專利名稱：智能電量采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種智能電量采集裝置，尤指一種適合安裝在各種機械式電能表上的全外置式智能電量采集裝置。
現(xiàn)在普遍使用的傳統(tǒng)電能表通過電流感應(yīng)線圈帶動轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，并通過一系列的齒輪組，將轉(zhuǎn)數(shù)反映成電度數(shù)字顯示出來。這種方式的電能表結(jié)構(gòu)簡單，精度高，性能穩(wěn)定，被廣泛地應(yīng)用于電能計量工作中；但是，這種電能表的抄表工作需要工作人員到現(xiàn)場，將每個電能表的讀數(shù)人工讀取后記錄下來，其自動化程度低，抄表時間長。
目前自動抄表裝置的種類很多，抄表的原理和方式有也比較繁多。
一種方式是采用電線載波的方式抄表，將用戶的用電量用脈沖方式加載到電線上，再傳輸?shù)綌?shù)據(jù)的采集中心；這種方式需要對電能表的內(nèi)部進行改造，同時還需要重新改造目前的供電線路，工程量大，并降低了供電的質(zhì)量。
另一種方法是采用電子電路測量電能，不再使用轉(zhuǎn)盤、齒輪來顯示電能；但是，這種方式的電能表精度較低，成本較高。
無論上述哪一種自動抄表裝置，其中都普遍存在著以下的缺陷首先，安裝自動抄表裝置前，需要對電能表內(nèi)部進行改造，安裝時還必須拆開電能表，因此，安裝過程復(fù)雜，并且需要重新對電能表進行校驗。
其次，現(xiàn)有的自動抄表裝置沒有定時記錄電量數(shù)據(jù)的功能，無法滿足供電部門的管理實際需要。
另外，現(xiàn)有的自動抄表裝置沒有時鐘功能，無法滿足供電部門分時段、按峰谷時間進行計量收費的需要。
本實用新型的主要目的在于提供一種智能電量采集裝置，其不需要對電能表內(nèi)部進行改造，安裝時不必拆開電能表，安裝簡單，并且不會因為安裝該裝置而需要重新對電能表進行校驗。
本實用新型的又一目的在于提供一種智能電量采集裝置，其具有定時記錄電量數(shù)據(jù)的裝置，定時記錄電量數(shù)據(jù)。
本實用新型的另一目的在于提供一種智能電量采集裝置，其設(shè)有時鐘控制裝置，可實現(xiàn)分時段、按峰谷時間進行電量計量。
本實用新型的再一目的在于提供一種智能電量采集裝置，其可對多個電能表進行計量，安裝方便，經(jīng)濟實用。
本實用新型的目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種智能電量采集裝置，它包括一安裝在電能表外部并包括有主控CPU、看門狗電路、掉電保護電路、數(shù)據(jù)存儲器、實時時鐘電路的智能電量采集主機；與該智能電量采集主機連接的、且具有電量信號采集傳感器的電能表數(shù)據(jù)采集頭；一與智能電量采集主機交換數(shù)據(jù)的手持抄表器。
所述的電能表數(shù)據(jù)采集頭設(shè)有無線通訊裝置。
所述的電能表數(shù)據(jù)采集頭未設(shè)有無線通訊裝置。
所述的無線通訊裝置為紅外通訊發(fā)送模塊或紅外通訊接收模塊或紅外通訊發(fā)送模塊及紅外通訊接收模塊。
所述的電能表數(shù)據(jù)采集頭的電量信號采集傳感器為紅外傳感器。
所述的電能表數(shù)據(jù)采集頭設(shè)在被采集電量的電能表透明玻璃外側(cè)，其紅外傳感器位于可透過該透明玻璃掃描電能表表盤柱面的位置。
所述的電能表數(shù)據(jù)采集頭外表面設(shè)有紅色濾光蓋。
所述的電能表數(shù)據(jù)采集頭還設(shè)有狀態(tài)指示燈及電能表運轉(zhuǎn)指示燈。
所述的智能電量采集主機與一個或一個以上電能表數(shù)據(jù)采集頭連接。
