一种用电计量系统的制作方法

本发明属于用电计量的技术领域，具体涉及一种用电计量系统。

背景技术：

随着经济的发展，居民生活日益提高，各类家用电器进入千家万户，大功率设备也越来越多，用电量越来越大，随着工业化的进一步发展，电力资源成为紧缺资源，每年都有大量电力缺额。近年来，虽然智能电表的“双覆盖”和计量技术的发展让电能表准确性提高，但在准确性提高后同时也出现了居民电费翻倍，导致居民很不理解，出现居民拒缴电费和供电局经常受到投诉影响供电企业形象。通常来说，用户只有在缴纳电费时才知道用电量的多少，以及是否超出额度用电，从而导致这一个用电过程的不可控，另外，用户经常忘记关闭空调等家用电器，导致一些电器长时间无效运行，浪费电能。

市面上有些电器生产厂家为了推销商品，将本来3个千瓦的设备，名牌上只标注2个千瓦，来说明他们的产品节能，用于欺骗消费者，而实际设备容量为3个千瓦；实际为40w的灯泡，标注为15w，厂家在现场推销说，“我15w的灯泡比25w的灯泡亮”，导致用电户觉得电费高，进而引起客户不满和投诉，因此，亟待需要一种对用户实际总用电量及家用电器的用电量进行分析控制，使用户对实际用电量及各电器的用电量做到心中有数。

技术实现要素：

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种能够检测用户总用电量及家用电器用电量的用电计量系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用电计量系统，包括：电压电流采集装置和诊断终端，所述诊断终端包括壳体，所述壳体上设置有电压输入接口、电流输入接口、显示屏和输入按键，所述壳体内设置有计量处理单元，所述电压输入接口、电流输入接口、显示屏和输入按键分别与计量处理单元电连接，所述电压输入接口、电流输入接口经电压电流采集装置与用户的进户线电连接；

所述计量处理单元包括：

功率计算模块：用于根据电压和电流数值计算得到功率值；

用电量计量模块：用于根据功率值及用电时间计算该时间内的总功率数值；

电价计量模块：用于根据当前用电时间内的电价计算该时间内的总用电价格。

优选地，所述电压电流采集装置包括电压采集插针，所述电压采集插针的一端与用户的进户线电连接，电压采集插针的另一端与电压输入接口电连接。

优选地，所述电压电流采集装置包括钳形电流互感器，所述钳形电流互感器的感应线圈套设在用户的进户线的一根电线上，钳形电流互感器的输出接线端子与电流输入接口电连接。

优选地，所述电压电流采集装置还包括计量插座，所述计量插座包括插座接口、电源插头、电压电流获取装置及信号传输接头，所述电压电流获取装置的输入端通过电源插头与用户的进户线电连接，所述电压电流获取装置的输出端通过信号传输接头与电压输入接口、电流输入接口电连接。

优选地，所述电压电流获取装置包括电压互感器和电流互感器，所述信号传输接头包括电压信号接头和电流信号接头，所述电压互感器的输入端与电源插头电连接，所述电压互感器的输出端通过电压信号接头与电压输入接口电连接；所述电流互感器的感应线圈套设在与电源插头相连的电源输入线上，所述电流互感器的输出端与电流输入接口电连接。

优选地，所述电压信号接头、电流信号接头均包括电缆、限位块、弹簧、盖帽和接电头，所述限位块安装在电缆上，电缆的一端设置有连接头，盖帽可滑动地套设在电缆的一端，并将连接头包裹在其内部，所述盖帽的端部开有与连接头相配合的通孔，所述限位块与盖帽之间设有弹簧，且弹簧套设于电缆的外周。

优选地，所述插座接口包括两相、三相插座口、大功率插座口及灯泡插座口。

优选地，通过电压输入接口和电流输入接口进入的信号通过电压电流处理单元将采集到的电压和电流进行分压、分流处理，并通过模数转换单元转换为数字信号后传输给计量处理单元。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明一种用电计量系统，通过电压电流采集装置采集用户进户线的电压和电流，发送至计量处理单元，经处理后计算出单相用户负载当时的功率，并将计算后的数值进行显示；本实施例通过电压电流采集装置采集用户的进户线的电压和电流，通过输入按键输入用电周期和电价，诊断终端能够显示该用户的用电总电量及用电周期内的总用电价格，从而对自家的用电量做到心中有数，缴纳电费时避免用户因供电公司电费计算有误而产生不必要的纠纷。

2、本发明的电压电流采集装置包括计量插座，在检测时，本实施例只需将电源插头经插座与市电相连、被测用电设备的电源线与相应的插座接口相连、信号传输接头与诊断终端相连，即可完成当前设备的功率监测，被测家用电器省去剪线、拧线、处理线头等繁琐步骤，操作非常简便、快捷，极大提高工作效率。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明；

图1为本发明诊断终端的结构示意图；

图2为本发明计量插座的正视图；

图3为本发明计量插座的后视图；

图4为本发明电压信号接头的剖视图；

图5为本发明用电计量系统的电路原理框图。

图中：1为壳体，11为电压输入接口，12为电流输入接口，13为显示屏，14为输入按键，2为计量插座，21为插座接口，211为两相、三相插座口，212为大功率插座口，213为灯泡插座口，22为电源插头，23为电压电流获取装置，24为信号传输接头，241为电压信号接头，242为电流信号接头，25为电缆，26为限位块，27为弹簧，28为盖帽，29为连接头。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1-5所示，本发明提供如下实施例。

