一種電量計量限電控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種全自動電量計量限電控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括控制柜、管理端；控制柜與管理終端采用平衡傳輸?shù)腞S485串行總線通訊標準連接；采用單片微型計算機技術(shù)，設(shè)計了全自動電量計量限電控制柜，實現(xiàn)了公寓用電的集中控制和管理。
【專利說明】—種電量計量限電控制系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電氣設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種全自動電量計量限電控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國高等教育結(jié)構(gòu)的調(diào)整，高校后勤社會化已經(jīng)成為高等教育發(fā)展的必然趨勢。以往學生公寓普遍采用限電措施，公寓管理社會化以后，將由限制學生用電改為鼓勵學生安全用電，采用限制安全功率、限制基本電費，超量收費的形式。為了加強用電管理我們采用單片微型計算機技術(shù)，設(shè)計了全自動電量計量限電控制柜，實現(xiàn)了公寓用電的集中控
制和管理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了加強用電管理，本發(fā)明提出了一種全自動電量計量限電控制系統(tǒng)，采用單片微型計算機技術(shù)，設(shè)計了全自動電量計量限電控制柜，實現(xiàn)了公寓用電的集中控制和管理。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:該系統(tǒng)包括控制柜、管理端；控制柜與管理終端采用平衡傳輸?shù)腞S485串行總線通訊標準連接。
[0005]所述的控制柜包括控制模塊、數(shù)據(jù)采集處理模塊、下位機、上位機；上位機、下位機采用平衡傳輸?shù)腞S485串行總線通訊標準。
[0006]所述的上位機包括控制單元、顯示鍵盤、打印單元、存儲單元、時鐘單元。
[0007]所述的下位機包括電壓互感器、有源全波整流模塊、有源低通濾波模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、過零比較模塊、邏輯門`電路模塊、模擬開關(guān)模塊、89C52單片機模塊、控制驅(qū)動模塊、通訊接口模塊、非易失存儲模塊、看門狗模塊；電壓互感器模塊分別與過零比較模塊和有源全波整流模塊相連，過零比較模塊與邏輯門電路模塊相連，有源全波整流模塊與有源低通濾波模塊相連，有源低通濾波模塊與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊相連，邏輯門電路模塊與模擬開關(guān)模塊相連，模擬開關(guān)模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與89C52單片機模塊相連，89C52單片機模塊分別與控制驅(qū)動模塊、通訊接口模塊、非易失存儲模塊、看門狗模塊相連。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:由單片機構(gòu)成的全自動電量計量限電控制柜具有結(jié)構(gòu)簡單、計量準確可靠、運行穩(wěn)定、維護量小、性能價格比高等優(yōu)點，便于實現(xiàn)公寓用電管理的分散控制與集中管理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)的連接示意圖；
圖2是下位機的結(jié)構(gòu)框圖；
圖3是有源小信號整流電路；
圖4有源低通滾波電路。
【具體實施方式】[0010]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明:如附圖1所示，該系統(tǒng)由控制柜、管理終端；控制柜與管理終端采用平衡傳輸?shù)腞S485串行總線通訊標準連接?？刂乒癜刂颇K、數(shù)據(jù)采集處理模塊、下位機、上位機；上位機、下位機采用平衡傳輸?shù)腞S485串行總線通訊標準。上位機包括控制單元、顯示鍵盤、打印單元、存儲單元、時鐘單元。
[0011]下位機包括電壓互感器、有源全波整流模塊、有源低通濾波模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、過零比較模塊、邏輯門電路模塊、模擬開關(guān)模塊、89C52單片機模塊、控制驅(qū)動模塊、通訊接口模塊、非易失存儲模塊、看門狗模塊；電壓互感器模塊分別與過零比較模塊和有源全波整流模塊相連，過零比較模塊與邏輯門電路模塊相連，有源全波整流模塊與有源低通濾波模塊相連，有源低通濾波模塊與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊相連，邏輯門電路模塊與模擬開關(guān)模塊相連，模擬開關(guān)模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與89C52單片機模塊相連，89C52單片機模塊分別與控制驅(qū)動模塊、通訊接口模塊、非易失存儲模塊、看門狗模塊相連。
[0012]工作時，每一臺下位機獨立完10路電流、電壓和功率因數(shù)信號的數(shù)據(jù)采集及功率計算、電量累積任務(wù)，并依據(jù)功率計算結(jié)果和電量累積結(jié)果，對10路供電線路進行單獨控制，計算結(jié)果同時存儲在非易失存儲器中，用于和上位機進行數(shù)據(jù)交換。上位機對各下位機進行綜合管理，并承擔顯示、鍵盤、打印、設(shè)置等人機接口任務(wù)，同時上位機還可以將數(shù)據(jù)通過微機接口傳輸?shù)竭h方公寓管理中心的管理端中?？刂乒裆?、下位機間和上位機與公寓管理中心的管理計算機間采用平衡傳輸?shù)腞4S58串行總線通訊標準，通訊距離遠，抗干擾能力強，能夠?qū)崿F(xiàn)多個公寓的用電綜合管理。根據(jù)實際需要每臺上位機最多可以帶犯臺下位機即對最多230條供電線路實施控制。
[0013]由電流和電壓互感器輸出的電流信號經(jīng)過取樣電阻轉(zhuǎn)換為電壓信號，經(jīng)過全波整流電路將交流電壓信號整流為脈動直流信號。為克服常規(guī)二極管整流電路門檻電壓損失，采用了由運算放大器構(gòu)成的有源小信號整流電路，經(jīng)過整流以后的脈動直流電壓信號再經(jīng)過有源低通濾波器，得到與供電線路電流和電壓成正比的電流和電壓的有效值供A/D轉(zhuǎn)換器使用。有源整流與有源低通濾波器電路如圖3和圖4所示。A/D轉(zhuǎn)換采用10位11通道串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器TL-1C453，其中10個通道用于固定的電壓采樣，另外10個通道用于對10條供電線路進行電流采樣。功率因數(shù)測量采用相位比較式，將互感器輸出的電流、電壓信號經(jīng)過零比較器變換成TTL電平方波，然后再經(jīng)過一個與非門，得到相位差信號，輸人到AT89C15的中斷口上。
[0014]UI的相位差小所允許的時間T4l = IOms — T0,由于
【權(quán)利要求】
1.一種電量計量限電控制系統(tǒng)，其特征是包括控制柜、管理端；控制柜與管理終端采用平衡傳輸?shù)腞S485串行總線通訊標準連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所示的一種電量計量限電控制系統(tǒng)，其特征是控制柜包括控制模塊、數(shù)據(jù)采集處理模塊、下位機、上位機；上位機、下位機采用平衡傳輸?shù)腞S485串行總線通訊標準。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所示的一種電量計量限電控制系統(tǒng)，其特征是上位機包括控制單元、顯示鍵盤、打印單元、存儲單元、時鐘單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所示的一種電量計量限電控制系統(tǒng)，其特征是下位機包括電壓互感器、有源全波整流模塊、有源低通濾波模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、過零比較模塊、邏輯門電路模塊、模擬開關(guān)模塊、89C52單片機模塊、控制驅(qū)動模塊、通訊接口模塊、非易失存儲模塊、看門狗模塊；電壓互感器模塊分別與過零比較模塊和有源全波整流模塊相連，過零比較模塊與邏輯門電路模塊相連，有源全波整流模塊與有源低通濾波模塊相連，有源低通濾波模塊與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊相連，邏輯門電路模塊與模擬開關(guān)模塊相連，模擬開關(guān)模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與89C52單片機模塊相連，89C52單片機模塊分別與控制驅(qū)動模塊、通訊接口模塊、非易失存儲模塊、看門狗模塊相連。
【文檔編號】G05B19/418GK103529764SQ201310211505
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】張靈枝, 楊德偉 申請人:洛陽銳億自動化工程技術(shù)有限公司