本发明是申请号为2016101847705、申请日为2016年3月28日、发明名称为“多功能楼宇电梯间电度表”的专利的分案申请。技术领域本发明涉及楼宇管理领域，尤其涉及一种多功能楼宇电梯间电度表。
背景技术：
电梯间内的门窗状态关系到电梯间内的安全性和保温性。需要在电梯间内搭建一套门窗开合状态检测设备，以在检测到门窗开合状态不适宜的情况时，及时通知远端的物业管理中心进行报警。然而，电梯间本来的公共空间有限，其中又安装了一些必要的公共设施和居民设施，例如电度表等，如果再在每一个电梯间内安置附加的控制设备，则容易导致电梯间内设备拥挤不堪，同样给来往的居民造成不便。同时，现有的电梯间电度表结构冗余，性能不够精良，仍有进一步优化的空间。因此，需要一种多功能楼宇电梯间电度表，能够对电度表进行改造以在提高本身对工频交流电电力参数检测的准确性，更为关键的是，还能够用于检测电梯间的门窗状态，从而减少对电梯间公共空间的占有。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供了一种多功能楼宇电梯间电度表，一方面，集成了包括温差检测设备和风量检测设备的电梯间门窗状态识别装置，避免电梯间公共空间被过度利用，另一方面，将电梯间门窗开启状态监控装置集成在电梯间的电度表内，同时还优化了原有的电度表的电能检测机制。根据本发明的一方面，提供了一种多功能楼宇电梯间电度表，所述电度表包括第一温度检测设备、第二温度检测设备、超声波风量传感设备、电能检测设备和MSP430单片机，MSP430单片机分别与第一温度检测设备、第二温度检测设备、超声波风量传感设备和电能检测设备连接，用于基于第一温度检测设备、第二温度检测设备和超声波风量传感设备的输出，确定所述电度表所在电梯间的门窗开启状态。更具体地，在所述多功能楼宇电梯间电度表中，包括：第一温度检测设备，设置在电梯间外部，采用热敏电阻检测并输出电梯间外部温度，热敏电阻在25摄氏度下电阻值为10K欧姆；第二温度检测设备，设置在电梯间内部，采用温差电偶检测并输出电梯间内部温度；超声波风量传感设备，设置在电梯间内部，利用超声波被旋涡调制的原理测量旋涡频率，基于旋涡频率确定电梯间内部风量；校准电阻，为一滑动变阻器，电阻值为2MΩ，一个固定端与工频交流电的零线连接，滑动端与第二电阻的一端连接；第二电阻，电阻值为1MΩ，另一端与第一电阻的一端连接，同时，另一端作为采样电压的一测量端输出；第一电阻，电阻值为1.5KΩ，另一端与工频交流电的火线连接；第一电容，电容值为220pf，一端与第二电阻的另一端连接，另一端接地；第三电阻，电阻值为470Ω，一端与工频交流电的火线连接，另一端作为采样电压的另一测量端输出；第二电容，电容值为220pf，一端与第三电阻的另一端连接，另一端接地；第三电容，电容值为0.018uf，一端与第二电阻的另一端连接，另一端与第三电阻的另一端连接；第四电阻，电阻值为0.6mΩ，插入在工频交流电的火线上，即两端都与工频交流电的火线连接；第五电阻，电阻值为470Ω，一端与第四电阻的一端连接，另一端作为采样电流的一测量端输出；第六电阻，电阻值为470Ω，与第四电阻的另一端连接，另一端作为采样电流的另一测量端输出；第四电容，电容值为220pf，一端与第五电阻的另一端连接，另一端接地；第五电容，电容值为220pf，一端与第六电阻的另一端连接，另一端接地；第六电容，电容值为0.018uf，一端与第五电阻的另一端连接，另一端与第六电阻的另一端连接；电容降压电路，与工频交流电的零线和火线连接，用于将工频交流电转变为5V低压直流电，以用作电能检测设备的电源；电能检测设备，包括电压测量电路、电流测量电路和微控制器，电压测量电路与采样电压的两个测量端分别连接以检测并输出工频交流电的实时采样电压，电流测量电路与采样电流的两个测量端分别连接以检测并输出工频交流电的实时采样电流，微控制器分别与电压测量电路和电流测量电路，基于工频交流电的实时采样电压和工频交流电的实时采样电流，确定并输出工频交流电的有功功率和无功功率；隔离设备，位于电能检测设备和MSP430单片机之间，采用光电耦合电路，用于实现模拟电路部分与数字电路部分的隔离，避免相互干扰；AC/DC电源设备，包括变压器降压电路、全桥整流电路、滤波电路和稳压电路，与工频交流电的零线和火线连接，用于将220V的工频交流电转换为5V或3.3V的直流电；ZIGBEE通信接口，与MSP