專利名稱：含多路計(jì)量模擬有功電能表的小型化電力負(fù)荷管理終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供了一種在用電管理系統(tǒng)中予購(gòu)電、遠(yuǎn)方抄表防竊電用的含多路計(jì)量模擬有功電能表的小型化電力負(fù)荷管理終端。
電力負(fù)荷管理終端近年來被廣泛應(yīng)用，它以專用無線電頻段作為主要數(shù)傳信道。具有預(yù)購(gòu)電、遠(yuǎn)方抄表、防竊電等多項(xiàng)用電管理功能，可以實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控。經(jīng)過我們分析研究發(fā)現(xiàn)，尚有以下幾點(diǎn)不足一是建立系統(tǒng)需要有專用的無線電頻點(diǎn)作為其主要信道。如一些大型企業(yè)(油田、農(nóng)電等)由于沒有專用無線頻點(diǎn)，不能建立較先進(jìn)的電力負(fù)荷管理系統(tǒng)。二是現(xiàn)有的電力負(fù)荷管理系統(tǒng)由于每一路模擬計(jì)量回路分別采用一塊電能表，并分別接入各模擬回路的原儀表回路等二次回路中，它的弊端是，當(dāng)有多路模擬回路需要計(jì)量時(shí)需要安裝多塊計(jì)量表，所占用的裝表空間大，不利于實(shí)現(xiàn)終端的小型化。三是現(xiàn)場(chǎng)接線復(fù)雜、費(fèi)時(shí)費(fèi)力。四是成本高。
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型的目的，在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供一種公用通訊網(wǎng)絡(luò)(無線電短信息或公用有線市話網(wǎng))進(jìn)行數(shù)傳，用于遠(yuǎn)方抄表、予購(gòu)電、防竊電用的含多路計(jì)量模擬有功電能表的小型化電力負(fù)荷管理終端，經(jīng)試用效果良好，該終端借助公用通訊網(wǎng)傳輸方式，具有予購(gòu)電、遠(yuǎn)方抄表、防竊電功能，且成本低，現(xiàn)場(chǎng)安裝接線方便及小型化等特點(diǎn)。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的發(fā)明人根據(jù)工作實(shí)踐結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而研制一種新型的含有多路計(jì)量模擬有功電能表的小型化電力負(fù)荷管理終端，該終端被應(yīng)用于以公用無線通訊網(wǎng)的短信息數(shù)傳方式或公用有線市話網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方抄表、予購(gòu)電、防竊電三項(xiàng)負(fù)荷管理功能，它由通訊、調(diào)制解調(diào)、控制、處理、智能抄表、存儲(chǔ)、模擬有功計(jì)量、故障檢測(cè)、時(shí)鐘發(fā)生器、電源等基本功能模件組成。所有模件均裝在一個(gè)金屬盒體內(nèi)(如

圖1)。在保證該終端整體應(yīng)用上達(dá)到現(xiàn)有技術(shù)中的前述三項(xiàng)功能前提下其內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用一種典型的積木式組合方式(如圖1)，它的防竊電功能是采用電量比較式原理而新設(shè)計(jì)的用多路計(jì)量模擬有功電能表(如圖3)來計(jì)量模擬回路有功電量。該終端的遠(yuǎn)方抄表功能，包括主站隨機(jī)選抄實(shí)時(shí)表數(shù)、凍結(jié)表數(shù)和該終端按設(shè)定由時(shí)間觸發(fā)向主站發(fā)送表凍結(jié)數(shù)等不同方式。