测控电路中电量测控芯片CS5460(IC36)(67)的9脚连接,C63、R37的连接点与电量测控电路中电量测控芯片CS5460(IC37)(68)的9脚连接,C68、R40的连接点与电量测控电路中电量测控芯片CS5460(IC38)(69)的9脚连接;RS1经R35与电量测控芯片CS5460(IC36)(67)的16脚连接,RS2经R38与电量测控芯片CS5460(IC37)(68)的16脚连接,RS3经R41与电量测控芯片CS5460(IC38)(69)的16脚连接;总输入电源的三相火线分别与电流采样电阻RS1、RS2、RS3连接,微控制器AT89C51(IC32)(66)的P1.1、P1.2、P1.3脚分别与电量测控芯片CS5460(IC38)(69)、电量测控芯片CS5460(IC37)(68)、电量测控芯片CS5460(IC36)(67)的19脚连接,微控制器AT89C51(IC32)(66)的P1.4、P1.5、P1.6脚分别与电量测控芯片CS5460(IC38)(69)、电量测控芯片CS5460(IC36)(67)、电量测控芯片CS5460(IC37)(68)的22脚连接,微控制器AT89C51(IC32)(66)的P1.7、INT1、INT0脚分别与电量测控芯片CS5460(IC38)(69)、电量测控芯片CS5460(IC37)(68)、电量测控芯片CS5460(IC36)(67)的7脚连接,微控制器AT89C51(IC32)(66)的T1脚与电量测控芯片CS5460(IC36)(67)、电量测控芯片CS5460(IC37)(68)、电量测控芯片CS5460(IC38)(69)的5脚连接,微控制器AT89C51(IC32)(66)的T0脚与电量测控芯片CS5460(IC36)(67)、电量测控芯片CS5460(IC37)(68)、电量测控芯片CS5460(IC38)(69)的6脚连接;微控制器AT89C51(IC32)(66)的RESET脚与电源监控及自动复位芯片MAX813L“看门狗”(IC35)(71)的RESET脚连接,微控制器AT89C51(IC32)(66)的WR脚与电源监控自动复位电路中电源监控及自动复位芯片“看门狗”MAX813L(IC35)(71)的DW1脚连接,微控制器AT89C51(IC32)(66)的P2.0脚与电路控制开关(64)中连在BG5基极的R43连接;电路控制开关(74)继电器J3(100)的常闭触点串接在总供电源接线板(22)的总输入电源的火线上;微控制器AT89C51(IC32)(66)的P2.1、P2.2脚与防掉电数据存贮器24C16(IC33)(72)的SDA、SCL脚连接;微控制器AT89C51(IC32)(66)的RXD、P2.3、TXD脚分别与RS-485总线收发器MAX485(IC34)(70)的RE、SEA、SE脚连接;RS-485总线收发器MAX485(IC34)(70)的A、B脚与集中数据管理器(6)中的插头LK5(79)的2、1脚连接。
总供电源测控装置(13)电路的功能及实施过程(见图20):
电量测控芯片CS5460(IC38)(69)、电量测控芯片CS5460(IC36)(67)、电量测控芯片CS5460(IC37)(68)分别通过电流采样电阻RS1、RS2、RS3采样电流信号,通过9脚采样到电压信号,电量测控芯片CS5460(IC38)(69)、电量测控芯片CS5460(IC36)(67)、电量测控芯片CS5460(IC37)(68)分别计算出三个相线的电压、电流有效值,有功功率和功率因数,发入内部寄存器中,微控制器AT89C51(IC32)(66)再分别读取电量测控芯片CS5460(IC38)(69)、电量测控芯片CS5460(IC36)(67)、电量测控芯片CS5460(IC37)(68)寄存器中的数据,并按分区经P2.1、P2.2脚依次存入防掉电数据存贮器24C16(IC33)(72)中,通过RS-485总线收发器MAX485(IC34)(70)经通讯总线(26)与集中数据管理器(6)通讯、发送数据和接收控制命令。
智能集中式电能计量管理装置的主要功能及具体实施过程:
1、购电量的输入:
