一種三相組網(wǎng)檢測(cè)電表的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電氣儀表領(lǐng)域，尤其是一種三相高精度多功能組網(wǎng)監(jiān)測(cè)電表。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的前進(jìn)步伐，工業(yè)及居民用電急劇增加，龐大的供電網(wǎng)絡(luò)給用電管理單位帶來了巨大挑戰(zhàn)，也給居民工廠帶來了諸多不便。為此我國(guó)在“十二五規(guī)劃”中提出建設(shè)“智能電網(wǎng)”的解決方案，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)、電信網(wǎng)三網(wǎng)融合。傳統(tǒng)的機(jī)械式電表及電子式電表無論是在計(jì)量精度還是在信息傳遞方面都難以滿足“智能電網(wǎng)”的需求，在這種情況下智能電表應(yīng)運(yùn)而生。智能電表是指具有多功能、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等功能的新式電表，是智能電網(wǎng)的基本設(shè)備之一，承擔(dān)著原始電能數(shù)據(jù)采集、計(jì)量和傳輸?shù)娜蝿?wù)。
[0003]智能電表是智能電網(wǎng)的智能終端，它已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的電能表，智能電表除了具備傳統(tǒng)電能表基本用電量的計(jì)量功能以外，為了適應(yīng)智能電網(wǎng)和新能源的使用它還具有雙向多種費(fèi)率計(jì)量功能、用戶端控制功能、多種數(shù)據(jù)傳輸模式的雙向數(shù)據(jù)通信功能、防竊電功能等智能化的功能，智能電表代表著未來節(jié)能型智能電網(wǎng)最終用戶智能化終端的發(fā)展方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題在于提供一種基于電能計(jì)量芯片與ARM芯片相結(jié)合的寬量程、高可靠性三相組網(wǎng)檢測(cè)智能電表。
[0005]為解決上述問題，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案:
[0006]—種三相組網(wǎng)檢測(cè)電表，包括外殼及設(shè)于外殼上的顯不模塊，還包括設(shè)于外殼內(nèi)的測(cè)量模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、通信模塊、電源模塊及輸入輸出模塊；所述測(cè)量模塊包括計(jì)量芯片及外圍硬件電路，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括微控制單元和存儲(chǔ)單元；所述通信模塊包括RS485通信單元和外置載波通信單元；所述輸入輸出模塊包括輸入接口和輸出接口，用于輸入/輸出內(nèi)/外部信號(hào)或參數(shù)；所述計(jì)量芯片、存儲(chǔ)單元、RS485通信單元、外置載波通信單元和輸出輸入接口連接所述微控制單元，所述微控制單元通過驅(qū)動(dòng)單元連接所述顯示面板。
[0007]優(yōu)選的，所述計(jì)量芯片為ATT7022C三相電能計(jì)量芯片。
[0008]進(jìn)一步的，所述外圍硬件電路包括電源、電壓模擬輸入、電流模擬輸入、脈沖輸出及SPI通訊接口電路。
[0009]進(jìn)一步的，所述微控制單元和所述RS485通信單元與外置載波通信單元之間還設(shè)有光電隔咼單兀。
[0010]進(jìn)一步的，所述存儲(chǔ)單元包括閃存單元和校表存儲(chǔ)單元。
[0011]優(yōu)選的，所述微控制單元為ARM內(nèi)核STM32F103RET6芯片。
[0012]優(yōu)選的，所述顯示模塊為液晶顯示屏，所述驅(qū)動(dòng)單元為TM1721芯片。
[0013]進(jìn)一步的，還包括報(bào)警模塊，所述報(bào)警模塊包括發(fā)光報(bào)警單元和聲音報(bào)警單元。
[0014]本實(shí)用新型的三相組網(wǎng)檢測(cè)電表，采用超低功耗芯片STM32F103RET6作為數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)與通信的核心，配以高精度多功能防竊電且具有測(cè)量諧波的功能的三項(xiàng)電能計(jì)量芯片ATT7022C，其電量的采集測(cè)量，強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理運(yùn)算，存儲(chǔ)與輸出，并可通過串口和SPI總線與外設(shè)連接，使電能表自身功耗大為降低，且內(nèi)部提供軟件校表，將大大降低了人力資源成本。還采用外加電力線載波通訊，其功能是集電表數(shù)據(jù)采集，載波傳輸，數(shù)據(jù)通信及斷電控制等功能于一體的自動(dòng)化設(shè)計(jì)。
