一种可火灾监测控制的售电单向收费智能型电表的制作方法

本发明涉及电力设备，特别是一种可火灾监测控制的售电单向收费智能型电表。

背景技术：

国家电网2010年颁布的智能电表标准，经过三年大规模的安装运行，显示了巨大的社会经济效益；但同时，也在一些方面存在不完善的地方：如，对强磁干扰的抵抗强度低、安全性差、不支持自动流水线、远程参数修改操作不便、安全性不好等，同时，大部分的电表在发生火灾时，无法及时的进行灭火，演变成更严重的事故，造成人身和财产的重大损失，同时，在发现火灾时，人们因为缺乏电力设备火灾的救灾常识，很多人会使用水或者普通灭火器进行灭火，因为普通灭火器为干粉灭火器，在灭火后对电表内中精密电路有损害。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种可火灾监测控制的售电单向收费智能型电表。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种可火灾监测控制的售电单向收费智能型电表，包括电表壳体，所述电表壳体内设有阻燃隔板，所述阻燃隔板将电表壳体内部分为上隔室和下隔室两部分，所述上隔室内设有集成电路板（45），所述集成电路板（45）上设有火线电流采样电路、零线电流采样电路、电压采样电路、专用电能计量芯片和MCU控制单元，所述火线电流采样电路、零线电流采样电路和电压采样电路分别与专用电能计量芯片电气连接，所述专用电能计量芯片通过SPI串口与MCU控制单元电气连接，所述上隔室内内还设有检测模块和外联模块，所述MCU控制单元还分别与检测模块和外联模块电性连接，所述电表壳体的上表面设有二氧化碳自动灭火机构，所述二氧化碳自动灭火机构由固定安装在电表壳体外上表面中心处的二氧化碳空气筛选压缩液化装置、固定安装在二氧化碳空气筛选压缩液化装置上的四个接口、开在电表壳体外上表面四角处的矩形开口、固定安装在电表壳体上表面且与每个矩形开口相对应的竖直中空盒体、开在竖直中空盒体侧表面上的长方形开口、固定安装在竖直中空盒体顶部且且伸缩端向下的微型直线电机、固定安装在微型直线电机伸缩端上的喷头、一端与喷头固定连接且另一端与接口连接的导管、位于每个微型直线电机内的信号接收器共同构成的，所述二氧化碳空气筛选压缩液化装置由固定安装在电表壳体外上表面中心处的装置壳体、位于装置壳体上表面的进气口、固定安装在进气口一端口处的涡轮增压进气机构、位于装置壳体内部且与进气口另一端口相连接的二氧化碳筛选仪、位于装置壳体内部且与二氧化碳筛选仪相连接的空气液化压缩机、与空气液化压缩机出口相连接的二氧化碳存储罐体、固定安装在每个接口端处的压力阀共同构成的，所述电表壳体内部设有温度监控设备，所述温度监控设备内部设有信号发射器，所述下隔室内设有蓄电池和光电转换器，所述蓄电池和光电转换器电性连接，所述电表壳体外侧表面上覆盖有多片太阳能光板，光电转换器与每一块太阳能光板电性连接，所述蓄电池分别与二氧化碳自动灭火机构、温度监控设备电性连接。