将IC卡插入IC卡插座(IC19)(21),IC卡插座(IC19)(21)的SW2脚输出低电位经(IC17A)(90)的1、2脚、(IC17C)(91)的5、6脚、与门(IC20)(85)至微控制器AT89C51(IC11)(36)的INT0脚,使微控制器AT89C51(IC11)(36)响应插卡中断,IC卡插座(IC19)(21)的I/O脚经(IC18)(86)的13、12脚输出购电量至微控制器AT89C51(IC11)(36)的P0.5脚,此购电量与原存电量在微控制器AT89C51(IC11)(36)中累加后的总存电量再从微控制器AT89C51(IC11)(36)的输入输出线RXD、TXD脚经RS-485总线收发器MAX485(IC14)(39)、主控电路板(9)中的插头LK5(79)的1、2脚、RS-485总线收发器MAX483(IC5)RE、SE脚至微控制器AT89C51(IC1)(27)的RXD、TXD脚,从微控制器AT89C51(IC1)(27)输出经8位译码锁存器(IC6)后存到存贮器(IC7)、(IC8)、(IC9)、(IC10)(33)中;微控制器AT89C51(IC11)(36)响应插卡中断后,微控制器AT89C51(IC11)(36)的P2.4脚输出信号至BG2的基极电阻R4上,BG2接通,读卡指示灯(17)亮;微控制器AT89C51(IC11)(36)的P0.2脚输出时钟信号经(IC18)的5、6脚至IC卡插座(IC19)(21)的UD1脚,以便对IC卡进行编程操作;微控制器AT89C51(IC11)(36)的P0.7脚输出IC卡复位信号经(IC18)的11、10脚至IC卡插座(IC19)(21)的RST脚;微控制器AT89C51(IC11)(36)的P0.3脚输出编程信号经(IC18)的3、4脚至IC卡插座(IC19)(21)的UD2脚;取出购电量已为零的IC卡,插入到IC卡读写器(4)上,交款后,新的购电量由计算机(3)写到IC卡上,取出IC卡再插到IC卡插座(IC19)(21)上,新购电量的输入程序同上(如图16、图15所示)。
新购电量还可由售电管理装置(1)中的计算机(3)经远程通讯数据调制解调器(5)、电话线(101)、通讯控制电源插座(25)和安在集中数据管理器(6)内的远程通讯数据调制解调器(5)输入并通过集中数据管理器(6)中的微控制器AT89C51(IC11)(36)、微控制器AT89C51(IC1)(27)将新购电量储存到存储器(IC7)、(IC8)、(IC9)、(IC10)(33)中,具体实施过程:由计算机(3)经调制解调器(5)发来的数据信号通过电话线接口插头LK11(49)的1、2脚传入,经继电器J1(97)的触点由1-2、4-5输至电话线接口插头LK12(50)的1、2脚而使现场机柜装置(2)的电话振铃,而经D15、D16半波整流后使光电耦合器(OC1)(91)的RING输出的低电平经与门(IC20)(85)由微控制器AT89C51(IC11)(36)的INTO进入通知微控制器AT89C51(IC11)(36)接收数据,微控制器AT89C51(IC11)(36)响应后,由微控制器AT89C51(IC11)(36)的WR脚发出信号到继电器的输入端使BG3开启,将继电器J1(97)的触点由1-2、4-5切换到1-3、4-6位置,即将电话线切换到现场机柜(2)上的集中数据管理器(6)上,以后集中数据管理器(6)经通讯控制电源插座(25)与通讯总线(26)及售电管理装置(1)的调制解调器(5)向计算机(3)发出接收数据应答信号,然后新购电量数据即从电话线(101)上传来,由信号调制解调芯片(IC21)(93)的AI脚输入后,由RD脚输出经RS-485总线收发器MAX485(IC14)由微控制器AT89C51(IC11)(36)的RXD脚再输入微控制器AT89C51(IC1)(27)并存贮到数据存储器24C16(IC7)、(IC8)、(IC9)、(IC10)(33)中(如图1、图19、图16、图15所示)。
2、电能累减计量:
在分路用电的过程中,频率乘积转换器AD7750(IC31)(60)经采样电阻(MR)(62)、采样电路(63)采到用电电流、电压信号,内部处理相乘和双积分量化转换后由频率乘积转换器AD7750(IC31)(60)的FOUT脚输出与有功功率成正比的供电脉冲信号至光电耦合器PC817(OC2)(61),输出经OUT、插头LK14(65)的1脚、数据传输单元板(11)插头LK13(59)的IN1输入给多路选通开关74HC4051(IC24)(52)和多路选通开关74HC4051(IC25)(53),微控制器89C2051(IC27)(51)在其内部程序支持下依次经多路选通开关74HC4051(IC24)(52)和多路选通开关74HC4051(IC25)(53)选通读取分路输入脉冲,并作为缓冲过程累加、暂存到微控制器89C2051(IC27)(51)多路相应的内部数据存贮单元(RAM)中,微控制器AT89C51(IC1)(27)在内部程序支持下,由微控制器AT89C51(IC1)(27)的输入输出线RXD、TXD脚发出数据传输命令,经RS-485总线收发器MAX483(IC5)(31)、插头LK5(79)至数据传输单元板(11)插头LK13(59)的19、20和41、42脚及RS-485总线传输收发器MAX483(IC28)(55)将命令从输入输出线由微控制器89C2051(IC27)(51)的RXD、TXD脚输入到微控制器89C2051(IC27)(51)中,再经(IC27)(51)的统一校验编码后,经RS-485总线传输收发器MAX483(IC28)(55)、LK13(59)的19、20及41、42脚、插头LK5(79)、RS-485总线收发器MAX483(IC5)(31)输入到微控制器AT89C51(IC1)(27)中,微控制器AT89C51(IC1)(27)每次收到的分路数据与存贮器(IC7)、(IC8)、(IC9)、(IC10)(33)中的预存的分路电量相减后再存回原存贮单元(RAM)中(如图18、图17、图15所示)。
3、电量查询:
用户在现场机柜(2)的集中数据管理器(6)上的IC卡插座(21)上插入用户IC卡,微控制器AT89C51(IC11)(36)响应中断并读取IC卡上的信息,通过RS-485总线收发器MAX485(IC14)(39)的ICA、ICB脚及插头LK5(79)、RS-485总线收发器MAX483(IC5)(31)输给微控制器AT89C51(IC1)(27),微控制器AT89C51(IC1)(27)根据分路标志和数据标志,在显示屏(IC2)(28)上显示分路号和剩余电量(如图16、图15、图5所示)。
4、购电提示和关断控制:
当分路预存电量累减至程序设定低限值时,微控制器AT89C51(IC1)(27)通过RS-485总线收发器MAX483(IC5)(31)经插头LK5(79)向数据传输单元板(11)该分路所在单元发出关闭该分路的命令,数据传输单元板(11)微控制器89C2051(IC27)(51)收到命令后,通过位寻址八位锁存器(IC29)(88)、位寻址八位锁存器(IC30)(54)驱动该分路采样控制板(12)上的开关电路(64),继电器J2(96)动作关断该分路,此时继电器J2(96)的常开触点闭合接通发光二极管Di(99),用于关断显示;用户插卡以后,集中数据管理器(6)再向相应单元发出释放命令,数据传输单元板(6)控制分路采样控制板(12)的继电器释放(如图15、图17、图18、图1所示)。
当分路用户电量等于或小于零,系统关断该分路。
5、分路负载限制、关断与保护:
当分路负载达到设定值并超过动作延时时间,系统切断该分路,用户插卡确认后恢复。
6、总供电源监测与控制:
本实用新型内总供电源测控装置(13)的微控制器89C51(IC32)(66)在其内部程序支持下,定时从电量检测芯片(IC36)(67)、(IC37)(68)、(IC38)(69)中读取三个相线的电压有效值、电流有效值、有功功率和功率因数,将有功功率累积成有用功储存。
管理员若在集中数据管理器(6)插入管理卡并在键盘(14)上输入总供电源查询命令时,显示屏(15)上显示要查询的上述电量参数,并将参数数据通过位于集中数据管理器(6)中的远程通讯数据调制解调器(5)输入到售电管理装置(1)的计算机(3)数据库中(如图20、图5、图2所示)。
微控制器89C51(IC32)(66)经RS-485总线收发器MAX485(IC34)(70)、通讯总线(26)和通讯控制电源插座(25)接收集中数据管理器(6)的开启和关断命令通过继电器J3(100)控制总电源的开、关。
