專利名稱：一種模塊化電能表裝置及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模塊化電能表裝置及其實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的市面帶通訊電能表主要采用的方式有以下兩種 —是將電能表通訊模塊的PCB板集成到電能表的表計內(nèi)部，這樣做確實(shí)滿足了電 能表的計量以及通訊。 但是對通訊模塊的維修和升級就很不方便，首先需要將電能表拆下開蓋后取出通 訊模塊才能維修和升級，這樣的操作工藝流程不僅復(fù)雜，給供電公司產(chǎn)生的安裝維護(hù)等成 本費(fèi)用都很高。而且電能表在開蓋后還需要從新經(jīng)過對計量所校表打鉛封，安裝維護(hù)時間 會拖延時間較長，也會降低供電公司的服務(wù)質(zhì)量。另外，如果通信模塊升級，該表基本上不 能再重用，供電局投資沒有得到保護(hù)。 二是將通訊模塊用單獨(dú)的塑膠盒子，獨(dú)立做成成品，然后通過線纜連接的方式與 電能表通訊。 這種方式既滿足了電能表的功能要求，也方便了對通訊模塊維護(hù)和升級，只需拆 除通訊模塊即可。 但是在安裝的時候，如果是安裝電力線載波模塊則會使安裝維護(hù)人員接觸到220V 電壓，因此會存在觸電的危險；而所述通訊模塊在表箱內(nèi)要求走線和本身安裝位置，這增加 了操作人員的工作量，減少了表箱內(nèi)部體積的利用率。 另外，通訊模塊工作所需要的低壓電源(如5V)，必須通過220v轉(zhuǎn)化過來，也需要 引用220V電壓，在安全性上存在問題，如果單獨(dú)設(shè)置變壓電路則成本也會增加。
因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種模塊化電能表裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，提供了安全安裝和
維護(hù)具有通訊模塊的電能表裝置和方法。 本發(fā)明的技術(shù)方案包括 —種模塊化電能表裝置，其包括接入電力線路的電能表功能模塊，其中，在所述電 能表的本體上設(shè)置有一適配槽，用于適配一模塊化的通訊模塊，所述通訊模塊用于向集中 器或遠(yuǎn)端主機(jī)發(fā)送所述電能表的監(jiān)測數(shù)據(jù)；所述通訊模塊包括一絕緣的外殼體，在該外殼 體內(nèi)設(shè)置有電路板，并對應(yīng)所述外殼體上的多個開口設(shè)置有通訊接觸結(jié)構(gòu)；在所述適配槽 內(nèi)對應(yīng)位置設(shè)置有觸接結(jié)構(gòu)，用于彈性接觸所述通訊接觸結(jié)構(gòu)。 所述的模塊化電能表裝置，其中，所述通訊模塊與電能表功能模塊之間采用RS485
方式進(jìn)行通信，且所述通訊模塊為RS485主節(jié)點(diǎn)，所述電能表模塊為從節(jié)點(diǎn)。 所述的模塊化電能表裝置，其中，所述通訊模塊工作電源由所述電能表模塊提供，
通過所述通訊接觸結(jié)構(gòu)和所述觸接結(jié)構(gòu)的連接獲得。
所述的模塊化電能表裝置，其中，所述通訊接觸結(jié)構(gòu)為接觸點(diǎn)；所述觸接結(jié)構(gòu)為彈 片。 所述的模塊化電能表裝置，其中，所述通訊接觸結(jié)構(gòu)為插針，所述觸接結(jié)構(gòu)為對應(yīng) 的插針納置塊。所述的模塊化電能表裝置，其中，所述通訊模塊采用RF、WIFI、GSM、GPRS或CDMA通
信技術(shù)。 所述的模塊化電能表裝置，其中，所述通訊模塊采用電力線載波的通信技術(shù)。 所述的模塊化電能表裝置，其中，所述外殼體為塑膠制成。 —種所述模塊化電能表裝置的實(shí)現(xiàn)方法，其包括如下步驟 A、在所述電能表本體上設(shè)置用于適配模塊化通訊模塊的適配槽； B、所述通訊模塊出現(xiàn)故障或技術(shù)升級時，更換所述通訊模塊插入所述適配槽。 所述的實(shí)現(xiàn)方法，其中，所述通訊模塊采用RF、WIFI、GSM、GPRS或CDMA通信技術(shù)，
或者電力線載波的通信技術(shù)。 本發(fā)明所提供的一種模塊化電能表裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，由于采用了內(nèi)置獨(dú)立式且 模塊化的通訊模塊，簡化了現(xiàn)場安裝程序，避免了安裝人員的觸電的危險可能性，減小了電 能表和通訊模塊的體積，大幅降低了供電公司以后的維修和升級費(fèi)用，而且其設(shè)備外觀更 簡單、更美觀。


