专利名称：一种国网单相载波远程费控智能电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电能表，尤其涉及的是一种国网单相载波远程费控智能电能表。
背景技术：
随着电网系统的改革，现有的电能表在数据处理能力、事件记录能力和信息交互 的功能都不能满足电能表发展的需要。因此，现有技术还有待于改进和发展。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种国网单相载波远程费控智能电能表，旨在解决现 有的电能表的在数据处理能力，事件记录能力和信息交互功能上的不足。本实用新型的技术方案如下一种国网单相载波远程费控智能电能表，其包括电压采样模块、电流采样模块、电 能计量芯片、数字信号处理芯片，其特征在于，还包括记录并永久保存电能表所有状态信息的事件记录模块；能显示电能表所有状态信息的大画面宽温液晶显示模块；对电压采样模块和电流采样模块采取的电压和电流信号进行滤波处理的滤波 器；所述电压采样模块和电流采样模块分别连接各种对应的滤波器，所述滤波器连接 所述电能计量芯片，所述电能计量芯片连接数字信号处理芯片，所述数字信号处理芯片连 接事件记录模块和大画面宽温液晶显示模块。所述的国网单相载波远程费控智能电能表，其中，所述电能表还包括通信模块，所 述通信模块包括红外通信模块、载波通信模块和串口通信模块；所述通信模块用于电能表 进行数据传输，广播校时，抄表和管理。所述的国网单相载波远程费控智能电能表，其中，所述电能表还包括确保电能表 安全可靠的传输数据的安全认证模块，所述安全认证模块连接所述数字信号处理器。所述的国网单相载波远程费控智能电能表，其中，所述电能表还包括清除电表内 部存储的数据的清零模块，所述清零模块连接所述数字信号处理芯片。所述的国网单相载波远程费控智能电能表，其中，所述电能表还包括一具有日历、 计时、闰年自动转换功能的时钟模块，所述时钟模块连接所述数字信号处理芯片。所述的国网单相载波远程费控智能电能表，其中，所述电能表还包括一用于修改 电能表内部程序的编程模块，所述编程模块连接所述数字信号处理芯片。所述的单相电子式载波多费率电能表，其中，所述编程模块还设置有一编程开关， 用于保护电能表编程操作的安全。所述的国网单相载波远程费控智能电能表，其中，所述串口通信模块为RS485通信模块。本实用新型的有益效果本实用新型通过采用超大规模数字信号处理芯片、永久 保存信息的事件记录模块、RS485通讯和红外通讯、大画面宽温液晶显示等先进技术，使电 能表集众多功能于一体，具有电能量计量、信息存储及处理、实时监测、信息交互等功能。
图1是本实用新型中电能表的原理框图；图2是本实用新型中电能表的IXD显示界面参考图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施 例对本实用新型进一步详细说明。如图1所示，所述电能表包括电流采样模块、电压采样模块、电能计量芯片、数字 信号处理芯片、存储器、事件记录模块、大画面宽温液晶显示模块和通信模块。还包括分别 设置在电流采样模块和电压采样模块输出端处的滤波器。所述事件记录模块用于记录并永久保存电能表所有状态信息；所述大画面宽温液 晶显示模块用于显示电能表所有状态信息；所述电压采样模块和电流采样模块分别取样单 相电线上的的电压和电流信号，并分别经过滤波器进行滤波处理后送入电能计量芯片。所述电压采样模块和电流采样模块分别连接各种对应的滤波器，所述滤波器连接 所述电能计量芯片，所述电能计量芯片连接数字信号处理芯片，所述数字信号处理芯片连 接事件记录模块和大画面宽温液晶显示模块。所述电能表还包括通信模块，所述通信模块包括红外通信模块和串口通信模块； 所述通信模块用于电能表进行数据传输，广播校时，抄表和管理。所述串口通信模块为 RS485通信模块。所述电能表还包括确保电能表安全可靠的传输数据的安全认证模块；还包括清除 电表内部存储的数据的清零模块；还包括一具有日历、计时、闰年自动转换功能的时钟模 块；还包括一用于修改电能表内部程序的编程模块；所述编程模块还设置有一编程开关， 用于保护电能表编程操作的安全。所述时钟模块、清零模块、安全认证模块、编程模块分别 连接至所述数字信号处理芯片。智能电能表的工作原理为，智能电能表工作时，电压、电流经采样模块转换为采样 信号并通过滤波处理后送入电能计量芯片，电能计量芯片将能量信号转化为脉冲信号送到 数字信号处理芯片进行电量脉冲采集，电量累计和各项计算分析处理，其结果保存在存储 器中；同时数字信号处理芯片完成红外、485通讯、液晶显示等功能处理。