Claims (13)
1、一种智能集中式电能计量管理装置,由售电管理装置(1)和现场机柜装置(2)组成,其特征在于:组成现场机柜装置(2)的集中数据管理器(6)与机柜(7)内的多路数据传输单元板(11)经过串行通讯总线(26)连接,机柜(7)内的各分路采样控制板(12)经光电耦合器(61)与对应的数据传输单元板(11)连接,集中数据管理器(6)可安装在机柜上或机柜(7)内部。
2、如权利要求1所述的智能集中式电能计量管理装置,其特征在于:在机柜(7)中还安装有经串行通讯总线(26)与集中数据管理器(6)连接的总供电源测控装置(13)。
3、如权利要求1所述的智能集中式电能计量管理装置,其特征在于:集中数据管理器(6)采用双微控制器AT89C51(IC1)(27)、AT89C51(IC11)(36)电路结构,以双微控制器AT89C51(IC1)(27)、AT89C51(IC11)(36)为核心的主控电路板(9)和显示电路板(10)可为一体化结构。
4、如权利要求1所述的智能集中式电能计量管理装置,其特征在于:集中数据管理器(6)内安装有IC卡插座(21)。
5、如权利要求1所述的智能集中式电能计量管理装置,其特征在于:集中数据管理器(6)可安装有内置或外置的调制解调器(5)。
6、如权利要求1所述的智能集中式电能计量管理装置,其特征在于:数据传输单元板(11)上的微控制器89C2051(IC27)(51)与和插座LK13(59)连接的多路选通开关74HC4051(IC24)(52)、多路选通开关74HC4051(IC25)(53)、位寻址多路锁存器74HC259(IC29)(88)和位寻址多路锁存器74HC259(IC30)(54)连接,微控制器89C2051(IC27)(51)与电源监控自动复位芯片(IC23)(57)和与插座LK13(59)连接的RS-485总线传输收发器MAX485(IC28)(55)连接。
7、如权利要求1所述的智能集中式电能计量管理装置,其特征在于:分路采样控制板(12)中的输入端接有采样电阻MR(62)的采样电路(63)输出端与乘积频率转换器A D7750(IC31)(60)相接,乘积频率转换器AD7750(IC31)(60)的输出端与光电耦合器PC817(OC2)(61)相接,光电耦合器PC817(OC2)(61)输出端与插头LK14(65)相接;采样电阻MR(62)的被采样电压输入端与插头LK14(65)连接,采样电阻MR(62)的被采样电压输出端经开关电路(64)、插头LK14(65)接至用户电源插座(19),开关电路(64)的输入端接至插头LK14(65)。
8、如权利要求1、3所述的智能集中式电能计量管理装置,其特征在于:主控电路板(9)电路中,微控制器AT89C51(IC1)(27)的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7、P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5脚分别与LCD显示器电路MG12232-7(IC2)(28)的10、11、12、13、14、15、16、17、9、8、7、6、5、4脚连接,微控制器AT89C51(IC1)(27)的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7脚分别与排电阻RR1(75)的2、3、4、5、6、7、8、9脚连接;微控制器AT89C51(IC1)(27)的P2.5、P2.6、P2.7脚与时钟电路DS1302(IC4)(30)的RST、I/O、SCLK脚连接;微控制器AT89C51(IC1)(27)的WR脚与连接在报警电路(34)中BG1基极上的R1连接,BG1的集电极与喇叭LK2(76)的1脚和语音芯片LK3(77)的5脚连接,语音芯片LK3(77)的3脚与喇叭LK2(76)的2脚连接;微控制器AT89C51(IC1)(27)的P2.0、P2.3、P2.4、P2.2脚分别与8位译码锁存器74LS259(IC6)(32)的D、S0、S1、G脚连接,8位译码锁存器7 