圖la和圖lb為本發(fā)明模塊化電能表裝置及其實(shí)現(xiàn)方法的分解結(jié)構(gòu)和裝配后的示 意圖； 圖2為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例模塊化電能表裝置及其實(shí)現(xiàn)方法的通訊模塊裝配 示意圖； 圖3a和圖3b分別為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的模塊化電能表裝置及其實(shí)現(xiàn)方法的 通訊模塊裝配前后的彈片接觸示意圖； 圖4為本發(fā)明第二較佳實(shí)施例模塊化電能表裝置及其實(shí)現(xiàn)方法的通訊模塊裝配 示意圖； 圖5a和圖5b分別為本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的模塊化電能表裝置及其實(shí)現(xiàn)方法的 通訊模塊裝配前后的插針接觸示意圖。
具體實(shí)施例方式以下對本發(fā)明的較佳實(shí)施例加以詳細(xì)說明。 本發(fā)明模塊化電能表裝置，如圖la和圖lb所示的，其包括一接入電力線路的電能 表功能模塊，該電能表功能模塊設(shè)置在一 電能表本體110中，在該電能表本體110上設(shè)置有 一適配槽lll，該適配槽111經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，按照預(yù)定規(guī)格和形狀進(jìn)行設(shè)計；同時設(shè)置一 模塊化的通訊模塊120，可以適配所述適配槽lll，在所述適配槽111的開口位置還設(shè)置有 一蓋件131，插入該通訊模塊120后該蓋件131閉合，所述電能表的整體外觀即依然完整。 為保證所述蓋件131閉合的牢靠，在所述蓋件131上還可設(shè)置一卡扣件132，用于保持所述 蓋件131牢靠的封閉所述適配槽111的開口處。
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所述通訊模塊120可用于向遠(yuǎn)端主機(jī)或集中器發(fā)送電能表的監(jiān)測數(shù)據(jù)，如用電讀 數(shù)。所述通訊模塊120設(shè)置具有一絕緣的外殼體121，如圖2和圖4所示，在該外殼體121 中設(shè)置有一通訊模塊的電路板122，可通過相應(yīng)的通信技術(shù)向遠(yuǎn)端主機(jī)或集中器發(fā)送所述 電能表的監(jiān)測數(shù)據(jù)。 在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，所述通訊模塊的外殼體121可以由塑膠制成；所采用的 通訊技術(shù)可以但不限于是RF、 WIFI、 GSM、 GPRS、 CDMA或者電力線載波。所述電力線載波技 術(shù)是在市電線路上的一種信號承載傳輸，目前針對電線線路的普及鋪設(shè)，是一種非常有前 景的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。 本發(fā)明所述模塊化電能表裝置實(shí)現(xiàn)方法中，首先將所述通訊模塊須做成獨(dú)立的單 元體，并進(jìn)行模塊化設(shè)置，與其所適配的適配槽需要同樣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。這樣才方便安 裝、維修和升級，而且保證了安裝維修時的安全性。所述通訊模塊可以通過其電路板上連接 的通訊接觸結(jié)構(gòu)，與在所述電能表本體內(nèi)對應(yīng)位置設(shè)置的觸接結(jié)構(gòu)的觸接實(shí)現(xiàn)與電能表的 數(shù)據(jù)傳輸。 在一較佳實(shí)施例中，可將通訊模塊用彈片連接的方式安裝在所述電能表內(nèi)部，這 樣簡化了安裝步驟，避免了安全隱患，降低了現(xiàn)場安裝費(fèi)用。