电能表带有时钟 电路，保证时钟在标称温度下时钟日误差小于0. 5s/d。数据安全性上采用冗余设计，数据采 用多重备份，确保计量数据可靠。所述智能电能表的主要功能有计量功能、自动转换费率和时段及电价方案、安全 认证、电力参数测量及监测、事件记录、计时功能、显示功能、通讯功能、端口输出、报警功 能、编程开关和编程密码双重防护措施。所述智能电能表具有计量功能，包括电量计量、电量冻结、清零。所述智能电能表的电量计量功能包括(1)具有正、反向有功电能计量功能，能存储其数据，并可以据此设置组合有功；[0034](2)具有分时计量功能，有功电能量按相应的时段分别累计、存储总、尖、峰、平、谷 电能量；(3)能存储上12个月的总电能和各费率电能量；数据存储分界时刻为月末M时， 或在每月1号至观号内的整点时刻。所述智能电能表的电量冻结功能，电量冻结可以冻结正向(反向)有功及尖、峰、 平、谷电量，具体分为以下几种情况(1)定时冻结电表按照用户约定的时间及间隔冻结电能量数据；每个冻结量保 存12次；(2)瞬时冻结在非正常情况下，冻结当前的日历、时间、所有电能量和有功功率 的数据；瞬时冻结量保存最后3次的数据；(3)约定冻结在新老两套费率/时段转换、阶梯电价转换或电力公司认为有特殊 需要时，冻结转换时刻的电能量以及其他重要数据，保存最后2次冻结数据；(4)日冻结存储每天零点时刻的电能量，存储60天的数据；(5)整点冻结存储整点时刻或半点时刻的有功总电能和无功总电量以及冻结时 间，可存储96个数据。冻结电量可通过用户卡、检查卡或其它通信接口抄出，便于进行用电量分析和线 损统计。所述智能电能表的清零功能，电能表只有在被授权及通过安全验证的情况下能进 行电量清零操作，清除电表内部存储的电能量、冻结量、事件记录等数据。永久记录电能表 清零事件的发生时刻及清零时的电能量数据。所述智能电能表具有自动转换费率和时段及电价方案功能(1)电表采用硬件时钟电路，具有日历、计时和闰年自动转换功能；(2)日历、时钟和费率时段及电价方案均可通过RS485、红外数据接口等进行设置 和调整，设置时需按下编程键，进入编程状态；(3)具有两套费率时段表，可在约定的时刻自动转换；(4)每套费率表包括两个时区，在一个自然日内至少可编程设置4种费率和48个 时段，时段设置的最小时间间隔为15分钟，时段可跨越零点设置；[0049](5)具有两套电价方案，可在约定的时刻或达到约定的用电量水平时自动转换。所述智能电能表具有安全认证的功能，对电能表进行参数设置命令操作时，需通 过严格的密码验证等安全认证，以确保数据传输安全可靠。所述智能电能表具有电力参数测量及监控的功能，智能电表能测量、记录、显示 当前电压、电流(包括零线电流)、有功功率、功率因数等运行参数。测量误差(引用误 差)士以内。所述智能电能表具有事件记录的功能，电量的事件记录功能可以记录对电表的编 程和清零操作以及电表运行状态，具体分为以下几种情况(1)永久记录电能表清零事件的发生时刻及清零时的电能量数据；(2)记录编程总次数，最近10次编程的时刻、操作者代码、编程项的数据标识；(3)记录校时总次数(不包含广播校时)，最近10次校时的时刻、操作者代码；(4)记录掉电的总次数，最近10次掉电发生及结束的时刻；[0057](5)记录开表盖总次数，最近10次开表盖事件的发生、结束时刻。事件记录可通过 通信接口抄出，便于进行统计分析。所述智能电能表具有计时功能，采用内置带温度补偿的硬件时钟电路，具有日历、 计时、闰年自动转换功能；内部时钟端子输出频率为1Hz。电能表可接受的广播校时范围不 大于5min ；广播校时无需编程键和通讯密码配合；每天只允许校对一次，且应避免在电能 表执行冻结或结算数据转存操作前后5min内进行。所述智能电能表具有显示功能，该电能表采用大屏幕宽温中文字符液晶显示，具 有防紫外线功能，在正常使用情况下，LCD寿命大于10年。电能表具备自动循环和按键两种显示方式；自动循环显示时间间隔可在5 20秒 内设置；按键显示时，LCD应启动背光，带电时无操作60s后自动关闭背光。停电显示停电后，液晶显示自动关闭；液晶显示关闭后，可用按键或其他方式唤 醒液晶显示；唤醒后如无操作，自动循环显示一遍后关闭显示；按键显示操作结束30秒后 关闭显不。