所述的手持抄表器設(shè)有紅外通訊發(fā)送、接收模塊及一通訊接口。
本實用新型提供的智能電量采集裝置通過采用紅外采集方式，使其可安裝在電能表的外側(cè)，而無須打開電能表，無須重新校驗電能表，安裝簡單方便；其具有的實時時鐘電路保證了其可定時記錄電量數(shù)據(jù)，并可實現(xiàn)分時段、按峰谷時間進行電量計量；此外本實用新型具有多路電量采集裝置，實現(xiàn)了對多個電能表進行計量，其經(jīng)濟實用。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步的詳細說明

圖1為本實用新型電路原理框圖。
圖2為本實用新型一實施例的智能電量采集主機的電路原理圖。
圖3為本實用新型又一實施例的智能電量采集主機的電路原理圖。
圖4為本實用新型的采集頭電路原理圖。
圖5為本實用新型的手持抄表器電路原理圖。
如圖1所示，一種智能電量采集裝置2包括電能表數(shù)據(jù)采集頭21、一智能電量采集主機22及一手持抄表器23。
其中，該電能表數(shù)據(jù)采集頭21具有一紅外傳感器及光電轉(zhuǎn)換裝置213、紅外通訊接收、發(fā)送裝置211和指示燈212。該電能表數(shù)據(jù)采集頭21安裝在被采集電量的電能表1透明玻璃外側(cè)，其紅外傳感器213位于可透過該透明玻璃掃描電能表1表盤柱面的位置；當電能表1工作時，電能表表盤轉(zhuǎn)動，該電能表表盤上的旋轉(zhuǎn)觀察標記每轉(zhuǎn)動一圈便被該紅外傳感器213檢測到一次，該紅外傳感器213將檢測到的信號進行光電轉(zhuǎn)換并傳送到智能電量采集主機22中。
該智能電量采集主機22具有一主控中央處理器(CPU)221、看門狗電路2211、掉電保護電路2212、數(shù)據(jù)存儲器222、實時時鐘電路223；該主控中央處理器(CPU)221接收由電能表數(shù)據(jù)采集頭21的紅外傳感器213檢測到的信號，按照計量控制程序的設(shè)定并根據(jù)實時時鐘電路223發(fā)送的實時時鐘信號處理該信號，并將處理后的數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)存儲器222中；其看門狗電路2211及掉電保護電路2212用以保證該智能電量采集主機22可靠工作。該智能電量采集主機22在處理電能表數(shù)據(jù)采集頭21發(fā)送的采集信號的同時，還向該電能表數(shù)據(jù)采集頭21傳送該電能表數(shù)據(jù)采集頭21工作狀態(tài)指示信號驅(qū)動相應(yīng)的指示燈212點亮。
一手持抄表器23包括一紅外通訊接收及發(fā)送裝置231、一抄表控制器232、一通訊接口233及一存儲器234。
當進行抄表操作時，該手持抄表器23受抄表控制器232控制，通過其紅外通訊接收及發(fā)送裝置231向電能表數(shù)據(jù)采集頭21發(fā)送一抄表指令信號，該信號由電能表數(shù)據(jù)采集頭21的紅外通訊接收、發(fā)送裝置211接收并傳送到與其相連接的智能電量采集主機22之中，該智能電量采集主機22接收該指令后，按照其數(shù)據(jù)發(fā)送程序的控制，通過電能表數(shù)據(jù)采集頭21的紅外通訊接收、發(fā)送裝置211將存儲在智能電量采集主機22數(shù)據(jù)存儲器222中的計量數(shù)據(jù)發(fā)送出去。該計量數(shù)據(jù)由手持抄表器23的紅外通訊接收及發(fā)送裝置231接收并存儲在其存儲器234中。
該手持抄表器23通過一通訊接口233與其他數(shù)據(jù)接收計算機連接，將由該手持抄表器23采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲到其他系統(tǒng)之中。
