專利名稱：一種分體式智能電力儀表的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力測量設備技術領域，具體地，涉及一種分體式智能電力儀表。
背景技術：
傳統(tǒng)的電力儀表型號繁多，但功能比較單一，大多只具有某單項或多項電量測量功能，如電流表、電壓表、電壓電流組合表等，電量測量不全；而且，大多數(shù)不具備全電量測量與計量功能?，F(xiàn)有的多功能儀表，也是集成了多項電量測量與計量，但電量測量齊全、電量計量 齊全的甚少；而且，現(xiàn)有常見的多功能儀表只有一種RS485通信接口，現(xiàn)場調(diào)試、集中監(jiān)控組網(wǎng)時較為不便；另外，現(xiàn)有的多功能儀表均為一體式結(jié)構，雖然安裝很方便，但為了維護方便，需安裝在易觀察處。如在開關柜中儀表多安裝在柜門上，因此所有信號線要“過門”，還得加裝接線端子排，造成施工的不便，而且將強電引到了柜門，造成了一定的安全隱患。在實現(xiàn)本實用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中至少存在功能少、使用不方便、維護難度大與安全性差等缺陷。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于，針對上述問題，提出一種分體式智能電力儀表，以實現(xiàn)功能多、使用方便、維護難度小與安全性好的優(yōu)點。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是一種分體式智能電力儀表，包括主控顯示單元，以及與所述主控顯示單元連接的模擬量綜合監(jiān)控單元；所述主控顯示單元與模擬量綜合監(jiān)控單元，采用分離結(jié)構設置。進一步地，所述主控顯示單元，包括第一單片機，以及分別與所述第一單片機連接的人機交互模塊、告警輸出模塊、用于與上位機通信的通信模塊、及用于與模擬量綜合監(jiān)控單元連接的通信接口。進一步地，所述人機交互模塊，包括分別與所述第一單片機連接的液晶顯示屏、操作按鍵和指示燈。進一步地，所述告警輸出模塊，包括繼電器告警輸出子模塊和/或聲光報警子模塊和/或干接點告警子模塊。進一步地，所述通信模塊，包括RS485通信接口和/或RS422通信接口和/或RS232
通信接口。 進一步地，所述模擬量綜合監(jiān)控單元，包括第二單片機，分別與所述第二單片機連接的電量計量模塊、多路遙控繼電器輸出模塊、開關狀態(tài)檢測模塊、及用于與主控顯示單元連接的通信接口，以及與所述電量計量模塊連接的電量采集檢測模塊。進一步地，所述電量計量模塊，主要包括型號為ATT7026A的芯片。進一步地，所述電量采集檢測模塊，主要包括電壓傳感器和/或電流傳感器。本實用新型各實施例的分體式智能電力儀表，由于包括主控顯示單元，以及與主控顯示單元連接的模擬量綜合監(jiān)控單元；主控顯示單元與模擬量綜合監(jiān)控單元，采用分離結(jié)構設置；采用模擬量綜合監(jiān)控單元與主控顯示單元分離的結(jié)構、且主控顯示單元與模擬量綜合監(jiān)控單元可以通過RS485通信方式連接，非常適合電量采集檢測與人機交互單元在異地的使用環(huán)境；在開關柜中消除了將強電引到了柜門的安全隱患，大大減少了“過門”線，方便了施工維護；從而可以克服現(xiàn)有技術中功能少、使用不方便、維護難度大與安全性差的缺陷，以實現(xiàn)功能多、使用方便、維護難度小與安全性好的優(yōu)點。本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本實用 新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的限制。在附圖中圖I為根據(jù)本實用新型分體式智能電力儀表的工作原理示意圖；圖2a-圖2f (IXD顯示屏與第一單片機)、圖3a_圖3d (操作按鍵與指示燈)、圖4a-圖4d (告警輸出模塊)、圖5a_圖5e (通信模塊)為根據(jù)本實用新型分體式智能電力儀表中主控顯示單元的電氣原理示意圖；圖6a_圖6h (第二單片機與RS485通信接口)、圖7a_圖7o (電量計量模塊與電量采集檢測模塊)、圖8a_圖Se (4路遙控繼電器輸出模塊與開關狀態(tài)檢測模塊)為根據(jù)本實用新型分體式智能電力儀表中模擬量綜合監(jiān)控單元的電氣原理示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。根據(jù)本實用新型實施例，如圖I-圖Se所示，提供了一種分體式智能電力儀表。如圖I所示,本實施例的分體式智能電力儀表,包括主控顯示單元，以及與主控顯示單元連接的模擬量綜合監(jiān)控單元；主控顯示單元與模擬量綜合監(jiān)控單元，采用分離結(jié)構設置。