如圖3a和圖3b所示，在所述 電能表內(nèi)的所述適配槽側(cè)邊設(shè)置有彈片板112，在該彈片板112上設(shè)置有用于傳輸信號和 數(shù)據(jù)的多個彈片113，作為觸接結(jié)構(gòu)；當(dāng)所述通訊模塊120向下插入所述適配槽中時，所述 彈片板112上的彈片113將通過所述通訊模塊外殼體上的對應(yīng)開口接觸到其中的電路板上 的通訊接觸點(diǎn)123，該通訊接觸點(diǎn)123作為通訊接觸結(jié)構(gòu)，可適配所述觸接結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn) 從所述電能表向所述通訊模塊的數(shù)據(jù)和信號傳輸。 在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例中，可將所述通訊模塊用插針的連接方式安裝在所述 電能表內(nèi)部，這樣可以防止彈片觸接不良時產(chǎn)生電火花等問題，如圖5a和圖5b所示的，在 所述電能表內(nèi)的適配槽底部對應(yīng)位置設(shè)置有插針納置塊114，作為觸接結(jié)構(gòu)，在所述通訊模 塊120的下側(cè)面上與電路板連接設(shè)置有一陣列的數(shù)個插針124，作為通訊接觸結(jié)構(gòu)，用于與 所述插針納置塊114相適配，這樣由于插針124與插針納置塊114的適配較為緊密，不會出 現(xiàn)接觸不良的電火花現(xiàn)象。在本發(fā)明的該實(shí)施例中，還可以混合設(shè)置彈片和插針結(jié)構(gòu)，通過 插針結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)電力線載波的傳輸，以防止電火花的發(fā)生，而通過彈片實(shí)現(xiàn)其他信號的傳 輸。 對于只用彈片方式的實(shí)施例(即無線射頻通訊)，其中的兩個彈片用于提供5V電
源和接地；兩個彈片用于提供RS485+/RS485-;其余兩個可以用于其他功能，比如告警信號 等。 對于只用彈片加插針方式的實(shí)施例(即電力線載波通訊)，其中兩個彈片用于提
供12V電源和地；兩個彈片用于提供RS485+/RS485-;其余兩個可以用于其他功能，比如告
警信號等，采用插針結(jié)構(gòu)用于220v的火線和零線，可以避免打火花的現(xiàn)象出現(xiàn)。 在本發(fā)明所述通信模塊和電能表功能模塊之間，可以采用RS485通信，這時候通
信模塊是主節(jié)點(diǎn)，通過RS485接口和電能表通信以獲取所述電能表的監(jiān)測數(shù)據(jù)。 本發(fā)明模塊化電能表裝置和實(shí)現(xiàn)方法非常方便安裝和拆卸，并且不用拆裝電能
表，只需將相應(yīng)的通訊模塊插入所述適配槽即可；安裝后的外觀效果是一個電能表的整體
外觀模樣，非常節(jié)約表箱的內(nèi)部空間；在現(xiàn)場維護(hù)的時候如果模塊有故障需要維修，可以很簡單的直接進(jìn)行拔插替換操作，替換工程中避免了操作人員接觸市電并被電擊的可能，提 高了安全性。 綜合以上因素，本發(fā)明模塊化電能表裝置大大節(jié)約了供電公司在以后的維護(hù)和升 級所產(chǎn)生的費(fèi)用，主要理由在于 第一、本發(fā)明通訊模塊是可拆卸的獨(dú)立單元，比通訊模塊在電能表裝置內(nèi)部的裝 配方式更方便維修和升級。不用拆卸電能表裝置即可實(shí)現(xiàn)替換通訊模塊，避免了用戶在長 時間內(nèi)沒有電力使用的情形，大幅節(jié)省了供電公司的維修和升級費(fèi)用。 第二、本發(fā)明所述通訊模塊是通過彈片或插針接觸鑲嵌在電能表的表殼內(nèi)部的， 比通訊模塊通過外接線連接的方式更安全、更方便、更節(jié)約空間和安裝成本。本發(fā)明通訊模 塊在安裝時直接插拔即可，避免了安裝人員接線的繁瑣工作和被電擊的可能性，也節(jié)約出 了表箱內(nèi)部的空間，更方便現(xiàn)場安裝人員對所有設(shè)備的走線。 本發(fā)明模塊化電能表裝置及其實(shí)現(xiàn)方法由于采用了內(nèi)置獨(dú)立式且模塊化的通訊 模塊，簡化了現(xiàn)場安裝程序，避免了安裝人員的觸電的危險可能性，減小了電能表裝置和通 訊模塊的體積，大幅降低了供電公司以后的維修和升級費(fèi)用，而且其設(shè)備外觀更簡單、更美 觀，并可以兼容或混插無線RF、 WIFI、 GSM、 GRPS、 CDMA等或電力線載波通信等通信技術(shù)實(shí) 現(xiàn)。 