如圖1、2、4所示，U11為電能表數(shù)據(jù)采集頭21的紅外傳感器213，其采集電能表表盤轉(zhuǎn)動信號，并將該信號轉(zhuǎn)換為一電信號COMPARE OUT該信號傳送到智能電量采集主機22之中；U1為智能電量采集主機22的主控中央處理器(CPU)221，電信號COMPARE OUT輸入到該主控中央處理器(CPU)221的一COMPARE_IN輸入端，主控中央處理器(CPU)221處理該信號并將處理后的數(shù)據(jù)通過其輸出引腳11、12輸出到與其連接的存儲器U2中存儲；一實時時鐘223為一集成電路芯片U3其通過5、6、7引腳與主控中央處理器(CPU)221連接，為主控中央處理器(CPU)221提供實時時鐘信號。
如圖1、2、4、5所示，手持抄表器23的抄表控制器232通過其引腳1發(fā)出一驅(qū)動信號驅(qū)動紅外發(fā)射二極管D11發(fā)出抄表指令信號，該信號由電能表數(shù)據(jù)采集頭21的紅外接收芯片U12接收，并通過其引腳3傳送到智能電量采集主機22的主控中央處理器(CPU)221的引腳9，主控中央處理器(CPU)221根據(jù)該指令信息將存儲在存儲器U2中的數(shù)據(jù)讀出，并通過其引腳19發(fā)送到電能表數(shù)據(jù)采集頭21的發(fā)射信號端SEND，其并驅(qū)動紅外發(fā)射二極管D3將該數(shù)據(jù)發(fā)射給手持抄表器23。手持抄表器23通過其紅外接收裝置Q1接收由電能表數(shù)據(jù)采集頭21發(fā)射的數(shù)據(jù)，并由其抄表控制器232的引腳4讀入，該抄表控制器232處理該數(shù)據(jù)并通過其引腳17、18將其存入存儲器234(U21)中。
此外，智能電量采集主機22的主控中央處理器(CPU)221在處理電能表數(shù)據(jù)采集頭21發(fā)送的采集信號的同時，還通過其引腳17、18向該電能表數(shù)據(jù)采集頭21傳送該電能表數(shù)據(jù)采集頭21工作狀態(tài)指示信號，并驅(qū)動相應(yīng)的指示燈212(發(fā)光二極管D1、D2)點亮。
如圖1、3、4所示，U1’為智能電量采集主機22的主控中央處理器(CPU)221，由多個電能表數(shù)據(jù)采集頭21采集的電能表計量信號分別輸入到一信號整理芯片U5的引腳8、9、10、11，經(jīng)該信號整理芯片U5整理后再通過其引腳1、2、1 3、14分別的輸入到該主控中央處理器221(U1’)的引腳40、41、42、43，主控中央處理器221(U1’)處理該信號并將處理后的數(shù)據(jù)通過其輸出引腳3、4輸出到與其連接的存儲器U2’中存儲；一實時時鐘223為一集成電路芯片U3’其通過5、6、7引腳與主控中央處理器221(U1’)的19、18、17連接，為主控中央處理器221(U1’)提供實時時鐘信號。
如圖1、3、4、5所示，手持抄表器23的抄表控制器232通過其引腳1發(fā)出一驅(qū)動信號驅(qū)動紅外發(fā)射二極管D11發(fā)出抄表指令信號，該信號由電能表數(shù)據(jù)采集頭21的紅外接收芯片U12接收，并通過其引腳3傳送到智能電量采集主機22的主控中央處理器221(U1’)的引腳15，主控中央處理器(CPU)221根據(jù)該指令信息將存儲在存儲器U2中的數(shù)據(jù)讀出，并通過其引腳13發(fā)送到電能表數(shù)據(jù)采集頭21的發(fā)射信號端SEND，其并驅(qū)動紅外發(fā)射二極管D3將該數(shù)據(jù)發(fā)射給手持抄表器23。手持抄表器23通過其紅外接收裝置Q1接收由電能表數(shù)據(jù)采集頭21發(fā)射的數(shù)據(jù)，并由其抄表控制器232的引腳4讀入，該抄表控制器232處理該數(shù)據(jù)并通過其引腳17、18將其存入存儲器234(U21)中。
