专利名称：基于供电网络通讯基础上的供电分时透明计费装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于供电网络通讯基础上的供电分时透明计费装置，属于用电量计度装置技术领域。
背景技术：
随着社会经济的飞速发展和人民群众生活的不断提高，对电能的需求量越来越大。改革开放二十多年来电力投资有增无减，但电力供应一直很紧张。近二年提出分时计费，目前又进一步提出透明用电，这些经营理念的提出和推行无疑将极大缓解电力供应紧张的问题，而且不论电力供应紧张与否，这些经营理念都将有利于更加合理、充分的利用(发电、输变电)电力设备和有限的能源资源。但这些理念的实施需要相应的硬件来支撑。目前，在现有技术中虽然有一些分时计费装置，但这些分时计费装置却存在着不能使用电户能随时知道其用电情况的缺点，即不能达到透明用电的目的，现有的这些分时计费装置不能使用电户方便地得知用电时的电价，以及一天内电价的实际变化情况，这不利于激励用电户分时用电；此外，现有的分时计费装置还不能与用电管理控制中心进行信息交流，不利于用电管理控制中心进行统一用电管理的缺点。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能够使用电户随时了解其用电情况、并能与用电管理控制中心进行信息交流、方便于用电管理控制中心统一控制管理的基于供电网络通讯基础上的供电分时透明计费装置，以克服现有技术的不足。
本实用新型是这样构成的它包括装有单元用电户用电量检测计量控制执行组件(5)和能够通过供电线路进行通讯的电网载波通讯模块组件(4)，它由集线器(1)、仪表计量及控制器(2)和室内显示器(3)组成，其中集线器(1)由单片机(6)、串并口转换模块(7)、串口扩展模块(8)、显示器(9)、存储器(10)和3个分别能与三相电源的A相、B相和C相连接的电网载波通讯模块组件(4)组成，单片机(6)分别与串并口转换模块(7)、串口扩展模块(8)和显示器(9)连接，存储器(10)连接在串并口转换模块(7)上，3个分别能与三相电源的A相、B相和C相连接的电网载波通讯模块组件(4)连接在串口扩展模块(8)上；仪表计量及控制器(2)由一个能与三相电源中的一相连接的电网载波通讯模块组件(4)和一个单片机(11)、检测计量控制执行组件(5)和存储器(12)组成，单片机(11)分别与电网载波通讯模块组件(4)、存储器(12)以及检测计量控制执行组件(5)相连接；室内显示器(3)由一个能与三相电源中的一相连接的电网载波通讯模块组件(4)和装有一个单片机(13)、存储器(14)、键盘(15)、声光提示器(16)和显示器(17)组成，单片机(13)分别与电网载波通讯模块组件(4)、存储器(14)、键盘(15)、声光提示器(16)和显示器(17)相连接；集线器(1)、仪表计量及控制器(2)和室内显示器(3)都分别通过安装在其内的电网载波通讯模块组件(4)与供电线路(18)相连接，而且集线器(1)通过供电线路(18)与安装在用电户端的每个仪表计量及控制器(2)和室内显示器(3)传输信号；在集线器(1)上还安装有一个能与供电控制中心(0)进行无线信号传输的调制解调器(19)，调制解调器(19)通过一个串口模块(20)与装在集线器(1)内的串并口转换模块(7)连接后再与单片机(6)交换信息；安装在仪表计量及控制器(2)和室内显示器(3)内的电网载波通讯模块组件(4)与供电线路(18)中的同一相电源线相连接。