所述外联模块包括实时时钟电路、模块通讯电路、数据存储器、LCD显示模块、通讯模块、红外通讯模块、ESAM认证电路以及按键控制电路。

所述检测模块包括电源异常检测电路、负荷控制检测电路和负荷控制电路三部分。

所述上隔室内还设有电源电路，且电源电路分别与专用电能计量芯片、MCU控制单元、通讯模块电气连接。

所述专用电能计量芯片为型芯片。

所述红外通讯模块通过模拟异步串口与MCU控制单元电气连接。

所述蓄电池的型号为CR。

所述二氧化碳筛选仪、空气液化压缩机和二氧化碳存储罐体之间均通过橡胶导管相连接。

所述信号接收器通过蓝牙信号与信号发射器相连接。

所述阻燃隔板为纳米级氢氧化镁阻燃隔板。

利用本发明的技术方案制作的可火灾监测控制的售电单向收费智能型电表，通过设置二氧化碳自动灭火机构可以通过温度的检测，判定火灾的严重程度，决定使用二氧化碳的程度，同时在发生较严重的火灾时，二氧化碳空气筛选压缩液化装置可以持续不断的生成液态二氧化碳，进行灭火，坚持到消防队员的到来，减少了人身和财产的损失，利用的是备用的蓄电池，即使断电的情况下，也会启用备用电源，进行灭火，同时，有抗外界强电磁场、分时计量、阶梯电量、电力参数测量、电能脉冲输出、485及电力线载波通信、参数存储、停电显示、事件记录等功能，具有计量精度高、功耗低、性能稳定、安全可靠、使用方便等特点，可以达到1级以上计量精度，优于国家电网标准要求的2级计量精度，广泛应用于电力行业的居民用电计量、用电信息采集等领域。