4LS259(IC6)(32)的Q0、Q1、Q2、Q3脚分别与存储器24C16(IC7)、(IC8)、(IC9)、(IC10)(33)的SCL脚连接;接至复位按钮(18)插头LK1(35)的1脚与电源监控自动复位电路中电源监控及自动复位芯片“看门狗”MAX813L(IC3)(29)的MR脚连接、并经D12(78)与DWO、RESET脚连接,微控制器AT89C51(IC1)(27)的P1.7脚与电源监控自动复位电路中电源监控及自动复位芯片“看门狗”MAX813L(IC3)(29)的DWI脚连接,电源监控自动复位电路中电源监控及自动复位芯片“看门狗”MAX813L(IC3)(29)的RESET脚与微控制器AT89C51(IC1)(27)的RESET脚连接;接至数据传输单元板(11)的插头LK5(79)的1、2脚与RS-485总线收发器MAX483(IC5)(31)的B、A脚连接,RS-485总线收发器MAX483(IC5)(31)的RE、SE脚与微控制器AT89C51(IC1)(27)的RXD、TXD脚连接,RS-485总线收发器MAX483(IC5)(31)的连接一起的REA、SEA脚与微控制器AT89C51(IC1)(27)的RD脚连接。
9、如权利要求1、3所述的智能集中式电能计量管理装置,其特征在于:显示电路板(10)电路中,微控制器AT89C51(IC11)(36)P1口的P1.0至P1.7脚和INT1中断配合经插头LK6(43)的S至1脚接至键盘接口电路(37),微控制器AT89C51(IC11)(36)的RXD、TXD脚与RS-485总线收发器MAX485(IC14)(39)的RE、SE脚连接,微控制器AT89C51(IC11)(36)的P2.5脚与RS-485总线收发器MAX485(IC14)(39)的REA、SEA脚连接,RS-485总线收发器MAX485(IC14)(39)的A、B脚输出线ICA、ICB与主控电路板(9)连接;微控制器AT89C51(IC11)(36)P1口的P1.0至P1.7脚还与排电阻RR2(80)的2-9脚连接,微控制器AT89C51(IC11)(36)的INT1脚与(IC12C)(81)的8脚连接,(IC12C)(81)的9、10脚分别与(IC12B)(82)的6脚和(IC12A)(83)的3脚连接,(IC12B)(82)的4脚与插头LK6(43)的1脚、RR2(80)的5脚、微控制器AT89C51(IC11)(36)的P1.7脚连接,(IC12B)(82)的5脚与插头LK6(43)的2脚、RR2(80)的4脚、微控制器AT89C51(IC11)(36)的P1.6脚连接,(IC12A)(83)的1脚与插头LK6(43)的3脚、RR2(80)的3脚、微控制器AT89C51(IC11)(36)的P1.5脚连接;插头LK7(44)的1脚与电源监控复位电路中电源监控及自动复位芯片“看门狗”MAX813L(IC13)(38)的MR脚连接、并经D1(84)与DWO脚连接,微控制器AT89C51(IC11)(36)的P2.7脚与电源监控复位电路中电源监控及自动复位芯片“看门狗”MAX813L(IC13)(38)的DW1脚连接,电源监控复位电路中电源监控及自动复位芯片“看门狗”MAX813L(IC13)(38)的RESET脚与微控制器AT89C51(IC11)(36)的RESET脚连接;IC卡插座(IC19)(21)的SW2脚经(IC17A)(89)、(IC17C)(90)、与门(IC20)(85)和微控制器AT89C51(IC11)(36)的INTO脚连接,微控制器AT89C51(IC11)(36)的P2.4脚与电源、读卡指示灯电路(41)中连于BG2基极的R4连接;直流电源VCC经超低压差稳压管(IC16)(95)与电源、读卡指示灯电路(41)的输入端1、2连接,微控制器AT89C51(IC11)(38)的P0.7脚经(IC18)(86)的11、10脚与排电阻RR3(87)的7脚和IC卡插座(IC19)(21)的RST脚连接;微控制器AT89C51(IC11)(36)的P0.6脚经(IC18)(86)的9、8脚与排电阻RR3(87)的8脚连接;IC卡插座(IC19)(21)的I/O脚与排电阻RR3(87)的6脚连接、並经(IC18)(86)的13、12脚与微控制器AT89C51(IC11)(36)的P0.5脚连接;微控制器AT89C51(IC11)(36)的P0.4脚