由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有技术相比，本实新型具有能够使用电户随时了解其用电情况、并能与用电管理控制中心进行信息交流、方便于用电管理控制中心统一控制管理的优点；此外，本实用新型还具有手段先进、技术成熟、性能可靠、功能完善、使用方便、易于安装维护、管理高效灵活等优点。这套装置的推广应用1、能灵活实现多时段、多费率计费。在控制中心直接进行时段、费率设置，可根据情况设置四个以上时段，可根据不同行业和用途设定不同的费率，设置结果通过GSM/GPRS无线网络传输到集线器，再通过集线器完成每一块表的设置。2、实现远程监控，保证电力网的正常运行，避免盗电现象的出现，同时实现了远程抄表，远程通讯。对于出现盗电等违章行为和未按时交纳电费的用户，供电管理部门可在控制中心发出交费提醒外还可发出警告或进行远程断电操作。3、由于具备远程通断电的控制能力，所以在电力供应紧张需限电时，可提前将限电的时间按排通知到各家各户，以便用户提前做好限电安排，在具体限电时也不必整条供电网络断电，而只争对该供电网络上部分用户进行断电，保证对如医院、学校、银行等等部门的正常供电。4、由于本实用新型充分体现了分时透明的设计思想，使用户能够立即看到实惠，保证分时计费的经营理念迅速得到推广，进而确保电力供应紧张的压力能够尽快得到缓解。5、本实用新型的室内显示部分只需插在室内的任意一个插座上便可正常显示(当然也可嵌装在墙体上)。用户可从显示屏上及时了解到自己此时此刻的用电量和电价。并且还可根据家里电气负荷的大小计算出单位时间的用电量，和家里电度表计量的准确性进行初步比较，充分体现出计量计费的透明度。6、由于本实用新型已实现了在电力网上进行数据传输和显示，所以除传输显示用电计量、计费外，还可以传输和显示各种信息，如本月的用电量和相交纳的电费、片区停电通知、片区停水通知、天气预报、紧急医疗救治、防盗报警、火警等等各种小区利民服务。
附图1为本实用新型连接在具有A、B、C三相电和零线N电网电源使用时的结构框图示意图；附图2为本实用新型的集线器结构框图；附图3为本实用新型的仪表计量及控制器结构框图；附图4为本实用新型的室内显示器结构框图；附图5为本实用新型的实施例中集线器的电路原理示意图；附图6为本实用新型的实施例中仪表计量及控制器的电路原理示意图，附图7为本实用新型的实施例中室内显示器的电路原理示意图；附图8为本实用新型所采用的现有技术中的电网载波通讯模块组件成品的电路原理图；附图中所标的字母和数字为所采用的现有的集成电路块成品上所标示的接线符号和元件数值。
具体实施方式
本实用新型的实施例 单元用电户用电量检测计量控制执行组件(5)采用市场上出售的型号为ZLBK1-A的成品模块，能够通过供电线路进行通讯的电网载波通讯模块组件(4)采用型号为KQ300-1成品模块，集线器(1)采用市场上出售的型号为TA89C51的单片机(6)、和型号为TA89C2051设计的串并口转换模块(7)、型号为SP2338DP的串口扩展模块(8)、型号为OCMJ128*64的显示器(9)、型号为CS124C021-1的存储器(10)和3个分别能与三相电源的A相、B相和C相连接的电网载波通讯模块组件(4)组成，将单片机(6)分别与串并口转换模块(7)、串口扩展模块(8)和显示器(9)连接，存储器(10)连接在串并口转换模块(7)上，将3个分别能与三相电源的A相、B相和C相连接的电网载波通讯模块组件(4)连接在串口扩展模块(8)上；仪表计量及控制器(2)采用一个能与三相电源中的一相连接的电网载波通讯模块组件(4)和一个型号为TA80C51的单片机(11)、一个检测计量控制执行组件(5)和一个型号为CS124C021-1的存储器(12)组成，将单片机(11)按产品模块的接线要求分别与电网载波通讯模块组件(4)、存储器(12)以及检测计量控制执行组件(5)相连接；室内显示器(3)采用一个能与三相电源中的一相连接的电网载波通讯模块组件(4)和一个型号为TA80C52的单片机(13)、和一个型号为CS124C021-1的存储器(14)、带有K0～K9、SA和XA按键的键盘(15)、声光提示器(16)和型号为OCMJ128*64的显示器(17)组成，将单片机(13)按其产品的接线要求分别与电网载波通讯模块组件(4)、存储器(14)、键盘(15)、声光提示器(16)和显示器(17)相连接；将组装好的集线器(1)、仪表计量及控制器(2)和室内显示器(3)都