附图说明

图1是本发明所述一种可火灾监测控制的售电单向收费智能型电表的结构示意图；

图2是本发明所述二氧化碳空气筛选压缩液化装置俯视图；

图3是本发明所述温度监控设备局部放大图；

图4是本发明所述集成电路板示意图；

图5是本发明所述外联模块示意图；

图6是本发明所述检测模块示意图；

图7是本发明所述上隔室电路图；

图8是本发明所述蓄电池连接电路图；

图中，1、电表壳体；2、阻燃隔板；3、上隔室；4、下隔室；5、火线电流采样电路；6、零线电流采样电路；7、电压采样电路；8、专用电能计量芯片；9、MCU控制单元；10、SPI串口；11、接口；12、矩形开口；13、竖直中空盒体；14、长方形开口；15、微型直线电机；16、喷头；17、导管；18、信号接收器；19、装置壳体；20、进气口；21、涡轮增压进气机构；22、二氧化碳筛选仪；23、空气液化压缩机；24、二氧化碳存储罐体；25、压力阀；26、温度监控设备；27、信号发射器；28、蓄电池；29、光电转换器；30、太阳能光板；31、实时时钟电路；32、模块通讯电路；33、数据存储器；34、LCD显示模块；35、485通讯模块；36、红外通讯模块；37、ESAM认证电路；38、按键控制电路；39、电源异常检测电路；40、负荷控制检测电路；41、负荷控制电路；42、电源电路；43、模拟异步串口；44、橡胶导管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-8所示，一种可火灾监测控制的售电单向收费智能型电表，包括电表壳体（1），其特征在于，所述电表壳体（1）内设有阻燃隔板（2），所述阻燃隔板（2）将电表壳体（1）内部分为上隔室（3）和下隔室（4）两部分，所述上隔室（3）内设有集成电路板（45），所述集成电路板（45）上设有火线电流采样电路（5）、零线电流采样电路（6）、电压采样电路（7）、专用电能计量芯片（8）和MCU控制单元（9），所述火线电流采样电路（5）、零线电流采样电路（6）和电压采样电路（7）分别与专用电能计量芯片（8）电气连接，所述专用电能计量芯片（8）通过SPI串口（10）与MCU控制单元（9）电气连接，所述上隔室（3）内内还设有检测模块（46）和外联模块（47），所述MCU控制单元（9）还分别与检测模块（46）和外联模块（47）电性连接，所述电表壳体（1）的上表面设有二氧化碳自动灭火机构，所述二氧化碳自动灭火机构由固定安装在电表壳体（1）外上表面中心处的二氧化碳空气筛选压缩液化装置、固定安装在二氧化碳空气筛选压缩液化装置上的四个接口（11）、开在电表壳体（1）外上表面四角处的矩形开口（12）、固定安装在电表壳体（1）上表面且与每个矩形开口（12）相对应的竖直中空盒体（13）、开在竖直中空盒体（13）侧表面上的长方形开口（14）、固定安装在竖直中空盒体（13）顶部且且伸缩端向下的微型直线电机（15）、固定安装在微型直线电机（15）伸缩端上的喷头（16）、一端与喷头（16）固定连接且另一端与接口（11）连接的导管（17）、位于每个微型直线电机（15）内的信号接收器（18）共同构成的，所述二氧化碳空气筛选压缩液化装置由固定安装在电表壳体（1）外上表面中心处的装置壳体（19）、位于装置壳体（19）上表面的进气口（20）、固定安装在进气口（20）一端口处的涡轮增压进气机构（21）、位于装置壳体（19）内部且与进气口（20）另一端口相连接的二氧化碳筛选仪（22）、位于装置壳体（19）内部且与二氧化碳筛选仪（22）相连接的空气液化压缩机（23）、与空气液化压缩机（23）出口相连接的二氧化碳存储罐体（24）、固定安装在每个接口（11）端处的压力阀（25）共同构成的，所述电表壳体（1）内部设有温度监控设备（26），所述温度监控设备（26）内部设有信号发射器（27），所述下隔室（4）内设有蓄电池（28）和光电转换器（29），所述蓄电池（28）和光电转换器（29）电性连接，所述电表壳体（1）外侧表面上覆盖有多片太阳能光板（30），光电转换器（29）与每一块太阳能光板（30）电性连接，所述蓄电池（28）分别与二氧化碳自动灭火机构、温度监控设备（26）电性连接;所述外联模块（47）包括实时时钟电路（31）、模块通讯电路（32）、数据存储器（33）、LCD显示模块（34）、485通讯模块（35）、红外通讯模块（36）、ESAM认证电路（37）以及按键控制电路（38）;所述检测模块（46）包括电源异常检测电路（39）、负荷控制检测电路（40）和负荷控制电路（41）三部分;所述上隔室（3）内还设有电源电路（42），且电源电路（42）分别与专用电能计量芯片（8）、MCU控制单元（9）、485通讯模块（35）电气连接;所述专用电能计量芯片（8）为8209型芯片;所述红外通讯模块（36）通过模拟异步串口（43）与MCU控制单元（9）电气连接;所述蓄电池（28）的型号为CR2477;所述二氧化碳筛选仪（22）、空气液化压缩机（23）和二氧化碳存储罐体（24）之间均通过橡胶导管（45）相连接;所述信号接收器（18）通过蓝牙信号与信号发射器（27）相连接;所述阻燃隔板（2）为纳米级氢氧化镁阻燃隔板。

本实施方案的特点为，火线电流采样电路、零线电流采样电路和电压采样电路分别与专用电能计量芯片电气连接，专用电能计量芯片通过SPI串口与MCU控制单元电气连接，上隔室内内还设有检测模块和外联模块，MCU控制单元还分别与检测模块和外联模块电性连接，二氧化碳自动灭火机构由固定安装在电表壳体外上表面中心处的二氧化碳空气筛选压缩液化装置、固定安装在二氧化碳空气筛选压缩液化装置上的四个接口、开在电表壳体外上表面四角处的矩形开口、固定安装在电表壳体上表面且与每个矩形开口相对应的竖直中空盒体、开在竖直中空盒体侧表面上的长方形开口、固定安装在竖直中空盒体顶部且且伸缩端向下的微型直线电机、固定安装在微型直线电机伸缩端上的喷头、一端与喷头固定连接且另一端与接口连接的导管、位于每个微型直线电机内的信号接收器共同构成的，二氧化碳空气筛选压缩液化装置由固定安装在电表壳体外上表面中心处的装置壳体、位于装置壳体上表面的进气口、固定安装在进气口一端口处的涡轮增压进气机构、位于装置壳体内部且与进气口另一端口相连接的二氧化碳筛选仪、位于装置壳体内部且与二氧化碳筛选仪相连接的空气液化压缩机、与空气液化压缩机出口相连接的二氧化碳存储罐体、固定安装在每个接口端处的压力阀共同构成的，在发生较严重的火灾时，二氧化碳空气筛选压缩液化装置可以持续不断的生成液态二氧化碳，进行灭火，同时，有抗外界强电磁场、分时计量、阶梯电量、电力参数测量、电能脉冲输出、485及电力线载波通信、参数存储、停电显示、事件记录等功能，具有计量精度高、功耗低、性能稳定、安全可靠、使用方便等特点，可以达到1级以上计量精度，优于国家电网标准要求的2级计量精度，广泛应用于电力行业的居民用电计量、用电信息采集等领域。