予購(gòu)電功能實(shí)現(xiàn)的過程是該終端只作為從主站接收購(gòu)電量、告警電量等定值并轉(zhuǎn)發(fā)給電能表的數(shù)傳鏈路，購(gòu)電閉環(huán)控制由電能表完成。本實(shí)用新型的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置可采用兩種方式，即主站下發(fā)設(shè)置和通過終端RS-485通訊口用筆記本電腦設(shè)置。信息碼經(jīng)過壓縮縮短長(zhǎng)度，便于短信息傳輸。智能抄表模件有脈沖抄表和RS-485抄表口。脈沖抄表口不斷接收表計(jì)脈沖，經(jīng)過加入電流互感器(CT)變比，電壓互感器(PT)變比和表常數(shù)三項(xiàng)參數(shù)的運(yùn)算轉(zhuǎn)換成表示數(shù)存入存儲(chǔ)器供讀取。智能抄表模件錄入了多種抄表規(guī)約供RS-485口抄錄不同類型表，處理模件比較計(jì)量有功電量總加和模擬量有功電量總加的比值，發(fā)現(xiàn)其比值偏差超過設(shè)定告警值時(shí)，作為事件存儲(chǔ)，并作為事件觸發(fā)上報(bào)主站。存儲(chǔ)器保存3個(gè)月每日24個(gè)時(shí)點(diǎn)的模擬回路半點(diǎn)電量總加值和計(jì)量回路半點(diǎn)電量總加值以及用電異常起始時(shí)間、持續(xù)時(shí)間、累計(jì)異常損失電量。電源模件將交流220V電源(或100V電源)變換為直流12V工作電源。模件內(nèi)含長(zhǎng)壽命電池，當(dāng)外接電源因故中斷時(shí)，提供后備終端電源，保證終端能夠由事件觸發(fā)向主站發(fā)送一幀事故報(bào)告信息幀，同時(shí)提供故障發(fā)生到消除并恢復(fù)外供電源期間的模擬有功表、智能抄表模件、控制模件和存儲(chǔ)模件的工作電源。該終端中所采用的多路計(jì)量模擬有功電能表是一種能夠同時(shí)計(jì)量多路模擬回路有功電量的電能表，它采用了積木插件式結(jié)構(gòu)方式，由1-4塊完全相同的有功計(jì)量模件板和一塊分接板組成，每塊有功計(jì)量模件板計(jì)量一路模擬回路，根據(jù)計(jì)量路數(shù)需要，可增減模板，以調(diào)整計(jì)量路數(shù)。分接板用于將直流12V電源和RS-485接口線擴(kuò)展并接于各模擬計(jì)量模件板。多路計(jì)量模擬有功電能表的每塊計(jì)量模板由A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、有功專用計(jì)量集成電路和日歷時(shí)鐘組成。模擬量以電壓傳感器和電流傳感器方式采樣，以插口方式與模擬有功表連接。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有用小型化終端組建系統(tǒng)一次性投資小運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，如建一個(gè)企業(yè)的電力負(fù)荷管理系統(tǒng)無需建主站的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，只需購(gòu)一臺(tái)服務(wù)器及外圍附屬設(shè)備，投資約十幾萬元，可節(jié)約200多萬元，由于裝表占用空間小，終端體積小，實(shí)現(xiàn)了終端小型化；現(xiàn)場(chǎng)安裝和維護(hù)方便。
圖1是含多路計(jì)量模擬有功電能表的小型化電力負(fù)荷管理終端整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1是多路計(jì)量模擬有功電能表，2是智能抄表模件板，3是控制、處理、存儲(chǔ)和時(shí)鐘發(fā)生器模件板，4是電源模件板，5是調(diào)制解調(diào)器模件板，6是嵌入式手機(jī)，7是帶屏弊饋線的小天線，8是金屬盒體。
