专利名称：多用户多功能网络式单相电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电能表，尤指一种多用户多功能网络式单相电能表。
背景技术：
目前，电能表已成为每一家庭、单位必备的电费计量工具，每到电费结算日，工作人员就要上门查表、计算费用、收费，非常繁琐，且耗费大量的人力、物力。远程自动化抄表系统是用电计量自动化管理的发展方向，特别是低压载波抄表技术的应用，更具有广阔的应用前景。但是，由于目前低压载波技术的限制，如果在每户一表中加装载波传输电路，实现远程自动化抄表，这势必增加成本，市场也无法接受。所以，目前厂家都采用数据采集发送集中器的办法，即在若干个用户范围内加装一集中器，把各户的数据通过485总线(或其它线路)进行采集，再通过载波电路、低压供电线路与上级集中器进行数据通讯。这种数据采集、发送方式的安装、维修都比较困难，使得载波抄表技术难以推广应用。
发明内容
鉴于上述原因，本实用新型的目的是提供一种可实现远程自动化抄表、网络化管理的多用户多功能网络式单相电能表。
为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案这种多用户多功能网络式单相电能表由壳体、显示面板、输入/输出端子和内置于壳体内的控制电路板及继电器等构成；所述输入/输出端子与每一用户的相线相连；每一用户的相线经电能表输入端子、继电器接点、锰铜电阻取样器、输出端子形成用电通路；所述控制电路主要包括电源电路、输入开关切换电路、电量计量电路、微电脑处理器、E2PROM、驱动电路、时钟电路、载波电路和显示电路；锰铜电阻取样器的电流信号经输入开关切换电路输入电量计量电路，并与输入的电压信号计量出电能量输入微电脑处理器，经微电脑处理器计算出各用户的分时电能值；微电脑处理器的并行数据口又与驱动电路和带备用电池的时钟电路相连，以控制磁保持继电器接点的通断、读取时钟信息和保存运算数据；微电脑处理器的同步串行通讯口还与E2PROM、显示电路相连，进行重要数据的长久保存和各用户用电数据的显示；微电脑处理器串行数据通讯口通过载波电路、低压电力线路与变台总表进行数据通讯。
所述多用户多功能网络式单相电能表具有8对输入/输出端子，可进行多达8个用户的电能计量与定量控制，体现多用户功能。所述微电脑处理器的并行数据口分别与驱动电路芯片和时钟芯片的数据口相连。所述时钟芯片为带有RAM和电池的芯片，以实现断电状态数据的自动保存。
由于本实用新型采用以上所述技术方案，故具有以下优点1、由于本实用新型设有8对输入/输出端子，可同时负担8个单相用户用电的计量和控制，故一块电能表相当于8块单相电能表。2、由于本实用新型在控制电路中设有一内存有控制程序的微电脑处理器，它可根据需要设置各种控制、管理方式，实现多用户用电计量、复费率及定量控制等多功能管理。当各户用电量达到购电值或用户未按时结清电费时，电能表自动将磁保持继电器接点断开，停止供电直至输入新的购电量为止。3、本实用新型还可通过控制电路板上的串行数据通讯口与上级变台总表进行数据通讯，实现每日定时抄表和有关信息的数字交换，从而达到供电管理系统每日对其所管辖地区内每户、每条线路的供电与用电情况的检测、汇总、分析、控制、结算和网络化管理。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型多用户多功能网络式单相电能表示意图。
图2为本实用新型多用户多功能网络式单相电能表控制电路板具体电路图。
图3为本实用新型使用状态图。
量佳实施方式如图1所示，本实用新型多用户多功能网络式单相电能表由壳体1、显示面板2、输入/输出端子3和内置于壳体1内的控制电路板4构成。如图所示，本实用新型为全电子式电能表，每块电能表共有8对输入/输出端子①、①’--⑧、⑧’，负担8个单相用户用电的计量和控制，使一块电能表相当于8块单相电能表。每一用户的相线经其锰铜电阻取样器、继电器接点分别与电能表的8对输入/输出端子①①’、②②’、③③’、……⑧⑧相连。
图2为本实用新型多用户多功能网络式单相电能表控制电路板具体电路图。如图所示，控制电路4主要包括电源电路41、输入开关切换电路42、电量计量电路43、微电脑处理器、E2PROM、驱动电路44、时钟电路45、载波模块46、显示电路47。
电源电路41主要包括变压器T、整流桥D、5V稳压芯片U1等元器件，为整个控制电路提供5V工作电源。
输入开关切换电路42主要包括输入开关切换芯片U2、U3(MAX4558)、磁保持继电器J1-J8、锰铜电阻取样器、电阻、电容等元器件；每一用户的相线分别经各自的锰铜电阻取样器、继电器的接点至用电器具，用电电流在锰铜电阻上产生压降，此电压信号分别与芯片U2、U3的输入端X1---X8相连；芯片U2、U3的信号输出端与电量计量电路43(CS5460A)的信号输入管脚I+、I-相连，芯片U2、U3的控制端A、B、C分别与微电脑处理器U4的控制输出管脚相连，以控制输入开关分时将各用户的信号输入电量计量电路进行用电计量。