所述智能电能表具有通讯功能，所述电能表包括通信模块，所述通信包括包括红 外通信模块、载波通信模块和RS485串口通信模块，且每一个模块都对应具有一个红外通 信接口、一个载波通信接口、一个RS485通信接口。通信接口物理层彼此独立，一种通信信 道的损坏不影响其它信道。电能表通过通信接口可以与手持终端、数据采集器、检测设备、 计算机等进行数据传输、广播对时设置、抄读、编程、管理等。RS485通信接口和电能表内部电路实现电气隔离，有失效保护电路。调制式红外通 信接口的缺省波特率为1200bps。RS485通信传输速率允许在1200bps、M00bps、4800bps、 9600bps中选择，缺省设置为MOObps。通信接口通过电气性能、抗干扰试验。所述智能电能表具有端口输出的功能，电能表具备与所计电能成正比的光脉冲测 试输出和电脉冲测试输出功能。电脉冲测试输出为光隔离无源输出，脉宽为80ms士20ms。 电能表具备秒时间信号输出端子。所述智能电能表具有报警功能，当电表出现下列故障时，在循环显示第一项显示 报警代码或报警提示，并且LCD背光灯持续点亮当电能表出现故障时，显示出错信息码 (用Err-X X表示)。所述智能电能表具有编程开关和编程密码双重防护措施，以防止非授权人进行编 程操作。电能表仅在允许编程状态才能进行编程操作，广播校时和读表操作不受编程开关 的控制。(1)编程开关a)编程开关采用按键式设计，且只有在打开封印后方能触及到编程开关。b)在可编程状态下，若240分钟内没有任何操作，电能表将自动关闭编程状态。(2)编程密码 a)电能表需先通过编程密码验证才能执行编程或其他特殊操作。b)密码采用两级管理，每一级密码由6位阿拉伯数字组成；密码权限等级不同，可 执行的操作不同。c)具有高等级密码权限的人员，可修改低等级密码，并执行低等级密码的所有操 作。[0074]d)连续3次密码输入错误，电能表将自动关闭编程功能M小时。电能表采用IXD显示，显示内容对应显示代码参见图2的显示界面参考图和表1 的显示说明。
权利要求1.一种国网单相载波远程费控智能电能表，包括电压采样模块、电流采样模块、电能计 量芯片、数字信号处理芯片，其特征在于，还包括记录并永久保存电能表所有状态信息的事件记录模块；能显示电能表所有状态信息的大画面宽温液晶显示模块；对电压采样模块和电流采样模块采取的电压和电流信号进行滤波处理的滤波器；所述电压采样模块和电流采样模块分别连接各种对应的滤波器，所述滤波器连接所述 电能计量芯片，所述电能计量芯片连接数字信号处理芯片，所述数字信号处理芯片连接事 件记录模块和大画面宽温液晶显示模块。
2.根据权利要求1所述的国网单相载波远程费控智能电能表，其特征在于，所述电能 表还包括通信模块，所述通信模块包括红外通信模块、载波通信模块和串口通信模块。
3.根据权利要求1所述的国网单相载波远程费控智能电能表，其特征在于，所述电能 表还包括确保电能表安全可靠的传输数据的安全认证模块，所述安全认证模块连接所述数 字信号处理芯片。
4.根据权利要求1所述的国网单相载波远程费控智能电能表，其特征在于，所述电能 表还包括清除电表内部存储的数据的清零模块，所述清零模块连接所述数字信号处理芯 片。
5.根据权利要求1所述的国网单相载波远程费控智能电能表，其特征在于，所述电能 表还包括一具有日历、计时、闰年自动转换功能的时钟模块，所述时钟模块连接所述数字信 号处理芯片。
6.根据权利要求1所述的国网单相载波远程费控智能电能表，其特征在于，所述电能 表还包括一用于修改电能表内部程序的编程模块，所述编程模块连接所述数字信号处理芯 片。
7.根据权利要求6所述的国网单相载波远程费控智能电能表，其特征在于，所述编程 模块还设置有一编程开关。
8.根据权利要求2所述的国网单相载波远程费控智能电能表，其特征在于，所述串口 通信模块为RS485通信模块。
专利摘要本实用新型公开了一种国网单相载波远程费控智能电能表，其包括电压采样模块、电流采样模块、电能计量芯片、数字信号处理芯片，其特征在于，还包括记录并永久保存电能表所有状态信息的事件记录模块；能显示电能表所有状态信息的大画面宽温液晶显示模块；对电压采样模块和电流采样模块采取的电压和电流信号进行滤波处理的滤波器。采用本实用新型可使现有的电能表具有电能量计量、信息存储及处理、实时监测、信息交互等功能。
文档编号G01R11/02GK201886042SQ20102052571
公开日2011年6月29日 申请日期2010年9月9日 优先权日2010年9月9日
发明者覃正双, 陈贤泽 申请人:深圳市森晖电子有限公司