其中，上述主控顯示單元，包括第一單片機，以及分別與第一單片機連接的人機交互模塊、告警輸出模塊、用于與上位機通信的通信模塊(包含RS485通信接口和/或RS422通信接口和/或RS232通信接口)、及用于與模擬量綜合監(jiān)控單元連接的通信接口( RS485通信接口)。該人機交互模塊，包括分別與第一單片機連接的液晶顯示屏(即IXD顯示屏)、操作按鍵和指示燈。該告警輸出模塊，包括繼電器告警輸出子模塊和/或聲光報警子模塊和/或干接點告警子模塊。具體實施時，LCD顯示屏與第一單片機的電氣原理，可參見圖2a-圖2f ;操作按鍵和指示燈的電氣原理，可參見圖3a-圖3d ;告警輸出模塊的電氣原理，可參見圖4a_圖4d ;通信模塊的電氣原理，可參見圖5a_圖5e。例如，電氣參數(shù)顯示界面可以包括⑴電壓、電流顯示界面La 220. ο V I a 090. o A Lh 220. ο V Ih 1()(). 2 AUc 220. 5 V Ic 080. 6 A
F 49.98Hz COS Φ 0. 98⑵有功功率、無功功率、視在功率顯示界面通過按“▲”、“ ▼”選擇
Pa 000. OOKWI有功 ^
Pb 000.OOKWiPc 000. OOKW無功▲ P 000. OOKW視在▼[注]:Pa、Pb、Pc分別為A、B、C相有功功率；P為合相有功功率。
Qa 000. OOKVar 有功▲()()KVar 無功
Qc 000.OOKVar 兒刀Q 000. OOKVar 視在▼[注]:Qa、Qb、Qc分別為A、B、C相無功功率；Q為合相無功功率。
Sa000. OOKVA有功▲
Γ Sb000. OOKVAwSc000. OOKVA無功▼
S0()(). OOKVAj視淚[注]:Sa、Sb、Sc分別為A、B、C相視在功率；S為合相視在功率。⑶有功電能及無功電能顯示界面
IiPa 0000000. 00 KWhΓ 丨l)h 0000000. 00 KWh,
I；Pc 0000000. 00 KWh ΚΙ) ()()()()()()(). 00 KWh[注]:EPa、EPb、EPc分別為A、B、C相有功電能；EP為合相有功電能。
KQa^0()()()()()(). (K) KVarh^
Γ I-Qh ()()()()()()(). 00 KVarh
I'Qc ()()()()()()(). 00 KVarh lQ ()()()()()()(). 00 KVarh[注]:EQa、EQb、EQc分別為A、B、C相無功電能；EQ為合相無功電能。⑷分體式智能電力儀表所處系統(tǒng)得參數(shù)設置界面_參數(shù)設置_
地址01互感器0100/5A電壓告警187 V-— 242 V
電能清零:0000注地址默認為01;電壓告警限值默認為187V-242V ;電能清零密碼為1234。上述模擬量綜合監(jiān)控單元，包括第二單片機，分別與第二單片機連接的電量計量模塊、多路遙控繼電器輸出模塊(如4路遙控繼電器輸出模塊)、開關狀態(tài)檢測模塊、及用于與主控顯示單元連接的通信接口(如第二 RS485通信接口)，以及與電量計量模塊連接的電量采集檢測模塊。該電量計量模塊，主要包括型號為ATT7026A的芯片。該電量采集檢測模塊，主要包括高精度的電壓傳感器和/或高精度的電流傳感器。具體實施時，第二單片 機的電氣原理，可參見圖6a-圖6h ;電量計量模塊與電量采集檢測模塊的電氣原理，可參見圖7a_圖7ο ；4路遙控繼電器輸出模塊與開關狀態(tài)檢測模塊的電氣原理，可參見圖8a-圖8e。上述實施例的分體式智能電力儀表，不僅檢測與計量電量的功能齊全，而且采用模擬量綜合監(jiān)控單元與主控顯示單元中的人機交互模塊及主控MCU (即第一單片機)分離的結(jié)構，二者之間僅采用RS485通信方式(還可以采用RS422通信方式或RS232通信方式)，引入的人機交互單元電源為DC5V ;不僅大大方便了施工，而且消除的安全隱患。上述實施例的分體式智能電力儀表，是針對電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)等電力監(jiān)控、智能控制、計量考核的應用場合設置的高精度、全電量智能配電監(jiān)控儀表。該分體式智能電力儀表，采用高精度專用計量芯片和高可靠的MCU (如第一單片機)設置，并采用高精度電壓、電流傳感器，可以測量三相電網(wǎng)中所有電量如三相電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、有功電能、無功電能等，具有RS485、RS422、RS232通信接口，具有遙控繼電器與報警繼電器輸出等。上述實施例的分體式智能電力儀表，是由主控顯示單元和模擬量綜合監(jiān)控單元兩部分組成，主控顯示單元主要是以第一單片機為核心，與連接人機交互模塊、告警繼電器輸出模塊、上位機通信模塊(即通信模塊)、第一 RS485通信接口共同組成；上位機通信模塊包含了 RS485、RS422、RS232三種通信接口。