经(IC18)(86)的1、2脚又与IC卡插座(IC19)(21)的I/O脚连接;微控制器AT89C51(IC11)(36)的P0.3脚经(IC18)(86)的3、4脚与IC卡插座(IC19)(21)的UD2和排电阻RR3(87)的5脚连接;微控制器AT89C51(IC11)(36)的P0.2脚经(IC18)(86)的5、6脚与IC卡插座(IC19)(21)的UD1脚连接;微控制器AT89C51(IC11)(36)的RXD、TXD脚与232总线收发器MAX232(IC15)(40)的R1OUT脚和T1IN脚连接,232总线收发器MAX232(IC15)(40)的T1OUT脚和R1IN脚与插头LK8(45)的1、2脚连接,插头LK8(45)的3脚与微控制器AT89C51(IC11)(36)的P2.6脚连接。
10、如权利要求1、6所述的智能集中式电能计量管理装置,其特征在于:数据传输单元板(11)电路中,微控制器89C2051(IC27)(51)的RXD、TXD脚与RS-485总线传输收发器MAX485(IC28)(55)的RE、SE脚串接,RS-485总线传输收发器MAX485(IC28)(55)的A、B脚与数据传输单元板(11)插座LK13(59)的19、20、41、42脚连接,微控制器89C2051(IC27)(51)的P1.5、P1.4、P1.3、P1.2、P1.1、P1.0脚分别与位寻址多路锁存器74HC259(IC29)(46)、位寻址多路锁存器74HC259(IC30)(54)的D脚、经R20与位寻址多路锁存器74HC259(IC30)(54)的G脚、经R18与位寻址多路锁存器74HC259(IC29)(88)的G脚、位寻址多路锁存器74HC259(IC29)(88)和位寻址多路锁存器74HC259(IC30)(54)的S2脚、位寻址多路锁存器74HC259(IC29)(88)和位寻址多路锁存器74HC259(IC30)(54)的S1脚、位寻址多路锁存器74HC259(IC29)(88)和位寻址多路锁存器74HC259(IC30)(54)的S0脚连接;微控制器89C2051(IC27)(51)的P1.6脚与多路选通开关74HC4051(IC24)(52)和多路选通开关74HC4051(IC25)(53)的X脚连接,微控制器89C2051(IC27)(51)的P1.7、RST、P3.7脚分别与电源监控自动复位芯片(看门狗)MAX813L(IC23)(57)的DW1、RESET脚和RS-485总线传输收发器MAX485(IC28)(55)的REA、SEA脚连接,RS-485总线传输收发器MAX485(IC28)(55)的A、B脚经插座LK13(59)的19、20和41、42脚与集中数据管理器(6)插头LK5(79)的2、1脚连接;微控制器89C2051(IC27)(51)的P3.2、P3.3、P3.4、P3.5脚分别与多路选通开关74HC4051(IC24)(52)和多路选通开关74HC4051(IC25)(53)的A、B、C脚和多路选通开关74HC4051(IC24)(52)的INH脚以及接到多路选通开关74HC4051(IC25)(53)的INH脚上的反向器74HC04(IC26A)(58)的输入端1脚相连接;插座LK13(59)的1、2、3、4、5、6、7、8脚分别与多路选通开关74HC4051(IC24)(52)的X0、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7脚连接,插座LK13(59)的9、10、11、12、13、14、15、16脚分别与多路选通开关74HC4051(IC25)(53)的X0、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7脚连接;位寻址多路锁存器74HC259(IC29)(88)的Q0、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7脚分别与插座LK13(59)的23、24、25、26、27、28、29、30脚连接,位寻址多路锁存器74HC259(IC30)(54)的Q0、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7脚分别与插座LK13(59)的31、32、33、34、35、36、37、38脚连接。