430单片机连接，用于接收并向附近的无线抄表设备发送有功功率和无功功率；频分双工通信接口，与MSP430单片机连接，用于将门窗未关信号或门窗已关信号无线发送给远端的物业服务中心；串行可擦除存储器AT24C16B，具有1万次擦写循环，与MSP430单片机连接，用于接收工频交流电的有功功率和无功功率；MSP430单片机，分别与第一温度检测设备、第二温度检测设备和超声波风量传感设备连接，接收电梯间外部温度、电梯间内部温度和电梯间内部风量，基于电梯间外部温度和电梯间内部温度确定内外温差，当内外温差大于等于预设温差阈值且电梯间内部风量大于等于预设风量阈值时，发出门窗未关信号，当内外温差小于预设温差阈值或电梯间内部风量小于预设风量阈值时，发出门窗已关信号；其中，MSP430单片机还通过隔离电路与电能检测设备连接，用于接收工频交流电的有功功率和无功功率。更具体地，在所述多功能楼宇电梯间电度表中：串行可擦除存储器AT24C16B的容量为1M字节。更具体地，在所述多功能楼宇电梯间电度表中：串行可擦除存储器AT24C16B还用于存储预设温差阈值和预设风量阈值。更具体地，在所述多功能楼宇电梯间电度表中：频分双工通信接口设置在电度表的外框上。更具体地，在所述多功能楼宇电梯间电度表中：采用MSP430单片机的内置存储器替换串行可擦除存储器AT24C16B。附图说明以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：图1为根据本发明实施方案示出的多功能楼宇电梯间电度表的结构方框图。附图标记：1第一温度检测设备；2第二温度检测设备；3超声波风量传感设备；4电能检测设备；5MSP430单片机具体实施方式下面将参照附图对本发明的多功能楼宇电梯间电度表的实施方案进行详细说明。目前，对电梯间的门窗开关状态的检测一般采用在电梯间独立设置一套检测设备的方式，这种方式虽然能够实现检测效果，但是如果每一个电梯间都设置这样的一套设备，将占据大量的电梯间公共空间，而电梯间公共空间原本有限。同时，现有的电梯间电度表的检测精度不高，测量的结构和性能仍有上升空间。为了克服上述不足，本发明搭建了一种多功能楼宇电梯间电度表，能够帮助电度表改造自身的内部结构，提高其对交流线路输出的电能的检测效果，同时，优化了对电梯间门窗状态的检测机制，并将相应检测设备集成在电梯间电度表的设备框架内，从而最大程度地利用了电梯间内的公共空间，为电梯间内的居民的出行提供方便。图1为根据本发明实施方案示出的多功能楼宇电梯间电度表的结构方框图，所述电度表包括第一温度检测设备、第二温度检测设备、超声波风量传感设备、电能检测设备和MSP430单片机，MSP430单片机分别与第一温度检测设备、第二温度检测设备、超声波风量传感设备和电能检测设备连接，用于基于第一温度检测设备、第二温度检测设备和超声波风量传感设备的输出，确定所述电度表所在电梯间的门窗开启状态。接着，继续对本发明的多功能楼宇电梯间电度表的具体结构进行进一步的说明。所述电度表包括：第一温度检测设备，设置在电梯间外部，采用热敏电阻检测并输出电梯间外部温度，热敏电阻在25摄氏度下电阻值为10K欧姆；第二温度检测设备，设置在电梯间内部，采用温差电偶检测并输出电梯间内部温度；超声波风量传感设备，设置在电梯间内部，利用超声波被旋涡调制的原理测量旋涡频率，基于旋涡频率确定电梯间内部风量；校准电阻，为一滑动变阻器，电阻值为2MΩ，一个固定端与工频交流电的零线连接，滑动端与第二电阻的一端连接。所述电度表包括：第二电阻，电阻值为1MΩ，另一端与第一电阻的一端连接，同时，另一端作为采样电压的一测量端输出；第一电阻，电阻值为1.5KΩ，另一端与工频交流电的火线连接；第一电容，电容值为220pf，一端与第二电阻的另一端连接，另一端接地；第三电阻，电阻值为470Ω，一端与工频交流电的火线连接，另一端作为采样电压的另一测量端输出；第二电容，电容值为220pf，一端与第三电阻的另一端连接，另一端接地；第三电容，电容值为0.018uf，一端与第二电阻的另一端连接，另一端与第三电阻的另一端连接。所述电度表包括：第四电阻，电阻值为0.6mΩ，插入在工频交流电的火线上，即两端都与工频交流电的火线连接；第五电阻，电阻值为470Ω，一端与第四电阻的一端连接，另一端作为采样电流的一测量端输出；第六电阻，电阻值为470Ω，与第四电阻的另一端连接，另一端作为采样电流的另一测量端输出；第四电容，电容值为220pf，一端与第五电阻的另一端连接，另一端接地；第五电容，电容值为220pf，一端与第六电阻的另一端连接，另一端接地；第六电容，电容值为0.018uf，一端与第五电阻的另一端连接，另一端与第六电阻的另一端连接。