在本实施方案中，电源电路为所有电路和模块提供电源，专用电能计量芯片负责电能量运算，电源异常检测电路与MCU控制单元电气连接，保证检测仪表内部供电电源的可靠性，电压采样电路、火线电流采样电路和零线电流采样电路为专用电能计量芯片提供可用以运算的电压和电流采样信号，模块通讯电路通过USART接口与MCU控制单元电气连接实现PLC电力线载波通讯功能或者微功率无线通讯功能，模块通讯电路内包括发送保护电路，用以保证在电压低的情况下锁闭发送输出，从而保证MCU控制单元主控回路正常运行，红外通讯模块通过模拟异步串口与MCU控制单元电气连接，实现调制型红外通讯功能，负荷控制电路通过驱动电路与MCU控制单元电气连接，用以实现用户负荷的接通和断开功能，通过对负荷开关触点闭合状态测试，来保证负荷控制单元的控制可靠性，按键控制电路内包括停电支持电路，用以保证市电缺失情况下的按键系统的正常运行，无方向性485通讯单元与MCU控制单元电气连接，实现无方向性485通讯功能，无方向性485通讯单元内包括光电隔离电路，用以实现485通讯回路与仪表内部回路的光电隔离，负荷控制电路通过驱动电路与MCU控制单元电气连接，用以实现用户负荷的接通和断开功能，负荷控制检测电路与MCU控制单元电气连接，通过对负荷开关触点闭合状态测试，来保证负荷控制单元的控制可靠性，按键控制电路与MCU控制单元电气连接，用以把用户需求通过按键传输到仪表内部，按键控制电路内包括停电支持电路，用以保证市电缺失情况下的按键系统的正常运行，LCD显示模块通过显示驱动电路把MCU控制单元要显示的内容传输给液晶屏，LCD显示模块内包括停电显示电路，用以实现市电缺失条件下的显示功能，实时时钟电路通过同步通讯方式（IIC）与MCU控制单元电气连接，实现实时时钟的传输，实时时钟电路内包括停电供电控制电路，用以保证市电缺失条件下实时时钟单元的正常工作，数据存储器通过同步通讯方式（IIC）与MCU控制单元电气连接，实现实时数据的传输。数据存储器内包括写保护控制电路，用以保证非允许状态下的异常数据写入数据存储器内设有备份及CRC校验机制，通过软件控制实现存储数据的可靠性。

在本实施方案中，当设备内部温度过高，发生火灾时，温度监控设备检测后将信号通过信号发射器发射到微型直线电机上的信号接收器，通过控制器控制微型直线电机开始工作，喷头将伸入上隔室内，同时控制器控制二氧化碳自动灭火机构中的涡轮增压机构开始增压，压入其中的空气通过二氧化碳筛选仪筛选出二氧化碳，并将其输送到空气液化压缩机进行压缩液化，液化后的二氧化碳进入二氧化碳存储罐，控制器控制压力阀打开，液态二氧化碳将通过导管送入喷头，对火灾进行处理，电表壳体上的太阳能光板吸收太阳能，通过光电转换器转换为电能并存储到蓄电池中，当断电后，蓄电池可以继续为二氧化碳自动灭火机构供电，保证设备的安全性。

在本实施方案中，上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。