一種三相組網(wǎng)檢測電表的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實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)測電表。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著我國工業(yè)化進程的前進步伐，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。為此我國在“十二五規(guī)劃”中提出建設(shè)“智能電網(wǎng)”的解決方案，實現(xiàn)電網(wǎng)、計算機網(wǎng)、電信網(wǎng)三網(wǎng)融合。傳統(tǒng)的機械式電表及電子式電表無論是在計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，承擔著原始電能數(shù)據(jù)采集、計量和傳輸?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率計量功能、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]本實用新型解決的技術(shù)問題在于提供一種基于電能計量芯片與ARM芯片相結(jié)合的寬量程、高可靠性三相組網(wǎng)檢測智能電表。
[0005]為解決上述問題，本實用新型采用了如下技術(shù)方案:
[0006]—種三相組網(wǎng)檢測電表，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；所述測量模塊包括計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)/外部信號或參數(shù)；所述計量芯片、存儲單元、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)動單元連接所述顯示面板。
[0007]優(yōu)選的，所述計量芯片為ATT7022C三相電能計量芯片。
[0008]進一步的，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]進一步的，所述存儲單元包括閃存單元和校表存儲單元。
[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)動單元為TM1721芯片。
[0013]進一步的，還包括報警模塊，所述報警模塊包括發(fā)光報警單元和聲音報警單元。
[0014]本實用新型的三相組網(wǎng)檢測電表，采用超低功耗芯片STM32F103RET6作為數(shù)據(jù)處理、存儲與通信的核心，配以高精度多功能防竊電且具有測量諧波的功能的三項電能計量芯片ATT7022C，其電量的采集測量，強大的數(shù)據(jù)處理運算，存儲與輸出，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化設(shè)計。
[0015]本實用新型的三相組網(wǎng)檢測電表，量程寬、可靠性高，能夠?qū)崿F(xiàn)電能表的多種功能:計量功能，可計量正、反向有功，費率電量，并可存儲；需量測量，可測量雙向、分時段最大需量及發(fā)生時間，可手動清零；顯示功能，可顯示電量、時間、報警等信息，具有日歷和計時功能；可通過RS485、外置電力線載波通信模塊進行校時；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、時鐘脈沖輸出功能；可聲光報警，正常后自動關(guān)閉。解決了居民用戶的用電計量收費、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，促進用戶合理用電，方便居民操作。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的三相組網(wǎng)檢測電表一個實施例的功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為了進一步理解本實用新型，下面結(jié)合實施例對本實用新型優(yōu)選實施方案進行描述，但是應(yīng)當理解，這些描述只是為進一步說明本實用新型的特征和優(yōu)點，而不是對本實用新型權(quán)利要求的限制。
[0018]結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型進行進一步說明。
[0019]在本發(fā)明的一個實施例中，一種三相組網(wǎng)檢測電表，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；所述測量模塊包括計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)/外部信號或參數(shù)；所述計量芯片、存儲單元、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，具有強勁的性能，低功耗，多任務(wù)處理能力，是設(shè)計智能電表的核心。而配合采用具有溫度補償功能的RX8025T內(nèi)置硬件時鐘電路，具有日歷計時等功能。
[0021]優(yōu)選的，計量芯片為ATT7022C三相電能計量芯片，該芯片具有測量諧波的功能，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)測電路可以保證加電和斷電時正常工作，提供一個SPI接口，方便與外部MCU之間進行計量參數(shù)以及校表參數(shù)的傳遞。
[0022]計量芯片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ATT7022C控制寄存器的設(shè)置，選擇基波表模式時，輸出基波有功脈沖和基波無功脈沖，選擇諧波表模式時，輸出諧波有功脈沖和諧波無功脈沖。
[0023]優(yōu)選的，本實施例中的電表具有2個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)部電路實行電氣隔離，并有失效保護電路，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，本實施例中的顯示模塊為液晶顯示屏，所述驅(qū)動單元為TM1721芯片。
[0025]進一步的，本實施例中的電表設(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)，輸出報警信號到報警器等。
[0026]進一步的，本實施例中的電表還包括報警模塊，包括發(fā)光報警單元和聲音報警單元。發(fā)光報警采用紅色常亮指示，當事件恢復(fù)正常后報警自動結(jié)束；聲音報警生效后，當事件恢復(fù)正常后報警結(jié)束。當產(chǎn)生ALM LED CTL報警信號后驅(qū)動BC817三極管使ALARMLED電路導(dǎo)通讓LED發(fā)光報警。
[0027]本實施例中的電表，具有電能計量、信息存儲及處理、實時監(jiān)控、自動控制、信息交互功能，精準高效、低功耗、抗干擾能力強等特點。
【主權(quán)項】
1.一種三相組網(wǎng)檢測電表，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；所述測量模塊包括計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)/外部信號或參數(shù)；所述計量芯片、存儲單元、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)檢測電表，其特征在于:所述計量芯片為ATT7022C三相電能計量芯片。3.如權(quán)利要求2所述的三相組網(wǎng)檢測電表，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)檢測電表，其特征在于:所述存儲單元包括閃存單元和校表存儲單元。6.如權(quán)利要求1-5任一項所述的三相組網(wǎng)檢測電表，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)檢測電表，其特征在于:所述顯示模塊為液晶顯示屏，所述驅(qū)動單元為TM1721芯片。8.如權(quán)利要求7所述的三相組網(wǎng)檢測電表，其特征在于:還包括報警模塊，所述報警模塊包括發(fā)光報警單元和聲音報警單元。
【專利摘要】本實用新型設(shè)計電氣儀表領(lǐng)域，提供了一種三相組網(wǎng)檢測電表，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；所述測量模塊包括計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；所述計量芯片、存儲單元、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)動單元連接所述顯示面板。本實用新型的電表解決了居民用戶的用電計量收費、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，促進用戶合理用電，方便居民操作。
【IPC分類】G01R22/06
【公開號】CN205067595
【申請?zhí)枴緾N201520798885
【發(fā)明人】詹華東, 顧家春, 張強
【申請人】臺州啟辰電氣設(shè)備有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年10月16日