分别通过安装在其内的电网载波通讯模块组件(4)与供电线路(18)相连接，这样即可使集线器(1)通过供电线路(18)与安装在用电户端的每个仪表计量及控制器(2)和室内显示器(3)相互传输信号；为了能与用电地区的供电控制中心(0)交换信息和便于统一控制，可在集线器(1)上安装有一个能与供电控制中心(0)进行无线信号传输的调制解调器(19)，调制解调器(19)可采用市场上出售的型号为PM818MODEN的产品，将调制解调器(19)通过一个型号为MAX232的串口模块(20)与装在集线器(1)内的串并口转换模块(7)连接后即可与单片机(6)交换信息；为了控制和操作方便，可将安装在仪表计量及控制器(2)内和室内显示器(3)内的电网载波通讯模块组件(4)与供电线路(18)中的同一相电源线相连接即成。
权利要求1.一种基于供电网络通讯基础上的供电分时透明计费装置，它包括装有单元用电户用电量检测计量控制执行组件(5)和能够通过供电线路进行通讯的电网载波通讯模块组件(4)，其特征在于它由集线器(1)、仪表计量及控制器(2)和室内显示器(3)组成，其中集线器(1)由单片机(6)、串并口转换模块(7)、串口扩展模块(8)、显示器(9)、存储器(10)和3个分别能与三相电源的A相、B相和C相连接的电网载波通讯模块组件(4)组成，单片机(6)分别与串并口转换模块(7)、串口扩展模块(8)和显示器(9)连接，存储器(10)连接在串并口转换模块(7)上，3个分别能与三相电源的A相、B相和C相连接的电网载波通讯模块组件(4)连接在串口扩展模块(8)上；仪表计量及控制器(2)由一个能与三相电源中的一相连接的电网载波通讯模块组件(4)和一个单片机(11)、检测计量控制执行组件(5)和存储器(12)组成，单片机(11)分别与电网载波通讯模块组件(4)、存储器(12)以及检测计量控制执行组件(5)相连接；室内显示器(3)由一个能与三相电源中的一相连接的电网载波通讯模块组件(4)和装有一个单片机(13)、存储器(14)、键盘(15)、声光提示器(16)和显示器(17)组成，单片机(13)分别与电网载波通讯模块组件(4)、存储器(14)、键盘(15)、声光提示器(16)和显示器(17)相连接；集线器(1)、仪表计量及控制器(2)和室内显示器(3)都分别通过安装在其内的电网载波通讯模块组件(4)与供电线路(18)相连接，而且集线器(1)通过供电线路(18)与安装在用电户端的每个仪表计量及控制器(2)和室内显示器(3)传输信号。
2.根据权利要求1所述的基于供电网络通讯基础上的供电分时透明计费装置，其特征在于在集线器(1)上还安装有一个能与供电控制中心(O)进行无线信号传输的调制解调器(19)，调制解调器(19)通过一个串口模块(20)与装在集线器(1)内的串并口转换模块(7)连接后再与单片机(6)交换信息。
3.根据权利要求1所述的基于供电网络通讯基础上的供电分时透明计费装置，其特征在于安装在仪表计量及控制器(2)和室内显示器(3)内的电网载波通讯模块组件(4)与供电线路(18)中的同一相电源线相连接。
专利摘要本实用新型公开了一种基于供电网络通讯基础上的供电分时透明计费装置，它由集线器、仪表计量及控制器和室内显示器组成，其中集线器由单片机、串并口转换模块、串口扩展模块、显示器、存储器和3个分别能与三相电源连接的电网载波通讯模块组件组成，仪表计量及控制器由一个能与三相电源中的一相连接的电网载波通讯模块组件和一个单片机、检测计量控制执行组件和存储器组成，室内显示器由一个能与三相电源中的一相连接的电网载波通讯模块组件和装有一个单片机、存储器、键盘、声光提示器和显示器组成。本实新型具有能够使用电户随时了解其用电情况、性能可靠、功能完善、使用方便、管理高效灵活等优点。
文档编号G01R11/56GK2685885SQ20042003294
公开日2005年3月16日 申请日期2004年2月19日 优先权日2004年2月19日
发明者杨大强, 徐泽荣 申请人:杨大强, 徐泽荣