此外，智能電量采集主機22的主控中央處理器221(U1’)在處理電能表數(shù)據(jù)采集頭21發(fā)送的采集信號的同時，還通過其引腳8、24、25、26、27分別向多個電能表數(shù)據(jù)采集頭21傳送該電能表數(shù)據(jù)采集頭21工作狀態(tài)指示信號，并驅(qū)動相應(yīng)的指示燈212(發(fā)光二極管D1、D2)點亮。
由此可使一智能電量采集主機22與多個電能表數(shù)據(jù)采集頭21連接，實現(xiàn)一智能電量采集主機22同時對多戶電能表1的數(shù)據(jù)采集。
權(quán)利要求1.一種智能電量采集裝置，其特征在于它包括一安裝在電能表外部并包括有主控CPU、看門狗電路、掉電保護電路、數(shù)據(jù)存儲器、實時時鐘電路的智能電量采集主機；與該智能電量采集主機連接的、且具有電量信號采集傳感器的電能表數(shù)據(jù)采集頭；一與智能電量采集主機交換數(shù)據(jù)的手持抄表器。
2.如權(quán)利要求1所述的智能電量采集裝置，其特征在于所述的電能表數(shù)據(jù)采集頭設(shè)有無線通訊裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的智能電量采集裝置，其特征在于所述的電能表數(shù)據(jù)采集頭未設(shè)有無線通訊裝置。
4.如權(quán)利要求1或2所述的智能電量采集裝置，其特征在于所述的無線通訊裝置為紅外通訊發(fā)送模塊或紅外通訊接收模塊或紅外通訊發(fā)送模塊及紅外通訊接收模塊。
5.如權(quán)利要求1所述的智能電量采集裝置，其特征在于所述的電能表數(shù)據(jù)采集頭的電量信號采集傳感器為紅外傳感器。
6.如權(quán)利要求1所述的智能電量采集裝置，其特征在于所述的電能表數(shù)據(jù)采集頭設(shè)在被采集電量的電能表透明玻璃外側(cè)，其紅外傳感器位于可透過該透明玻璃掃描電能表表盤柱面的位置。
7.如權(quán)利要求1所述的智能電量采集裝置，其特征在于所述的電能表數(shù)據(jù)采集頭外表面設(shè)有紅色濾光蓋。
8.如權(quán)利要求1或2或3或5或6或7所述的智能電量采集裝置，其特征在于所述的電能表數(shù)據(jù)采集頭還設(shè)有狀態(tài)指示燈及電能表運轉(zhuǎn)指示燈。
9.如權(quán)利要求1或2或3或5或6或7或8所述的智能電量采集裝置，其特征在于所述的智能電量采集主機與一個或一個以上電能表數(shù)據(jù)采集頭連接。
10.如權(quán)利要求1所述的智能電量采集裝置，其特征在于所述的手持抄表器設(shè)有紅外通訊發(fā)送、接收模塊及一通訊接口。
專利摘要一種智能電量采集裝置,它包括:一安裝在電能表外部并包括有主控CPU、看門狗電路、掉電保護電路、數(shù)據(jù)存儲器、實時時鐘電路的智能電量采集主機與具有電量信號采集傳感器的電能表數(shù)據(jù)采集頭連接;一與智能電量采集主機交換數(shù)據(jù)的手持抄表器;安裝該裝置無須打開電能表,無須重新校驗電能表,安裝簡單方便;其具有的實時時鐘,可定時記錄電量數(shù)據(jù),可分時段、按峰谷時間計量電量;其具有多路采集,實現(xiàn)了多電能表計量,經(jīng)濟實用。
文檔編號G08C17/02GK2465192SQ01201290
公開日2001年12月12日 申請日期2001年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月12日
發(fā)明者孫青 申請人:孫青