微电脑处理器U4的并行数据口D0--D7分别与驱动电路44的芯片U5、U6(TPIC6B273)和时钟芯片45的数据口D0--D7相连，得以输出控制继电器的控制信号和取得时钟信号进行分时电量的计算；时钟芯片是自带RAM和电池的M84T86，以保证在断电时运算数据和时钟信号不被丢失；微电脑处理器U4的同步串行通讯口(SSP)与E2PROM芯片U7和计量电路43的SCK、S1、S0管脚相连，并经或门隔离电路与显示电路47相联，微电脑处理器即可进行计量数据的读取、重要数据的长期保存，以及各用户用电数据的显示。
微电脑处理器U4的异步串行数据通讯口(SCI)与载波电路相连，经低压供电线路实现与变台总电能表的数据通讯。
每一用户的相线经其锰铜电阻取样器与电能表的输入/输出端子相连，经输入开关切换电路分时将各户的电流信号输入电量计量电路，与电压输入信号运算求得其电能值，传输给微电脑处理器并计算出各户分时段的总、峰、平、谷的电能值(实现复费率分时电价)、存储在E2PROM中。如果用户未及时缴纳或结清电费，微处理器输出控制信号，通过驱动电路自动断开磁保持继电器切断该用户电源。同时，本实用新型还可通过控制电路板上的串行数据通讯口经低压电力线路与上级变台总表进行数据通讯，实现每日定时抄表和有关信息的数字交换，从而达到供电管理系统每日对其所管辖地区内每户、每条线路的供电与用电情况的检测、汇总、分析、控制、结算，实现网络化管理。
本实用新型的核心部分是内存有控制程序的微电脑处理器，它可根据需要设置各种控制、管理方式，实现多功能管理。用户可选择预付费方式，当各户用电量达到购电值时，该电能表自动将磁保持继电器接点断开切断用户电源，停止供电直至传入新的购电量为止。用户也可选择月结算方式，如果用户未按时结清电费，该电能表自动将磁保持继电器接点断开，停止供电直至传入电费结清信号为止。
如图3所示，对于某一小区可在该地区变压器低压侧安装一三相多功能网络化电能表300，在每相安装若干个单相多功能网络化电能表3001、3002、3003、3004…，每一单相多功能电能表再下挂8个用户。三相多功能网络化电能表通过电话线网络与上级供电管理系统相连。三相多功能网络化电能表采集该变压器总的三相有功和无功电能值，以及分时段总的和分相平、峰、谷电能值；如果需要可以对总开关实行定值控制或执行系统对其总开关的控制；并通过表内的调制解调器经电话网与管理系统计算机进行数据通讯，实现本小区各用户用电数据的上传，网络化管理。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，任何基本实用新型技术方案的等效变换，均属于本实用新型保护范围之内。
权利要求1.一种多用户多功能网络式单相电能表，其特征在于它由壳体、显示面板、输入/输出端子和内置于壳体内的控制电路板及继电器等构成；所述输入/输出端子与每一用户的相线相连；每一用户的相线经电能表输入端子、继电器接点、锰铜电阻取样器、输出端子形成用电通路；所述控制电路主要包括电源电路、输入开关切换电路、电量计量电路、微电脑处理器、E2PROM、驱动电路、时钟电路、载波电路和显示电路；所述锰铜电阻取样器的电流信号经输入开关切换电路输入电量计量电路，并与输入的电压信号计量出电能量输入微电脑处理器，经微电脑处理器计算出各用户的分时电能值；微电脑处理器的并行数据口又与驱动电路和带备用电池的时钟电路相连，以控制磁保持继电器接点的通断、读取时钟信息和保存运算数据；微电脑处理器的同步串行通讯口还与E2PROM、显示电路相连，进行重要数据的长久保存和各用户用电数据的显示；微电脑处理器串行数据通讯口通过载波电路、低压电力线路与变台总表进行数据通讯。
2.根据权利要求1所述的多用户多功能网络式单相电能表，其特征在于所述多用户多功能网络式单相电能表具有8对输入/输出端子。
3.根据权利要求1所述的多用户多功能网络式单相电表，其特征在于所述微电脑处理器的并行数据口分别与驱动电路芯片和时钟芯片的数据口相连。
4.根据权利要求1或3所述的多用户多功能网络式单相电表，其特征在于所述时钟芯片为带有RAM和电池的芯片。
专利摘要本实用新型公开了一种多用户多功能网络式单相电能表,它由壳体、显示面板、输入/输出端子、继电器和内置于壳体内的控制电路板构成;多达8个用户的相线通过锰铜电阻取样器、继电器接点与电能表的输入/输出端子相连;所述控制电路主要包括电源电路、输入开关切换电路、电量计量电路、微电脑处理器、E
文档编号G07F7/08GK2501059SQ0126091
公开日2002年7月17日 申请日期2001年9月5日 优先权日2001年9月5日
发明者王建忠 申请人:王建忠