11、如权利要求1、7所述的智能集中式电能计量管理装置,其特征在于:分路采样控制板(12)电路中,乘积频率转换器AD7750(IC31)(60)的V1+脚与V1-脚分别与采样电路(63)中的R22、C47的相接点和R23、C48的相接点连接,乘积频率转换器AD7750(IC31)(60)的V2+脚与V2-脚分别与R26、C52的相接点和R27、C49的相接点连接,乘积频率转换器AD7750(IC31)(60)的FOUT脚与光电耦合器PC817(OC2)(61)的R29连接,光电耦合器PC817(OC2)(61)的输出端OUT经插头LK14(65)上的1脚与数据传输单元板(11)的插头LK13(59)该路数据线INn(1-16)之一相连接,开关电路(64)由继电器JQX-15F(J2)(96)、驱动三极管BG4组成;采样电阻MR(62)的下端与插头LK14(65)的5脚连接,插头LK14(65)的5脚接到电源输入的220V火线上,采样电阻MR(62)的上端经继电器JQX-15F(J2)(96)的常闭触点与插头LK14(65)的6脚相连接,插头LK14(65)的6脚接到用户电源插座(19)的火线上;采样电阻MR(62)的输出端与采样电路(63)中的R22、R23相连接,继电器JQX-15F(J2)(96)的常开触点与插头LK14(65)的14脚相连接并经限流电阻与用于关断显示的发光二极管Di(99)连接;开关电路(64)中的BG4基极通过电阻R32经插头LK14(65)的8脚与数据传输单元板(11)的插头LK13(59)该路控制线CONn(1-16)之一相连接。
12、如权利要求1、5所述的智能集中式电能计量管理装置,其特征在于:调制解调器(5)中,电话线接口插头LK11(49)的1脚与光电耦合器P521(OC1)(91)电路中的电阻R12和信号切换转换电路(56)中继电器J1(97)的触点4连接点相连接,电话线接口插头IK11(49)的2脚与光电耦合器P521(OC1)(91)电路中的D16和信号切换转换电路中继电器J1(97)的触点1连接点相连接,光电耦合器P521(OC1)(91)的输出端RING脚与显示电路板(10)电路中的与门(IC20)(85)RING脚连接,电话线接口插头LK12(50)的1脚与信号切换转换电路(56)中继电器J1(97)的触点2连接,电话线接口插头LK12(50)的2脚与继电器J1(97)的触点5连接,继电器J1(97)的触点3、6与脉冲变压器TR1(92)连接,信号调制解调电路(47)中调制解调芯片(IC21)(93)的AI、AO脚经R15与C32的一端连接,C32的另一端与接有BOHAO线的脉冲变压器TR1(92)连接;调制解调芯片(IC21)(93)的XD、RD脚经微控制器接口电路(46)、集中数据管理器(6)显示电路板(10)中的RS-485总线收发器MAX485(IC14)(39)与微控制器AT89C51(IC11)(36)的TXD、RXD脚连接;拨号芯片(IC22)(94)的D0、D1、D2、D3脚经微控制器接口电路(46)与微控制器AT89C51(IC11)(36)的D0、D1、D2、D3脚连接,拨号输出电路(48)中拨号芯片(IC22)(94)DTMFo脚输出端BOHAO与脉冲变压器TR1(92)的BOHAO端连接,微控制器AT89C51(IC11)(36)的WR脚输出J经微控制器接口电路(46)接至信号切换转换电路(56)输入端的D13上;拨号芯片(IC22)(94)的CP、RS1、/CS、R/W脚分别与微控制器AT89C51(IC11)(36)的P2.1、P2.3、P2.2脚连接,拨号芯片(IC22)(94)的DTMP脚与电话线接口插头LK12(50)的DTMP脚连接,调制解调芯片(IC21)(94)的MOD1、MOD2脚与微控制器AT89C51(IC11)(36)的P2.0脚连接。