一种用电计量系统，包括：电压电流采集装置和诊断终端，如图1所示，所述诊断终端包括壳体1，所述壳体1上设置有电压输入接口11、电流输入接口12、显示屏13和输入按键14，所述壳体1内设置有计量处理单元，所述电压输入接口11、电流输入接口12、显示屏13和输入按键14分别与计量处理单元电连接，所述电压输入接口11、电流输入接口12经电压电流采集装置与用户的进户线电连接。

进一步地，所述计量处理单元包括：

功率计算模块：采集用户进户线的电压和电流，计算得到功率值；

用电量计量模块：根据功率值及用户的用电时间，计算用户在该时间内的总功率数值；

电价计量模块：根据当前用电时间内的电价，计算用户在该时间内的总用电价格。

进一步的，通过电压输入接口11和电流输入接口12进入的信号通过电压电流处理单元将采集到的电压和电流进行分压、分流处理，并通过模数转换单元转换为数字信号后传输给计量处理单元，计量处理单元的功率计算模块通过公式p＝ui可计算出单相用户的负载功率，进一步的，电价计量模块可根据当前用电时间内的电价(可通过输入按键14输入)计算用户在该时间内的总用电价格，并将计算后的数值经显示屏13进行显示。参阅图5，为本发明用电计量系统的电路原理框图。

采用以上方案，可通过功率计算模块计算得到的较为真实的用电器的功率值，通过所计算的到的功率值与用电器的标识功率(厂商所标识的功率)进行对比，从而实现用电器功率的“诊断”。通过上述系统用户还可根据自己的用电时间和规律，初步估算自家的用电量，具有极强的实用性。

作为优选的，所述电压电流采集装置包括电压采集插针，所述电压采集插针的一端与用户的进户线电连接，电压采集插针的另一端与电压输入接口11电连接；所述电压电流采集装置包括钳形电流互感器，所述钳形电流互感器的感应线圈套设在用户的进户线的一根电线上，钳形电流互感器的输出接线端子与电流输入接口12电连接。

作为优选的，电压采集插针的输入正负端分别与用户的进户线电连接，电压采集插针输出正负端分别与诊断终端上电压输入接口11电连接，钳形电流互感器的感应线圈套设在进户线的零线或火线上，钳形电流互感器的输出接线端子与电流输入接口12电连接，采集到的电压、电流经计量处理单元处理后，通过与显示屏13显示计算后的数值。

作为优选的，所述电压电流采集装置还包括计量插座2，如图2、图3所示，所述计量插座2包括插座接口21、电源插头22、电压电流获取装置23及信号传输接头24，所述电压电流获取装置23的输入端通过电源插头22与用户的进户线电连接，所述电压电流获取装置23的输出端通过信号传输接头24与电压输入接口11、电流输入接口12电连接。

作为优选的，所述电压电流获取装置23包括电压互感器和电流互感器，所述信号传输接头24包括电压信号接头241和电流信号接头242，所述电压互感器的输入端与电源插头22电连接，所述电压互感器的输出端通过电压信号接头241与电压输入接口11电连接；所述电流互感器的感应线圈套设在与电源插头22相连的电源输入线上，所述电流互感器的输出端与电流输入接口12电连接。所述插座接口21包括两相、三相插座口211、大功率插座口212及灯泡插座口213。

检测时，将用电设备的电源线连接至相应的插座接口21，市电经电源输入线与电源插头22电连接，电压电流获取装置23采集电源输入线的电压、电流，并经信号传输接头24传输至用诊断终端，诊断终端显示当前家用电器的用电量；本实施例只需将电源插头22经插座与市电相连、被测家用电器的电源线与相应的插座接口21相连、信号传输接头24与诊断终端相连，即可完成家用电器的功率监测，被测家用电器省去剪线、拧线、处理线头等繁琐步骤，操作非常简便、快捷，极大提高工作效率，并且便于用户对家用电器的用电信息进行统计和分析。

进一步地，所述电压信号接头241、电流信号接头242均包括电缆25、限位块26、弹簧27、盖帽28和接电头29，所述限位块26安装在电缆25上，电缆25的一端设置有连接头29，盖帽28可滑动地套设在电缆25的一端，并将连接头29包裹在其内部，所述盖帽28的端部开有与连接头29相配合的通孔，所述限位块26与盖帽28之间设有弹簧27，且弹簧27套设于电缆25的外周；本实施例以电压信号接头241为例进行说明，电压信号接头的结构示意图如图4所示。

使用时，接电头29穿过盖帽28的通孔与诊断终端的电压输入接口11、电流输入接口12相连，弹簧27呈压缩状态，在设备拆除时，在接电头29拔出过程中盖帽28在弹簧27的作用下向外伸出对接电头29进行遮挡避免触电，极大的保护了用户的安全性，具有极强的实用性。

本发明实施例所提供的用电计量系统，通过电压电流采集装置可采集用户家用电器的真实功率数据，实现对厂商所宣称的功率数值的诊断，从而对自家的用电量做到心中有数，缴纳电费时避免用户因供电公司电费计算有误而产生不必要的纠纷。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。