圖2是含多路計(jì)量模擬有功電能表的小型化電力負(fù)荷管理終端方框圖，圖中1是多路計(jì)量模擬有功電能表，2是智能抄表模件板，3是控制、處理、存儲(chǔ)和時(shí)鐘發(fā)生器模件板，4是電源模件板，5是調(diào)制解調(diào)器模件板，6是嵌入式手機(jī)。
圖3是多路計(jì)量模擬有功電能表結(jié)構(gòu)、連接示意圖，圖中9是嵌入式有功計(jì)量模件板，10是分接板，11是有功計(jì)量模件板與分接板之間的連接線，12是電壓傳感器連接插口(圖形)，13是感應(yīng)100V式電壓傳感器，14是感應(yīng)二次電流傳感器，15是感應(yīng)380V式電壓傳感器，16是感應(yīng)一次電流傳感器，17是電流傳感器插口(方形)。
圖4是含多路計(jì)量模擬有功電能表的小型化電力負(fù)荷管理終端現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用示意圖，圖中8是內(nèi)裝有多路計(jì)量模擬有功電能表等模件的金屬盒體，13是感應(yīng)100V式電壓傳感器，14是感應(yīng)二次電流傳感器，15是感應(yīng)380V式電壓傳感器，16是感應(yīng)一次電流傳感器，18是公用無線通訊網(wǎng)絡(luò)，19是主站，20是計(jì)量電能表。
以下結(jié)合附圖描述實(shí)施例首先按設(shè)計(jì)要求從市場(chǎng)購(gòu)買所需材料和模件，而后按附圖細(xì)部結(jié)構(gòu)制作零部件和模件，從圖3可看出多路計(jì)量模擬有功電能表(1)主要是由1-4塊相同的嵌入式有功計(jì)量模件板9組成，它是一種專用于計(jì)量有功電量的集成電路板，每塊有功計(jì)量模件板9計(jì)量一路模擬回路；分接板10，用它將引入的直流12V電源和RS485接口分別以并接方式分為多路(最多4路)提供給各模件板工作電源和抄表數(shù)據(jù)線；有功計(jì)量模件板與分接板間連接線11；圓形的插口為電壓傳感器連接插口12；在多路計(jì)量模擬有功電能表1的側(cè)面(如圖3)設(shè)有5個(gè)穿入口將感應(yīng)二次電流傳感器14和感應(yīng)一次電流傳感器16的傳感線經(jīng)穿入口引入表盒內(nèi)插接于相應(yīng)模擬回路計(jì)量表模件板的方形插口，感應(yīng)100V式電壓傳感器13和感應(yīng)380V式電壓傳感器15的傳感線經(jīng)穿入口引入表盒內(nèi)插接于相應(yīng)模擬回路計(jì)量表模件板的圓形插口。制作電流傳感器連接插口17；用專用集成電路板制作帶4個(gè)脈沖口和1個(gè)RS485口的智能抄表模件板2；用專用集成電路板制作控制、處理、存儲(chǔ)和時(shí)鐘發(fā)生器模件板3；制作帶一路交流220V入口、5路直流12V出口的電源模件板，也可在市場(chǎng)購(gòu)買交流一直流變換12V穩(wěn)壓電源4；用專用集成電路板制作調(diào)制解調(diào)器模件板5；可在市場(chǎng)購(gòu)買小型長(zhǎng)方體工業(yè)手機(jī)為嵌入式手機(jī)6；制作或購(gòu)買帶屏弊饋線的小天線7；用2-3mm厚的鐵板制作長(zhǎng)方體的金屬盒體8；將多路計(jì)量模擬有功電能表1，智能抄表模件板2，控制、處理、存儲(chǔ)和時(shí)鐘發(fā)生器模件板3，電源模件板4，調(diào)制解調(diào)器模件板5，嵌入式手機(jī)6裝入金屬盒體8中按圖1排列也可根據(jù)需要適當(dāng)?shù)淖儞Q，然后完成各模件間數(shù)據(jù)線和電源線的連接則構(gòu)成含多路計(jì)量模擬有功電能表的小型化電力負(fù)荷管理終端。