[0015]本實(shí)用新型的三相組網(wǎng)檢測(cè)電表，量程寬、可靠性高，能夠?qū)崿F(xiàn)電能表的多種功能:計(jì)量功能，可計(jì)量正、反向有功，費(fèi)率電量，并可存儲(chǔ)；需量測(cè)量，可測(cè)量雙向、分時(shí)段最大需量及發(fā)生時(shí)間，可手動(dòng)清零；顯示功能，可顯示電量、時(shí)間、報(bào)警等信息，具有日歷和計(jì)時(shí)功能；可通過RS485、外置電力線載波通信模塊進(jìn)行校時(shí)；停電狀態(tài)下，可喚醒電能表，抄讀電能量等數(shù)據(jù)；具有LED脈沖、電脈沖、時(shí)鐘脈沖輸出功能；可聲光報(bào)警，正常后自動(dòng)關(guān)閉。解決了居民用戶的用電計(jì)量收費(fèi)、偷電漏電、管理混亂、人工抄表、防竊電等諸多問題，提高了電力部門的信息管理程度，促進(jìn)用戶合理用電，方便居民操作。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的三相組網(wǎng)檢測(cè)電表一個(gè)實(shí)施例的功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了進(jìn)一步理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本實(shí)用新型權(quán)利要求的限制。
[0018]結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0019]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，一種三相組網(wǎng)檢測(cè)電表，包括外殼及設(shè)于外殼上的顯示模塊，其特征在于:還包括設(shè)于外殼內(nèi)的測(cè)量模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、通信模塊、電源模塊及輸入輸出模塊；所述測(cè)量模塊包括計(jì)量芯片及外圍硬件電路，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括微控制單元和存儲(chǔ)單元；所述通信模塊包括RS485通信單元和外置載波通信單元；所述輸入輸出模塊包括輸入接口和輸出接口，用于輸入/輸出內(nèi)/外部信號(hào)或參數(shù)；所述計(jì)量芯片、存儲(chǔ)單元、RS485通信單元、外置載波通信單元和輸出輸入接口連接所述微控制單元，所述微控制單元通過驅(qū)動(dòng)單元連接所述顯示面板。
[0020]優(yōu)選的，微控制單元為ARM內(nèi)核STM32F103RET6芯片，具有強(qiáng)勁的性能，低功耗，多任務(wù)處理能力，是設(shè)計(jì)智能電表的核心。而配合采用具有溫度補(bǔ)償功能的RX8025T內(nèi)置硬件時(shí)鐘電路，具有日歷計(jì)時(shí)等功能。
[0021]優(yōu)選的，計(jì)量芯片為ATT7022C三相電能計(jì)量芯片，該芯片具有測(cè)量諧波的功能，其封裝為44引腳QFP形式，由于它內(nèi)部集成了七路二階sigma — deltaADC，其中三路用于三相電壓采樣，三路用于三相電流采樣，還有一路用于零線電流或其他防竊電參數(shù)的采樣，使用起來十分方便。其內(nèi)部的電壓監(jiān)測(cè)電路可以保證加電和斷電時(shí)正常工作，提供一個(gè)SPI接口，方便與外部MCU之間進(jìn)行計(jì)量參數(shù)以及校表參數(shù)的傳遞。
[0022]計(jì)量芯片ATT7022C的外圍硬件電路包括電源、電壓模擬輸入、電流模擬輸入、脈沖輸出及SPI通訊接口電路。其中，電壓模擬輸入采用電阻分壓方式，電流模擬輸入為通過電流互感器完成的差分輸入，脈沖輸出信號(hào)主要用于校表，輸出包括有功能量脈沖和無功能量脈沖。而通過對(duì)ATT7022C控制寄存器的設(shè)置，選擇基波表模式時(shí)，輸出基波有功脈沖和基波無功脈沖，選擇諧波表模式時(shí)，輸出諧波有功脈沖和諧波無功脈沖。
[0023]優(yōu)選的，本實(shí)施例中的電表具有2個(gè)RS485接口，其中RS485接口 2與外置載波通信模塊相連接，用于抄讀表數(shù)據(jù)。RS485通信單元與外置載波通信單元之間設(shè)有光電隔離單元，和電能表內(nèi)部電路實(shí)行電氣隔離，并有失效保護(hù)電路，減少數(shù)據(jù)傳輸過程中的干擾，保證高效可靠。
[0024]優(yōu)選的，本實(shí)施例中的顯示模塊為液晶顯示屏，所述驅(qū)動(dòng)單元為TM1721芯片。
[0025]進(jìn)一步的，本實(shí)施例中的電表設(shè)有輸入輸出接口，用于電表與外部設(shè)備交換信息，例如輸入預(yù)設(shè)參數(shù)，輸出報(bào)警信號(hào)到報(bào)警器等。