所述电度表包括：电容降压电路，与工频交流电的零线和火线连接，用于将工频交流电转变为5V低压直流电，以用作电能检测设备的电源；电能检测设备，包括电压测量电路、电流测量电路和微控制器，电压测量电路与采样电压的两个测量端分别连接以检测并输出工频交流电的实时采样电压，电流测量电路与采样电流的两个测量端分别连接以检测并输出工频交流电的实时采样电流，微控制器分别与电压测量电路和电流测量电路，基于工频交流电的实时采样电压和工频交流电的实时采样电流，确定并输出工频交流电的有功功率和无功功率。所述电度表包括：隔离设备，位于电能检测设备和MSP430单片机之间，采用光电耦合电路，用于实现模拟电路部分与数字电路部分的隔离，避免相互干扰；AC/DC电源设备，包括变压器降压电路、全桥整流电路、滤波电路和稳压电路，与工频交流电的零线和火线连接，用于将220V的工频交流电转换为5V或3.3V的直流电。所述电度表包括：ZIGBEE通信接口，与MSP430单片机连接，用于接收并向附近的无线抄表设备发送有功功率和无功功率；频分双工通信接口，与MSP430单片机连接，用于将门窗未关信号或门窗已关信号无线发送给远端的物业服务中心；串行可擦除存储器AT24C16B，具有1万次擦写循环，与MSP430单片机连接，用于接收工频交流电的有功功率和无功功率。所述电度表包括：MSP430单片机，分别与第一温度检测设备、第二温度检测设备和超声波风量传感设备连接，接收电梯间外部温度、电梯间内部温度和电梯间内部风量，基于电梯间外部温度和电梯间内部温度确定内外温差，当内外温差大于等于预设温差阈值且电梯间内部风量大于等于预设风量阈值时，发出门窗未关信号，当内外温差小于预设温差阈值或电梯间内部风量小于预设风量阈值时，发出门窗已关信号。其中，MSP430单片机还通过隔离电路与电能检测设备连接，用于接收工频交流电的有功功率和无功功率。可选地，在所述电度表中：串行可擦除存储器AT24C16B的容量为1M字节；串行可擦除存储器AT24C16B还用于存储预设温差阈值和预设风量阈值；频分双工通信接口设置在电度表的外框上；以及采用MSP430单片机的内置存储器替换串行可擦除存储器AT24C16B。另外，电度表是采样技术、微处理技术、设计技术和经验相结合的产物，是跨学科的高技术产品。电度表制造商根据自身设计的理解和应用技巧，实现电度表的各项功能。电度表产品上，目前已经具备了多功能、网络化、智能化、数字化的需求，能够满足当前各种计量的要求，如有功计量、无功计量、需量计算，电网质量检测、电网事件记录等复杂功能，并能够作为通讯从站与中央控制主站进行数据交互。用电信息采集系统产品技术处于持续发展和提升过程中，产品要求和产品功能不断优化、不断增加，以适应越来越高的信息化管理要求。产品技术上综合了当前成熟的电度表计量功能、电磁测量技术、DSP数据处理技术、工业自动控制技术、无线远传技术、低压电力线载波通讯技术、嵌入式实时操作系统软件平台技术；是跨学科、高技术的系统性产品，属于新兴产品，国内外厂商目前的技术水平基本处在同一水平上，与国际知名厂商在技术上、性能上差距不大。电度表行业目前主流产品在国际上已经处于快速发展阶段，属于朝阳行业，全球包括发达经济体和发展中国家均在进行电度表的更新换代，以适应当前整个世界形势的变化。一是全球性的节能减排要求，必须进行能量的精确计量，促进各用电主体根据能量的变化进行用电控制，改变用电习惯；二是适应电力企业管理现代化、信息化的要求，通过智能电度表作为电网的一个节点，可以快速有效地了解电力用户、变电站等计量测量点的用电实时情况，提供更加精确的服务和管理。采用本发明的多功能楼宇电梯间电度表，针对现有技术无法为电梯间门窗开合状态检测设备提供容置空间以及现有电度表检测效率不高的技术问题，在温差检查设备和风量检测设备的基础上，搭建了一套高精度、有针对性的多功能楼宇电梯间电度表，并将多功能楼宇电梯间电度表集成在电梯间电度表内，另外，还改造了现有电度表的电能检测机制，提高了对工频交流电参数的检测精度。可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。