該終端通過帶屏弊饋線的小天線7接收購(gòu)電參數(shù)并經(jīng)過嵌入式手機(jī)6，調(diào)制解調(diào)器模件板5，控制、處理、存儲(chǔ)和時(shí)鐘發(fā)生器模件板3，智能抄表模件板2的數(shù)傳鏈路的處理，轉(zhuǎn)發(fā)至計(jì)量電能表，實(shí)現(xiàn)購(gòu)電。在應(yīng)用該終端時(shí)采用公用無線通訊網(wǎng)絡(luò)18的短信息(處理)進(jìn)行數(shù)傳或公用有線市話網(wǎng)作為數(shù)傳信道，而無需設(shè)立負(fù)荷管理專用無線電頻點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種在用電管理系統(tǒng)中進(jìn)行遠(yuǎn)方抄表、予購(gòu)電、防竊電用的含多路計(jì)量模擬有功電能表的小型化電力負(fù)荷管理終端，它由調(diào)制解調(diào)、控制、智能抄表、存儲(chǔ)、模擬有功計(jì)量、故障檢測(cè)、時(shí)鐘發(fā)生器、電源基本功能模件組成，其特征在于a，本終端采用公用無線通訊網(wǎng)絡(luò)(18)的短信息(處理)進(jìn)行數(shù)傳或公用有線市話網(wǎng)作為數(shù)傳信道，而無需設(shè)立負(fù)荷管理專用無線電頻點(diǎn)；b，在該終端中設(shè)有多路計(jì)量模擬有功電能表(1)，該表主要是由1-4塊相同的嵌入式有功計(jì)量模件(9)組成，它是一種專用于計(jì)量有功電量的集成電路板，每塊有功計(jì)量模件板(9)計(jì)量一路模擬回路；在多路計(jì)量模擬有功電能表(1)的側(cè)面設(shè)有5個(gè)穿入口，將感應(yīng)二次電流傳感器(14)和感應(yīng)一次電流傳感器(16)的傳感線經(jīng)穿入口引入表盒內(nèi)插接于相應(yīng)模擬回路計(jì)量表模件板的插口，將感應(yīng)100V式電壓傳感器(13)和感應(yīng)380V式電壓傳感器(15)的傳感線經(jīng)穿入口引入表盒內(nèi)插接于相應(yīng)模擬回路計(jì)量表模件板的插口；c，多路計(jì)量模擬有功電能表(1)，智能抄表模件板(2)，控制、處理、存儲(chǔ)和時(shí)鐘發(fā)生器模件板(3)，電源模件板(4)，調(diào)制解調(diào)器模件板(5)，嵌入式手機(jī)(6)在金屬盒體(8)中的排列位置可根據(jù)需要適當(dāng)?shù)淖儞Q；d，該終端通過帶屏弊饋線的小天線(7)接收購(gòu)電參數(shù)并經(jīng)過嵌入式手機(jī)(6)，調(diào)制解調(diào)器模件板(5)，控制、處理、存儲(chǔ)和時(shí)鐘發(fā)生器模件板3，智能抄表模件板(2)的數(shù)傳鏈路的處理，轉(zhuǎn)發(fā)至計(jì)量電能表，實(shí)現(xiàn)購(gòu)電。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種在用電管理系統(tǒng)中進(jìn)行遠(yuǎn)方抄表、預(yù)購(gòu)電、防竊電用的含多路計(jì)量模擬有功電能表的小型化電力負(fù)荷管理終端,該實(shí)用新型由于在技術(shù)上采用了公用無線通訊網(wǎng)絡(luò)的短信息或公用有線市話網(wǎng)作為數(shù)傳信道而無需專用無線電頻點(diǎn),并采用多路計(jì)量模擬有功電能表積木組合式結(jié)構(gòu)和插口方式連接來解決終端小型化、成本低和方便應(yīng)用的問題,具有投資小,成本低,小型化等特點(diǎn),可廣泛應(yīng)用在用電管理系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)G08C17/00GK2518112SQ0127201
公開日2002年10月23日 申請(qǐng)日期2001年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月4日
發(fā)明者劉仲剛, 黃新平, 劉國(guó)剛 申請(qǐng)人:劉仲剛