專利名稱：一種多路交流電量計(jì)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電量計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種多路交流電量計(jì)量裝置。
背景技術(shù)：
目前，電網(wǎng)內(nèi)使用的智能電表，已經(jīng)具備了交流電多種信號(hào)的監(jiān)測(cè)、運(yùn)算與顯示功能，并提供了一些遠(yuǎn)程傳輸功能。在大量的工業(yè)領(lǐng)域和家用領(lǐng)域，存在需要對(duì)多路三相交流電和單相交流電進(jìn)行分別精確計(jì)量的需要，但現(xiàn)有的電表都只能進(jìn)行單路計(jì)量和顯示，如果測(cè)量多路，就需要掛多個(gè)電表。在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在安裝難度大、成本高、占用體積大與使用不方便等缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，針對(duì)上述問(wèn)題，提出一種多路交流電量計(jì)量裝置，以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、集成度高、功能多與使用方便的優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種多路交流電量計(jì)量裝置，包括MCU模塊、電源模塊與可擴(kuò)展式設(shè)置的三相計(jì)量模塊，所述MCU模塊、三相計(jì)量模塊與電源模塊集成設(shè)置、且依次電連接；所述三相計(jì)量模塊，用于采集多個(gè)三相交流支路的至少包含電流、電壓與功率因數(shù)的電量信息；所述MCU模塊，用于基于三相計(jì)量模塊采集所得電量信息，進(jìn)行計(jì)算處理，得到至少包含即時(shí)功率、累積電能與無(wú)功功率的指標(biāo)信息。進(jìn)一步地，以上所述的多路交流電量計(jì)量裝置，還包括可擴(kuò)展式設(shè)置的單相計(jì)量模塊，所述MCU模塊、單相計(jì)量模塊與電源模塊集成設(shè)置、且依次電連接；所述單相計(jì)量模塊，用于采集多個(gè)單相交流支路的至少包含電流、電壓與功率因數(shù)的電量信息；所述MCU模塊，用于基于單相計(jì)量模塊采集所得電量信息，進(jìn)行計(jì)算處理，得到至少包含即時(shí)功率、累積電能與無(wú)功功率的指標(biāo)信息。進(jìn)一步地，以上所述的多路交流電量計(jì)量裝置，還包括通信模塊，所述通信模塊與MCU模塊集成設(shè)置、且信號(hào)連接；所述通信模塊，用于為MCU模塊與其它設(shè)備之間的信息交互提供數(shù)據(jù)傳輸通道。進(jìn)一步地，所述通信模塊，包括并行設(shè)置的本機(jī)通信設(shè)備、本地?zé)o線通信設(shè)備與本地紅外線通信設(shè)備。進(jìn)一步地，以上所述的多路交流電量計(jì)量裝置，還包括人機(jī)交互模塊，所述人機(jī)交互模塊直接與MCU模塊電連接、或通過(guò)通信模塊與MCU模塊信號(hào)連接；所述人機(jī)交互模塊，用于顯示多相計(jì)量模塊和/或單相計(jì)量模塊采集所得電量信息和/或MCU模塊計(jì)算所得指標(biāo)信息，以及設(shè)定MCU模塊和/或三相計(jì)量模塊和/或單相計(jì)量模塊和/或電源模塊和/或通信模塊的相應(yīng)參數(shù)。[0014]進(jìn)ー步地，所述人機(jī)交互模塊包括顯示設(shè)備與操作按鍵；所述顯示設(shè)備與操作按鍵，直接與MCU模塊電連接、或通過(guò)通信模塊與MCU模塊信號(hào)連接。進(jìn)ー步地，所述MCU模塊，至少包括單片機(jī)、多個(gè)I/O接ロ、用于實(shí)時(shí)存儲(chǔ)多相計(jì)量模塊和/或單相計(jì)量模塊 采集所得電量信息的片外存儲(chǔ)器、以及用于給多相計(jì)量模塊和/或單相計(jì)量模塊采集所得電量信息添加時(shí)間標(biāo)簽的時(shí)鐘電路；所述多個(gè)I/o接ロ、片外存儲(chǔ)器與時(shí)鐘電路，分別與單片機(jī)電連接。進(jìn)ー步地，所述MCU模塊，至少還包括復(fù)位及電源漏電檢測(cè)電路，所述復(fù)位及電源漏電檢測(cè)電路與單片機(jī)電連接；所述復(fù)位及電源漏電檢測(cè)電路，用于復(fù)位、電源漏電檢測(cè)、以及在電源電壓低于設(shè)定值時(shí)進(jìn)行掉電輸出的。進(jìn)ー步地，所述MCU模塊，至少還包括定時(shí)上報(bào)子模塊，所述定時(shí)上報(bào)子模塊與單片機(jī)電連接；所述定時(shí)上報(bào)子模塊，用于將多相計(jì)量模塊和/或單相計(jì)量模塊采集所得電量信息和/或片外存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的定時(shí)上報(bào)至上級(jí)管理系統(tǒng)。本實(shí)用新型各實(shí)施例的多路交流電量計(jì)量裝置，由于包括MCU模塊、電源模塊與可擴(kuò)展式設(shè)置的三相計(jì)量模塊，MCU模塊、三相計(jì)量模塊與電源模塊集成設(shè)置、且依次電連接；三相計(jì)量模塊，用于采集多個(gè)三相交流支路的至少包含電流、電壓與功率因數(shù)的電量信息；MCU模塊，用于基于三相計(jì)量模塊采集所得電量信息，進(jìn)行計(jì)算處理，得到至少包含即時(shí)功率、累積電能與無(wú)功功率的指標(biāo)信息；可以大大縮小多路交流電計(jì)量時(shí)的裝置體積，降低安裝工作量和難度，大大降低成本，在計(jì)量路數(shù)增加時(shí)，成本優(yōu)勢(shì)迅速増加；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中安裝難度大、成本高、占用體積大與使用不方便的缺陷，以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、集成度高、功能多與使用方便的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在所寫的說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。

附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)ー步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中圖I為根據(jù)本實(shí)用新型多路交流電量計(jì)量裝置的工作原理示意圖；圖2a-圖2f為根據(jù)本實(shí)用新型多路交流電量計(jì)量裝置中MCU模塊的電氣原理示意圖；圖3為根據(jù)本實(shí)用新型多路交流電量計(jì)量裝置中電源模塊的電氣原理示意圖；圖4a_圖4e、圖5a_圖5d、以及圖6a_圖6d為根據(jù)本實(shí)用新型多路交流電量計(jì)量裝置中單相計(jì)量模塊的電氣原理示意圖；圖7a-圖 7e、圖 8a_ 圖 8e、圖 9a_ 圖 9e、圖 IOa-圖 10e、圖 Ila-圖 lie、圖 12a_ 圖12e、以及圖13a-圖13f為根據(jù)本實(shí)用新型多路交流電量計(jì)量裝置中多相計(jì)量模塊的電氣原理示意圖；圖14a與圖14b為根據(jù)本實(shí)用新型多路交流電量計(jì)量裝置中通信模塊的電氣原理示意圖。[0028]結(jié)合附圖，本實(shí)用新型實(shí)施例中附圖標(biāo)記如下I-MCU模塊；2_三相計(jì)量模塊；3_單相計(jì)量模塊；4_電源模塊；5_通信模塊。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，提供了一種多路交流電量計(jì)量裝置。如圖I-圖14b所示，本實(shí)施例包括MCU模塊I、電源模塊4、可擴(kuò)展式設(shè)置的三相計(jì)量模塊2、可擴(kuò)展式設(shè)置的單相計(jì)量模塊3、通信模塊5與人機(jī)交互模塊，MCU模塊I、三相計(jì)量模塊2、單相計(jì)量模塊3、電源模塊4、通信模塊5與人機(jī)交互模塊集成設(shè)置。其中，單相計(jì)量模塊3與三相計(jì)量模塊2，電連接在MCU模塊I與電源模塊4之間；人機(jī)交互模塊，直接與MCU模塊I電連接，或者通過(guò)通信模塊5與MCU信號(hào)連接。在上述實(shí)施例中，三相計(jì)量模塊2，用于采集多個(gè)三相交流支路的至少包含電流、電壓與功率因數(shù)的電量信息；單相計(jì)量模塊3，用于采集多個(gè)單相交流支路的至少包含電流、電壓與功率因數(shù)的電量信息；MCU模塊I，用于基于單相計(jì)量模塊3和/或三相計(jì)量模塊2采集所得電量信息，進(jìn)行計(jì)算處理，得到至少包含即時(shí)功率、累積電能與無(wú)功功率的指標(biāo)信息；人機(jī)交互模塊，用于顯示多相計(jì)量模塊和/或單相計(jì)量模塊3采集所得電量信息和/或MCU模塊I計(jì)算所得指標(biāo)信息，以及設(shè)定MCU模塊I和/或三相計(jì)量模塊2和/或單相計(jì)量模塊3和/或電源模塊4和/或通信模塊5的相應(yīng)參數(shù)；通信模塊5，用于為MCU模塊I與其它設(shè)備(如人機(jī)交互模塊)之間的信息交互提供數(shù)據(jù)傳輸通道。在上述實(shí)施例中，MCU模塊I，至少包括單片機(jī)、多個(gè)I/O接口、片外存儲(chǔ)器、時(shí)鐘電路、復(fù)位及電源漏電檢測(cè)電路與定時(shí)上報(bào)子模塊；單片機(jī)、多個(gè)I/o接口、片外存儲(chǔ)器、時(shí)鐘電路、復(fù)位及電源漏電檢測(cè)電路與定時(shí)上報(bào)子模塊，分別與單片機(jī)電連接。具體地，片外存儲(chǔ)器，用于實(shí)時(shí)存儲(chǔ)多相計(jì)量模塊和/或單相計(jì)量模塊3采集所得電量信息；時(shí)鐘電路，用于給多相計(jì)量模塊和/或單相計(jì)量模塊3采集所得電量信息添加時(shí)間標(biāo)簽；復(fù)位及電源漏電檢測(cè)電路，用于復(fù)位、電源漏電檢測(cè)、以及在電源電壓低于設(shè)定值時(shí)進(jìn)行掉電輸出，例如，在電源電壓低于3V時(shí)發(fā)出告警信號(hào)；定時(shí)上報(bào)子模塊，用于將多相計(jì)量模塊和/或單相計(jì)量模塊采集所得電量信息和/或片外存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的定時(shí)上報(bào)至上級(jí)管理系統(tǒng)。在上述實(shí)施例中，通信模塊5，包括并行設(shè)置的本機(jī)通信設(shè)備、本地?zé)o線通信設(shè)備與本地紅外線通信設(shè)備。人機(jī)交互模塊，包括顯示設(shè)備與操作按鍵；顯示設(shè)備與操作按鍵，直接與MCU模塊I電連接、或通過(guò)通信模塊5與MCU模塊I信號(hào)連接。具體實(shí)施時(shí)，MCU模塊I的具體電氣原理，可參見(jiàn)圖2a-圖2f ;電源模塊4的具體電氣原理，可參見(jiàn)圖3 ;單相計(jì)量模塊3的具體電氣原理,可參見(jiàn)圖4a-圖6d ;三相計(jì)量模塊2的具體電氣原理，可參見(jiàn)圖7a-圖13f ;通信模塊5的具體電氣原理，可參見(jiàn)圖14a_圖14b。在MCU模塊I中，單片機(jī)的型號(hào)可以為UPD78F1166AGC-UEU-AX，時(shí)鐘電路可以采用型號(hào)為RX-8025T的時(shí)鐘芯片。在三相計(jì)量模塊2中，三相計(jì)量芯片的型號(hào)可以為RN8302。在單相計(jì)量模塊3中，單相計(jì)量芯片的型號(hào)可以為RN8209。 在上述實(shí)施例中，可以在多路交流電量計(jì)量裝置中集成設(shè)置有多個(gè)三相交流電量采集模塊(如三相計(jì)量模塊2)和多個(gè)單相交流電量采集模塊(如單相計(jì)量模塊3)，最低配置為I路三相交流電量采集模塊和I路單相交流電量采集模塊，可根據(jù)需要擴(kuò)充至8路3相三相交流電量采集模塊和8路單相交流電量采集模塊；可以采集多個(gè)三相交流電支路和単相交流電支路的電流、電壓與功率因數(shù)，并計(jì)算出即時(shí)功率、累計(jì)電能與無(wú)功功率等關(guān)鍵指標(biāo)。上述實(shí)施例的多路交流電量計(jì)量裝置，以ー個(gè)功能強(qiáng)大的單片機(jī)為核心，提供足夠的I/o接ロ ；提供片外存儲(chǔ)器，可以根據(jù)需要存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)；提供時(shí)鐘芯片，可以給采集到的所有數(shù)據(jù)加上時(shí)間標(biāo)簽；提供I路RS232串ロ用于本機(jī)配置，I路RS485串ロ用于本地有線通訊，I路紅外線接ロ用于本地?zé)o線通信；根據(jù)需要可以提供液晶顯示和按鍵，便于本地直接觀察各路電量數(shù)據(jù)。上述實(shí)施例的多路交流電量計(jì)量裝置，通過(guò)對(duì)電表的核心部件進(jìn)行多路集成設(shè)置，可實(shí)現(xiàn)在需要多路三相、単相交流電精確計(jì)量時(shí)，能夠簡(jiǎn)便安裝、且節(jié)約成本；可以代替目前采用多個(gè)單電表累加的傳統(tǒng)方式，大大縮小多路交流電計(jì)量時(shí)的裝置體積，降低安裝工作量和難度，大大降低成本，在計(jì)量路數(shù)增加時(shí)，成本優(yōu)勢(shì)迅速増加。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種多路交流電量計(jì)量裝置，其特征在于，包括MCU模塊、電源模塊與可擴(kuò)展式設(shè)置的三相計(jì)量模塊，所述MCU模塊、三相計(jì)量模塊與電源模塊集成設(shè)置、且依次電連接； 所述三相計(jì)量模塊，用于采集多個(gè)三相交流支路的至少包含電流、電壓與功率因數(shù)的電量信息；所述MCU模塊，用于基于三相計(jì)量模塊采集所得電量信息，進(jìn)行計(jì)算處理，得到至少包含即時(shí)功率、累積電能與無(wú)功功率的指標(biāo)信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多路交流電量計(jì)量裝置，其特征在于，還包括可擴(kuò)展式設(shè)置的單相計(jì)量模塊，所述MCU模塊、單相計(jì)量模塊與電源模塊集成設(shè)置、且依次電連接； 所述單相計(jì)量模塊，用于采集多個(gè)單相交流支路的至少包含電流、電壓與功率因數(shù)的電量信息；所述MCU模塊，用于基于單相計(jì)量模塊采集所得電量信息，進(jìn)行計(jì)算處理，得到至少包含即時(shí)功率、累積電能與無(wú)功功率的指標(biāo)信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的多路交流電量計(jì)量裝置，其特征在于，還包括通信模塊，所述通信模塊與MCU模塊集成設(shè)置、且信號(hào)連接；所述通信模塊，用于為MCU模塊與其它設(shè)備之間的信息交互提供數(shù)據(jù)傳輸通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多路交流電量計(jì)量裝置，其特征在于，所述通信模塊，包括并行設(shè)置的本機(jī)通信設(shè)備、本地?zé)o線通信設(shè)備與本地紅外線通信設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多路交流電量計(jì)量裝置，其特征在于，還包括人機(jī)交互模塊，所述人機(jī)交互模塊直接與MCU模塊電連接、或通過(guò)通信模塊與MCU模塊信號(hào)連接； 所述人機(jī)交互模塊，用于顯示多相計(jì)量模塊和/或單相計(jì)量模塊采集所得電量信息和/或MCU模塊計(jì)算所得指標(biāo)信息，以及設(shè)定MCU模塊和/或三相計(jì)量模塊和/或單相計(jì)量模塊和/或電源模塊和/或通信模塊的相應(yīng)參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多路交流電量計(jì)量裝置，其特征在于，所述人機(jī)交互模塊包括顯示設(shè)備與操作按鍵；所述顯示設(shè)備與操作按鍵，直接與MCU模塊電連接、或通過(guò)通信模塊與MCU模塊信號(hào)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多路交流電量計(jì)量裝置，其特征在于，所述MCU模塊，至少包括單片機(jī)、多個(gè)I/O接口、用于實(shí)時(shí)存儲(chǔ)多相計(jì)量模塊和/或單相計(jì)量模塊采集所得電量信息的片外存儲(chǔ)器、以及用于給多相計(jì)量模塊和/或單相計(jì)量模塊采集所得電量信息添加時(shí)間標(biāo)簽的時(shí)鐘電路；所述多個(gè)I/o接口、片外存儲(chǔ)器與時(shí)鐘電路，分別與單片機(jī)電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多路交流電量計(jì)量裝置，其特征在于，所述MCU模塊，至少還包括復(fù)位及電源漏電檢測(cè)電路，所述復(fù)位及電源漏電檢測(cè)電路與單片機(jī)電連接；所述復(fù)位及電源漏電檢測(cè)電路，用于復(fù)位、電源漏電檢測(cè)、以及在電源電壓低于設(shè)定值時(shí)進(jìn)行掉電輸出的。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多路交流電量計(jì)量裝置，其特征在于，所述MCU模塊，至少還包括定時(shí)上報(bào)子模塊，所述定時(shí)上報(bào)子模塊與單片機(jī)電連接；所述定時(shí)上報(bào)子模塊，用于將多相計(jì)量模塊和/或單相計(jì)量模塊采集所得電量信息和/或片外存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的定時(shí)上報(bào)至上級(jí)管理系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種多路交流電量計(jì)量裝置，包括MCU模塊、電源模塊與可擴(kuò)展式設(shè)置的三相計(jì)量模塊，所述MCU模塊、三相計(jì)量模塊與電源模塊集成設(shè)置、且依次電連接；所述三相計(jì)量模塊，用于采集多個(gè)三相交流支路的至少包含電流、電壓與功率因數(shù)的電量信息；所述MCU模塊，用于基于三相計(jì)量模塊采集所得電量信息，進(jìn)行計(jì)算處理，得到至少包含即時(shí)功率、累積電能與無(wú)功功率的指標(biāo)信息。本實(shí)用新型所述多路交流電量計(jì)量裝置，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中安裝難度大、成本高、占用體積大與使用不方便等缺陷，以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、集成度高、功能多與使用方便的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R22/10GK202383198SQ20112054959
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者李征, 楊帆, 胡剛, 袁勰 申請(qǐng)人:無(wú)錫博歐電子科技有限公司