模擬量綜合監(jiān)控單元，包括第二單片機，分別與第二單片機連接的電量計量模塊(即包含專用計量芯片ATT7026A的專用電量計量模塊)、4路遙控繼電器輸出模塊、開關狀態(tài)監(jiān)測模塊、第二 RS485通信接口，以及分別與電量計量模塊連接的電量采集檢測模塊。與現(xiàn)有技術相比，上述實施例的分體式智能電力儀表，具有以下特點⑴采用模擬量綜合監(jiān)控單元與主控顯示單元分離的結(jié)構，主控顯示單元與模擬量綜合監(jiān)控單元通過RS485通信方式連接，非常適合電量采集檢測與人機交互單元在異地的使用環(huán)境；在開關柜中消除了將強電引到了柜門的安全隱患，大大減少了“過門”線，方便了施工維護；⑵測量三相電網(wǎng)中所有電量三相電壓、三相電流、三相有功功率、合相有功功率、三相無功功率、合相無功功率、三相視在功率、合相視在功率、三相功率因數(shù)、合相功率因數(shù)、三相有功電能、合相有功電能、三相無功電能、合相無功電能、電網(wǎng)頻率；而且采用了專用的計量芯片，通過數(shù)字校準電量測量精度可達O. 2級，有功精度可達O. 5S,無功精度可達I級；⑶可以采用IXD液晶全中文顯示界面，極大的方便了查詢、設置等操作；⑷提供RS485、RS232與RS422三種通信接口，可供用戶選擇與上位機通信方式；(5)具有4路遙控與2路報警繼電器輸出接口，電壓、電流超限具有聲光報警功能。綜上所述，本實用新型各實施例的分體式智能電力儀表，采用高可靠性MCU設置，并采用高精度電壓、電流傳感器，可以測量三相電網(wǎng)中所有電量如三相電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、有功電能、無功電能等，具有豐富的RS485、RS422、RS232三種通信接口，具有遙控繼電器輸出，在電流、電壓超限時具有聲光報警與繼電器輸出功能，功能齊全、性能可靠、測量與計量精度高；而且采用的分體式結(jié)構設計，非常適合電 量采集檢測與人機交互單元在異地的使用環(huán)境，并且在開關柜中消除了將強電引到了柜門的安全隱患，大大減少了“過門”線，方便了施工維護。最后應說明的是以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種分體式智能電力儀表，其特征在于，包括主控顯示單元，以及與所述主控顯示單元連接的模擬量綜合監(jiān)控單元；所述主控顯示單元與模擬量綜合監(jiān)控單元，采用分離結(jié)構設置。
2.根據(jù)權利要求I所述的分體式智能電力儀表，其特征在于，所述主控顯示單元，包括第一單片機，以及分別與所述第一單片機連接的人機交互模塊、告警輸出模塊、用于與上位機通信的通信模塊、及用于與模擬量綜合監(jiān)控單元連接的通信接口。
3.根據(jù)權利要求2所述的分體式智能電力儀表，其特征在于，所述人機交互模塊，包括分別與所述第一單片機連接的液晶顯示屏、操作按鍵和指示燈。
4.根據(jù)權利要求2所述的分體式智能電力儀表,其特征在于,所述告警輸出模塊,包括繼電器告警輸出子模塊和/或聲光報警子模塊和/或干接點告警子模塊。
5.根據(jù)權利要求2-4中任一項所述的分體式智能電力儀表，其特征在于，所述通信模塊，包括RS485通信接口和/或RS422通信接口和/或RS232通信接口。
6.根據(jù)權利要求I所述的分體式智能電力儀表，其特征在于，所述模擬量綜合監(jiān)控單元，包括第二單片機，分別與所述第二單片機連接的電量計量模塊、多路遙控繼電器輸出模塊、開關狀態(tài)檢測模塊、及用于與主控顯示單元連接的通信接口，以及與所述電量計量模塊連接的電量采集檢測模塊。
7.根據(jù)權利要求6所述的分體式智能電力儀表，其特征在于，所述電量計量模塊，主要包括型號為ATI7026A的芯片。
8.根據(jù)權利要求6所述的分體式智能電力儀表，其特征在于，所述電量采集檢測模塊，主要包括電壓傳感器和/或電流傳感器。
專利摘要本實用新型公開了一種分體式智能電力儀表，包括主控顯示單元，以及與所述主控顯示單元連接的模擬量綜合監(jiān)控單元；所述主控顯示單元與模擬量綜合監(jiān)控單元，采用分離結(jié)構設置。本實用新型所述分體式智能電力儀表，可以克服現(xiàn)有技術中功能少、使用不方便、維護難度大與安全性差等缺陷，以實現(xiàn)功能多、使用方便、維護難度小與安全性好的優(yōu)點。
文檔編號G01R31/00GK202614880SQ20122030188
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權日2012年6月26日
發(fā)明者何智暉, 張興文, 陳娜娜, 景少強 申請人:蘭州海紅技術股份有限公司