[0026]進(jìn)一步的，本實(shí)施例中的電表還包括報(bào)警模塊，包括發(fā)光報(bào)警單元和聲音報(bào)警單元。發(fā)光報(bào)警采用紅色常亮指示，當(dāng)事件恢復(fù)正常后報(bào)警自動(dòng)結(jié)束；聲音報(bào)警生效后，當(dāng)事件恢復(fù)正常后報(bào)警結(jié)束。當(dāng)產(chǎn)生ALM LED CTL報(bào)警信號(hào)后驅(qū)動(dòng)BC817三極管使ALARMLED電路導(dǎo)通讓LED發(fā)光報(bào)警。
[0027]本實(shí)施例中的電表，具有電能計(jì)量、信息存儲(chǔ)及處理、實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動(dòng)控制、信息交互功能，精準(zhǔn)高效、低功耗、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種三相組網(wǎng)檢測(cè)電表，包括外殼及設(shè)于外殼上的顯示模塊，其特征在于:還包括設(shè)于外殼內(nèi)的測(cè)量模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、通信模塊、電源模塊及輸入輸出模塊；所述測(cè)量模塊包括計(jì)量芯片及外圍硬件電路，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括微控制單元和存儲(chǔ)單元；所述通信模塊包括RS485通信單元和外置載波通信單元；所述輸入輸出模塊包括輸入接口和輸出接口，用于輸入/輸出內(nèi)/外部信號(hào)或參數(shù)；所述計(jì)量芯片、存儲(chǔ)單元、RS485通信單元、夕卜置載波通信單元和輸出輸入接口連接所述微控制單元，所述微控制單元通過驅(qū)動(dòng)單元連接所述顯示面板。2.如權(quán)利要求1所述的三相組網(wǎng)檢測(cè)電表，其特征在于:所述計(jì)量芯片為ATT7022C三相電能計(jì)量芯片。3.如權(quán)利要求2所述的三相組網(wǎng)檢測(cè)電表，其特征在于:所述外圍硬件電路包括電源、電壓模擬輸入、電流模擬輸入、脈沖輸出及SPI通訊接口電路。4.如權(quán)利要求1所述的三相組網(wǎng)檢測(cè)電表，其特征在于:所述微控制單元和所述RS485通信單元與外置載波通信單元之間還設(shè)有光電隔離單元。5.如權(quán)利要求1所述的三相組網(wǎng)檢測(cè)電表，其特征在于:所述存儲(chǔ)單元包括閃存單元和校表存儲(chǔ)單元。6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的三相組網(wǎng)檢測(cè)電表，其特征在于:所述微控制單元為ARM 內(nèi)核 STM32F103RET6 芯片。7.如權(quán)利要求6所述的三相組網(wǎng)檢測(cè)電表，其特征在于:所述顯示模塊為液晶顯示屏，所述驅(qū)動(dòng)單元為TM1721芯片。8.如權(quán)利要求7所述的三相組網(wǎng)檢測(cè)電表，其特征在于:還包括報(bào)警模塊，所述報(bào)警模塊包括發(fā)光報(bào)警單元和聲音報(bào)警單元。
【專利摘要】本實(shí)用新型設(shè)計(jì)電氣儀表領(lǐng)域，提供了一種三相組網(wǎng)檢測(cè)電表，包括外殼及設(shè)于外殼上的顯示模塊，還包括設(shè)于外殼內(nèi)的測(cè)量模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、通信模塊、電源模塊及輸入輸出模塊；所述測(cè)量模塊包括計(jì)量芯片及外圍硬件電路，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括微控制單元和存儲(chǔ)單元；所述通信模塊包括RS485通信單元和外置載波通信單元；所述計(jì)量芯片、存儲(chǔ)單元、RS485通信單元和外置載波通信單元連接所述微控制單元，所述微控制單元通過驅(qū)動(dòng)單元連接所述顯示面板。本實(shí)用新型的電表解決了居民用戶的用電計(jì)量收費(fèi)、偷電漏電、管理混亂、人工抄表、防竊電等諸多問題，提高了電力部門的信息管理程度，促進(jìn)用戶合理用電，方便居民操作。
【IPC分類】G01R22/06
【公開號(hào)】CN205067595
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520798885
【發(fā)明人】詹華東, 顧家春, 張強(qiáng)
【申請(qǐng)人】臺(tái)州啟辰電氣設(shè)備有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年10月16日