13、如权利要求1、2所述的智能集中式电能计量管理装置,其特征在于:总供电源测控装置(13)电路中,C58、R34的连接点与电量测控电路中电量测控芯片CS5460(IC36)(67)的9脚连接,C63、R37的连接点与电量测控电路中电量测控芯片CS5460(IC37)(68)的9脚连接,C68、R40的连接点与电量测控电路中电量测控芯片CS5460(IC38)(69)的9脚连接;RS1经R35与电量测控芯片CS5460(IC36)(67)的16脚连接,RS2经R38与电量测控芯片CS5460(IC37)(68)的16脚连接,RS3经R41与电量测控芯片CS5460(IC38)(69)的16脚连接;总输入电源的三相火线分别与RS1、RS2、RS3连接;微控制器AT89C51(IC32)(66)的P1.1、P1.2、P1.3脚分别与电量测控芯片CS5460(IC38)(69)、电量测控芯片CS5460(IC37)(68)、电量测控芯片CS5460(IC36)(67)的19脚连接,微控制器AT89C51(IC32)(66)的P1.4、P1.5、P1.6脚分别与电量测控芯片CS5460(IC38)(69)、电量测控芯片CS5460(IC36)(67)、电量测控芯片CS5460(IC37)(68)的22脚连接,微控制器AT89C51(IC32)(66)的P1.7、INT1、INT0脚分别与电量测控芯片CS5460(IC38)(69)、电量测控芯片CS5460(IC37)(68)、电量测控芯片CS5460(IC36)(67)的7脚连接,微控制器AT89C51(IC32)(66)的T1脚与电量测控芯片CS5460(IC36)(67)、电量测控芯片CS5460(IC37)(68)、电量测控芯片CS5460(IC38)(69)的5脚连接,微控制器AT89C51(IC32)(66)的T0脚与电量测控芯片CS5460(IC36)(67)、电量测控芯片CS5460(IC37)(68)、电量测控芯片CS5460(IC38)(69)的6脚连接;微控制器AT89C51(IC32)(66)的RESET脚与电源监控及自动复位芯片MAX813L“看门狗”(IC35)(71)的RESET脚连接,微控制器AT89C51(IC32)(66)的WR脚与电源监控自动复位电路中电源监控及自动复位芯片“看门狗”MAX813L(IC35)(71)的DW1脚连接,微控制器AT89C51(IC32)(66)的P2.0脚与电路控制开关(74)中连在BG5基极的R43连接;电路控制开关(74)继电器J3(100)的常闭触点串接在总供电源接线板(22)的总输入电源的火线上;微控制器AT89C51(IC32)(66)的P2.1、P2.2脚与防掉电数据存贮器24C16(IC33)(72)的SDA、SCL脚连接;微控制器AT89C51(IC32)(66)的RXD、P2.3、TXD脚分别与RS-485总线收发器MAX485(IC34)(70)的RE、SEA、SE脚连接;RS-485总线收发器MAX485(IC34)(70)的A、B脚与集中数据管理器(6)中的插头LK5(79)的2、1脚连接。
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: PATENTEE; FROM: PINGFAN TIANDI SCIENCE + TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO., LTD., HARBIN TO: HARBIN GONGDA RUISHI SCIENCE CO., LTD. |
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CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Patentee after: Ruishi Science & Technology Co., Ltd., Harbin Polytechnical Univ. Patentee before: Pingfan Tiandi Science & Technology Development Co., Ltd., Harbin |
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C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |