一種用電信息采集仿真模擬智能表的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用電信息采集仿真模擬智能表，屬于電力通信技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電能表是配電網(wǎng)中的重要部件，電能表能否正常工作直接關(guān)系到對(duì)用戶的計(jì)量收費(fèi)，對(duì)用戶和電網(wǎng)公司的經(jīng)濟(jì)利益均尤為重要，所以對(duì)計(jì)量管理人員的培訓(xùn)也非常重要。目前對(duì)于電能表的教學(xué)和培訓(xùn)大多集中在工作原理的講解，均采用理論講解的方式，但是工作原理的講解仍僅限于對(duì)工作原理的敘述，學(xué)員無(wú)法形象理解電能表真實(shí)的工作原理。
[0003]有鑒于此，本發(fā)明人對(duì)此進(jìn)行研究，專門開(kāi)發(fā)出一種用電信息采集仿真模擬智能表，本案由此產(chǎn)生。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種用電信息采集仿真模擬智能表，通過(guò)各個(gè)模塊可以實(shí)現(xiàn)各類故障模擬，既能滿足正常計(jì)量的要求又能滿足仿真教學(xué)的需要。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是:
[0006]—種用電信息采集仿真模擬智能表，主控模塊，與主控模塊相連的采樣模塊、通信模塊、顯示模塊、按鍵模塊和故障控制模塊，以及為智能表各模塊供電的電源模塊;其中，所述采樣模塊包括電壓傳感器、電流傳感器和電能計(jì)量芯片，三相電壓、電流經(jīng)電壓傳感器和電流傳感器轉(zhuǎn)換為采樣信號(hào)，輸入到電能計(jì)量芯片，經(jīng)電能計(jì)量芯片AD轉(zhuǎn)換后變換為數(shù)字信息，計(jì)算出各相電參量輸入到主控模塊;主控模塊根據(jù)輸入的電參量通過(guò)通信模塊、顯示模塊和故障控制模塊執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。
[0007]作為優(yōu)選，所述主控模塊采用單片機(jī)控制，具體采用型號(hào)為L(zhǎng)PC1754FBD80的單片機(jī)。單片機(jī)用于分時(shí)計(jì)費(fèi)和處理各種輸入輸出數(shù)據(jù)，通過(guò)SPI接口將電能計(jì)量芯片的數(shù)據(jù)讀出，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時(shí)段完成分時(shí)有功電能計(jì)量和最大需量計(jì)量功能，根據(jù)需要控制顯示模塊顯示各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并通過(guò)通信模塊進(jìn)行紅外及RS485通訊傳輸、遠(yuǎn)程費(fèi)控，完成運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測(cè)，并記錄存儲(chǔ)各種用電數(shù)據(jù)等。
[0008]作為優(yōu)選，所述通信模塊包括RS485通信電路和紅外通信電路，通過(guò)RS485通信電路實(shí)現(xiàn)智能表與上位機(jī)遠(yuǎn)程通信，通過(guò)紅外通信電路實(shí)現(xiàn)智能表與紅外遙控器、掌上電腦等紅外設(shè)備通信。
[0009]作為優(yōu)選，所述顯示模塊采用IXD顯示屏。
[0010]作為優(yōu)選，所述故障控制模塊包括主控制電路，以及與主控制電路相連的通信電路和繼電器控制電路，其中，所述主控制電路用于與主控模塊通信，通信電路用于與上位機(jī)通信，繼電器控制電路通過(guò)多個(gè)繼電器的各種組合實(shí)現(xiàn)不同故障的模擬控制輸出。
[0011]作為優(yōu)選，所述主控制電路采用單片機(jī)控制。
[0012]作為優(yōu)選，所述通信電路也采用RS485通信電路。
[0013]作為優(yōu)選，所述繼電器控制電路包括多路繼電器輸出，多個(gè)繼電器通過(guò)串入/并出轉(zhuǎn)換器串接后與主控制電路單片機(jī)相連。
[0014]作為優(yōu)選，所述電源模塊包括外部接入電源和內(nèi)部電源，外部接入電源連接三相電，通過(guò)降壓整流濾波、穩(wěn)壓后為智能表提供對(duì)應(yīng)的電壓，內(nèi)部電源采用電池供電。
[0015]本實(shí)用新型所述的用電信息采集仿真模擬智能表，通過(guò)各個(gè)模塊可以實(shí)現(xiàn)各類故障模擬，既能滿足正常計(jì)量的要求又能滿足仿真教學(xué)的需要，是電力部門培訓(xùn)一線從事計(jì)量和運(yùn)維人員的理想產(chǎn)品，使電力部門的培訓(xùn)工作更加符合實(shí)際、更加貼近現(xiàn)場(chǎng)，讓學(xué)員的學(xué)習(xí)更具針對(duì)性和靈活性，從而讓學(xué)員業(yè)務(wù)水平得到有效的提升。
[0016]以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)施例的用電信息采集仿真模擬智能表控制框圖；
[0018]圖2為本實(shí)施例的采樣模塊電路圖；
[0019]圖3為本實(shí)施例的主控模塊單片機(jī)電路圖；
[0020]圖4為本實(shí)施例的電源模塊電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1所示，一種用電信息采集仿真模擬智能表，主控模塊I，與主控模塊I相連的采樣模塊2、通信模塊3、顯示模塊4、按鍵模塊5和故障控制模塊6，以及為智能表各模塊供電的電源模塊。
[0022]如圖2所示，所述采樣模塊2包括電壓傳感器、電流傳感器和電能計(jì)量芯片U4，在本實(shí)施例中，所述電能計(jì)量芯片型號(hào)為ATT7022D。三相電壓、電流經(jīng)電壓傳感器和電流傳感器轉(zhuǎn)換為采樣信號(hào)，輸入到電能計(jì)量芯片U4，經(jīng)電能計(jì)量芯片AD轉(zhuǎn)換后變換為數(shù)字信息，計(jì)算出各相電壓、電流、功率、電能、等電參量輸入到主控模塊I;主控模塊I根據(jù)輸入的電參量通過(guò)通信模塊3、顯示模塊4和故障控制模塊4執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。
[0023]如圖3所示，所述主控模塊I采用單片機(jī)U15控制，具體采用型號(hào)為L(zhǎng)PC1754FBD80的單片機(jī)。單片機(jī)U15用于分時(shí)計(jì)費(fèi)和處理各種輸入輸出數(shù)據(jù)，通過(guò)SPI接口將電能計(jì)量芯片U4的數(shù)據(jù)讀出，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時(shí)段完成分時(shí)有功電能計(jì)量和最大需量計(jì)量功能，根據(jù)需要控制顯示模塊4顯示各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并通過(guò)通信模塊3進(jìn)行紅外及RS485通訊傳輸、遠(yuǎn)程費(fèi)控，完成運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測(cè)，并記錄存儲(chǔ)各種用電數(shù)據(jù)等。
[0024]所述通信模塊3包括RS485通信電路和紅外通信電路，所述RS485通信電路采用MAX485芯片，在本實(shí)施例中，通信模塊3包括2路RS485通信電路，當(dāng)其中一路發(fā)生故障時(shí)另外一路能及時(shí)的承擔(dān)電網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送的任務(wù)。為了滿足現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的工作環(huán)境，避免因線路干擾，通信模塊增加光耦進(jìn)行光電隔離，有助于提高通信的可靠性。通過(guò)RS485通信電路實(shí)現(xiàn)智能表與上位機(jī)遠(yuǎn)程通信，通過(guò)紅外通信電路實(shí)現(xiàn)智能表與紅外遙控器、掌上電腦等紅外設(shè)備通信。
[0025]所述故障控制模塊6包括主控制電路，以及與主控制電路相連的通信電路和繼電器控制電路，其中，所述主控制電路采用單片機(jī)控制，具體采用型號(hào)為L(zhǎng)PC1114FBD48的單片機(jī)，主控制電路用于與主控模塊2通信，通信電路采用RS485通信電路，用于與上位機(jī)通信；繼電器控制電路包括24路繼電器輸出，24個(gè)繼電器通過(guò)串入/并出轉(zhuǎn)換器(型號(hào)為⑶4094)串接后與主控制電路單片機(jī)U15相連，通過(guò)24個(gè)繼電器不同組合實(shí)現(xiàn)不同故障的模擬控制輸出;輸出控制模塊6同時(shí)通過(guò)接收主控模塊I的控制命令，實(shí)現(xiàn)下行級(jí)聯(lián)控制。
[0026]如圖4所示，所述電源模塊按照來(lái)源不同分為:外部接入電源和內(nèi)部電源(內(nèi)部備用電池)，外部接入電源連接三相電，通過(guò)降壓整流濾波、穩(wěn)壓后為智能表提供對(duì)應(yīng)的電壓，采用三相獨(dú)立供電即只要有一相電壓正常的情況下電表就能正常工作。內(nèi)部電源采用電池供電，方便在智能表外部電源切斷的情況下查看智能表內(nèi)部存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
[0027]本實(shí)施例所述的顯示模塊4采用LCD顯示屏，具體可以采用型號(hào)為JY09B49W的顯示屏。按鍵模塊5可以實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)命令的輸入。
[0028]本實(shí)施例所述的用電信息采集仿真模擬智能表，通過(guò)各個(gè)模塊可以實(shí)現(xiàn)各類故障模擬，既能滿足正常計(jì)量的要求又能滿足仿真教學(xué)的需要，是電力部門培訓(xùn)一線從事計(jì)量和運(yùn)維人員的理想產(chǎn)品，使電力部門的培訓(xùn)工作更加符合實(shí)際、更加貼近現(xiàn)場(chǎng)，讓學(xué)員的學(xué)習(xí)更具針對(duì)性和靈活性，從而讓學(xué)員業(yè)務(wù)水平得到有效的提升。
[0029]上述實(shí)施例和圖式并非限定本實(shí)用新型的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本實(shí)用新型的專利范疇。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用電信息采集仿真模擬智能表，其特征在于:包括主控模塊，與主控模塊相連的采樣模塊、通信模塊、顯示模塊、按鍵模塊、故障控制模塊，以及為智能表各模塊供電的電源模塊;其中，所述采樣模塊包括電壓傳感器、電流傳感器和電能計(jì)量芯片，三相電壓、電流經(jīng)電壓傳感器和電流傳感器轉(zhuǎn)換為采樣信號(hào)，輸入到電能計(jì)量芯片，經(jīng)電能計(jì)量芯片AD轉(zhuǎn)換后變換為數(shù)字信息，計(jì)算出各相電參量輸入到主控模塊;主控模塊根據(jù)輸入的電參量通過(guò)通信模塊、顯示模塊和故障控制模塊執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。2.如權(quán)利要求1所述的一種用電信息采集仿真模擬智能表，其特征在于:所述主控模塊采用單片機(jī)控制。3.如權(quán)利要求2所述的一種用電信息采集仿真模擬智能表，其特征在于:所述單片機(jī)采用型號(hào)為L(zhǎng)PC1754FBD80的單片機(jī)。4.如權(quán)利要求1所述的一種用電信息采集仿真模擬智能表，其特征在于:所述通信模塊包括RS485通信電路和紅外通信電路，通過(guò)RS485通信電路實(shí)現(xiàn)智能表與上位機(jī)遠(yuǎn)程通信，通過(guò)紅外通信電路實(shí)現(xiàn)智能表與紅外遙控器、掌上電腦通信。5.如權(quán)利要求1所述的一種用電信息采集仿真模擬智能表，其特征在于:所述顯示模塊采用IXD顯示屏。6.如權(quán)利要求1所述的一種用電信息采集仿真模擬智能表，其特征在于:所述故障控制模塊包括主控制電路，以及與主控制電路相連的通信電路和繼電器控制電路，其中，所述主控制電路與主控模塊通信，通信電路與上位機(jī)通信，繼電器控制電路通過(guò)多個(gè)繼電器的不同組合實(shí)現(xiàn)不同故障的模擬控制輸出。7.如權(quán)利要求6所述的一種用電信息采集仿真模擬智能表，其特征在于:所述主控制電路采用單片機(jī)控制。8.如權(quán)利要求6所述的一種用電信息采集仿真模擬智能表，其特征在于:所述通信電路也采用RS485通信電路。9.如權(quán)利要求7所述的一種用電信息采集仿真模擬智能表，其特征在于:所述繼電器控制電路包括多路繼電器輸出，多個(gè)繼電器通過(guò)串入/并出轉(zhuǎn)換器串接后與主控制電路單片機(jī)相連。10.如權(quán)利要求1所述的一種用電信息采集仿真模擬智能表，其特征在于:所述電源模塊包括外部接入電源和內(nèi)部電源，外部接入電源連接三相電，通過(guò)降壓整流濾波、穩(wěn)壓后為智能表提供對(duì)應(yīng)的電壓，內(nèi)部電源采用電池供電。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種用電信息采集仿真模擬智能表，主控模塊，與主控模塊相連的采樣模塊、通信模塊、顯示模塊、按鍵模塊和故障控制模塊，以及為智能表各模塊供電的電源模塊；其中，所述采樣模塊包括電壓傳感器、電流傳感器和電能計(jì)量芯片，三相電壓、電流經(jīng)電壓傳感器和電流傳感器轉(zhuǎn)換為采樣信號(hào)，輸入到電能計(jì)量芯片，經(jīng)電能計(jì)量芯片AD轉(zhuǎn)換后變換為數(shù)字信息，計(jì)算出各相電參量輸入到主控模塊；主控模塊根據(jù)輸入的電參量通過(guò)通信模塊、顯示模塊和故障控制模塊執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。本實(shí)用新型所述的用電信息采集仿真模擬智能表通過(guò)各個(gè)模塊可以實(shí)現(xiàn)各類故障模擬，既能滿足正常計(jì)量的要求又能滿足仿真教學(xué)的需要。
【IPC分類】G09B23/18, G01R22/10
【公開(kāi)號(hào)】CN205375932
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521030168
【發(fā)明人】鮑衛(wèi)東, 吳敏敏, 王鵬飛
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)浙江義烏市供電公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司金華供電公司
【公開(kāi)日】2016年7月6日
【申請(qǐng)日】2015年12月11日