應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換， 而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種模塊化電能表裝置，其包括接入電力線路的電能表功能模塊，其特征在于，在所述電能表的本體上設(shè)置有一適配槽，用于適配一模塊化的通訊模塊，所述通訊模塊用于向集中器或遠(yuǎn)端主機(jī)發(fā)送所述電能表的監(jiān)測數(shù)據(jù)；所述通訊模塊包括一絕緣的外殼體，在該外殼體內(nèi)設(shè)置有電路板，并對應(yīng)所述外殼體上的多個開口設(shè)置有通訊接觸結(jié)構(gòu)；在所述適配槽內(nèi)對應(yīng)位置設(shè)置有觸接結(jié)構(gòu)，用于彈性接觸所述通訊接觸結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化電能表裝置，其特征在于，所述通訊模塊與電能表功 能模塊之間采用RS485方式進(jìn)行通信，且所述通訊模塊為RS485主節(jié)點(diǎn)，所述電能表模塊為 從節(jié)點(diǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化電能表裝置，其特征在于，所述通訊模塊工作電源由 所述電能表模塊提供，通過所述通訊接觸結(jié)構(gòu)和所述觸接結(jié)構(gòu)的連接獲得。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化電能表裝置，其特征在于，所述通訊接觸結(jié)構(gòu)為接觸 點(diǎn)；所述觸接結(jié)構(gòu)為彈片。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化電能表裝置，其特征在于，所述通訊接觸結(jié)構(gòu)為插針， 所述觸接結(jié)構(gòu)為對應(yīng)的插針納置塊。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化電能表裝置，其特征在于，所述通訊模塊采用RF、 WIFI、 GSM、 GPRS或CDMA通信技術(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化電能表裝置，其特征在于，所述通訊模塊采用電力線 載波的通信技術(shù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要1所述的模塊化電能表裝置，其特征在于，所述外殼體為塑膠制成。
9. 一種所述模塊化電能表裝置的實(shí)現(xiàn)方法，其包括如下步驟A、 在所述電能表本體上設(shè)置用于適配模塊化通訊模塊的適配槽；B、 所述通訊模塊出現(xiàn)故障或技術(shù)升級時，更換所述通訊模塊插入所述適配槽。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述通訊模塊采用RF、 WIFI、 GSM、 GPRS或CDMA通信技術(shù)，或者電力線載波的通信技術(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種模塊化電能表裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，其裝置包括接入電力線路的電能表功能模塊，其中，在所述電能表裝置的本體上設(shè)置有一適配槽，用于適配一模塊化的通訊模塊，所述通訊模塊用于向集中器或遠(yuǎn)端主機(jī)發(fā)送所述電能表功能模塊的監(jiān)測數(shù)據(jù)；所述通訊模塊包括一絕緣的外殼體，在該外殼體內(nèi)設(shè)置有電路板，并對應(yīng)所述外殼體上的多個開口設(shè)置有通訊接觸結(jié)構(gòu)；在所述適配槽內(nèi)對應(yīng)位置設(shè)置有觸接結(jié)構(gòu)，用于彈性接觸所述通訊接結(jié)構(gòu)。本發(fā)明模塊化電能表裝置及其實(shí)現(xiàn)方法由于采用了內(nèi)置獨(dú)立式且模塊化的通訊模塊，簡化了現(xiàn)場安裝程序，避免了安裝人員觸電的危險可能性，大幅降低了供電公司以后的維修和升級費(fèi)用，而且其設(shè)備外觀更簡單、更美觀。
文檔編號H04M11/00GK101738515SQ200810217450
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者周昌全, 楊國勝, 黃龍貴 申請人:深圳市寶利達(dá)實(shí)業(yè)有限公司