带停电事件上报功能的智能电能表及其应用系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及电子仪表技术领域，提供了一种带停电事件上报功能的智能电能表及其应用系统，智能电能表包括AC/DC电路、通信单元、储能电路和DC/DC升压电路，以及表计端口；AC/DC电路与通信单元相连，同时也与储能电路相连；DC/DC升压电路连接在通信单元与储能电路之间，通信单元包括微处理器及其分别与之相连的收发电路和通信接口，表计端口通过RX,TX向通信接口收发数据，微处理器接收并处理通信接口数据，并向发送电路发出数据；智能电能表通信单元与集中器路由通信模块通过电力线相连；集中器通信模块通过以太网/GPRS无线与主站通信前置机进行通信，藉由前述构造，解决了电能表在停电时停电事件上报的技术问题，达成了自动上报的良好效果。
【专利说明】
带停电事件上报功能的智能电能表及其应用系统
技术领域
[0001]本发明属于电子仪表技术领域，尤其是指提供一种带停电事件上报功能的智能电能表及其应用系统。
【背景技术】
[0002]随着智能电网工程的不断推进，同时用电采集系统也逐步向全采集全覆盖方面发展。用电信息采集系统来源于以前的自动化抄表系统，不但能实现远程抄表等基本功能外，还能够实现电力企业与各类电力用户之间的双向信息通信，有效扩展了用电采集系统的功會K。
[0003]通常电能表事件信息上报是通过在电能表中加装通信模块来实现，但由于载波模块功耗较大，在电能表停电时就立即停止工作，故不能及时将停电信息上报给集中器。一般配电网用户停电信息主要依赖于95598供电服务热线的用户报修，如此会造成用户停电信息上报时间的延误。停电信息无法及时传送到电力信息采集系统主站，不仅导致在发生停电事件后电网系统无法及时对故障进行分析、排查、维修，同时也给用户带来一些用电麻烦。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本发明的主要目的在于提供一种带停电事件上报功能的智能电能表以及应用系统。
[0005]为达成上述目的，本发明应用的技术方案是:一种带停电事件上报功能的智能电能表，包括AC/DC电路、通信单元、储能电路和DC/DC升压电路，还包括表计端口；其中:AC/DC电路与通信单元相连，同时也与储能电路相连;DC/DC升压电路连接在通信单元与储能电路之间，通信单元包括微处理器及其与之分别相连的收发电路和通信接口，表计端口通过RX，TX向通信接口收发数据，微处理器接收并处理通信接口接收的数据，并通过发送电路发送数据。
[0006]在本发明实施例中优选，AC/DC电路包括VCCUVCC2电压输出端口，储能电路包括法拉电容，DC/DC升压电路包括第一、第二及第三电阻以及第一、第二电容，还包括电解电容、二极管，电感和升压芯片。
[0007]在本发明实施例中优选，升压芯片包括开关引脚、接地引脚、反馈引脚、控制脚、过压保护升压输出引脚和电压输入引脚。
[0008]在本发明实施例中优选，升压芯片的开关引脚分别与二极管正极及电感的一端连接;二极管负极为升压芯片的电压输出端口；电感另一端连接输入电压;其反馈引脚分别与第二、第三电阻的一端连接，第二电阻的另一端连接电压输出端口，第三电阻的另一端接地;控制脚与第一电阻的一端连接，第一电阻另一端连接输入电压，同时与第一电容的一端连接，第一电容的另一端接地;过压保护升压输出引脚分别与VCC2电压输出端口及第二电容的一端连接，第二电容的另一端接地;电压输入弓I脚与VCCI电压输出端口连接;电解电容正极与VCC2电压输出端口连接，负极接地;法拉电容正极与VCCl电压输入端口连接，负极接地。
[0009]为解决上述技术问题，本发明的主要目的在于提供一种带停电事件上报功能的智能电能表的应用系统。
[0010]为达成上述目的，本发明应用的技术方案是:一种带停电事件上报功能的智能电能表的应用系统包括集中器及主站，其中:智能电能表与集中器之间通过PLC通信方式建立连接，集中器与主站之间通过以太网或者GPRS建立连接。
[0011]在本发明实施例中优选，微处理器在停电时产生停电事件，在DC/DC升压电路提供VCC2电源的时间段内，收发电路向集中器发送停电事件信息。
[0012]在本发明实施例中优选，集中器收到智能电表上报的事件信息，会将其上报给电力信息采集系统主站。
[0013]在本发明实施例中优选，PLC通信方式是指直接利用电力线作为通信介质，PLC通信优先宽带载波方式。
[0014]本发明与现有技术相比，其有益的效果是:当市电停电以后，利用电能表内部维持时钟电路功能的储能电路提供的VCCl电压电源，一部分能维持电表工作一段时间，另一部分VCCl电压经过升压之后转换成VCC2给通信单元供电，这一段时间内通信模块就能够将停电事件上报给集中器，当法拉电容电压下降到设定值时，停止给通信模块供电，继续供电给时钟电路，使得电能表保持低功耗工作状态，工作人员可以通过主站及时获取其对应区域内的停电事件信息，检查停电计划外发生的停电故障，并快速到达现场处理停电故障，达到提升优质服务的目的。
【附图说明】
[0015]图1是本发明实施例智能电能表应用系统的方框结构示意图。
[0016]图2是本发明实施例智能电能表呈现通信单元的方框结构示意图。
[0017]图3是图1中储能电路及DC/DC升压电路的原理图。
【具体实施方式】
[0018]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明的技术方案，而不应当理解为对本发明的限制。
[0019]在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。
[0020]请参阅图1并结合参阅图2所示，图1是本发明实施例智能电能表应用系统的方框结构示意图，图中包括在智能电能表与集中器之间建立通信连接的PLC，还包括在集中器与主站之间建立通信连接的网络(以太网或者GPRS)，智能电能表包括AC/DC电路、通信单元、储能电路和DC/DC升压电路，其中:AC/DC电路与通信单元相连并向通信单元提供VCC2电源(如通常的12V电压的电源)，同时与储能电路相连并向储能电路提供VCCl电源(如通常的3-5V电压的电源)，DC/DC升压电路连接在通信单元与储能电路之间。
[0021]请再参阅图2所示，图2是本发明实施例智能电能表呈现通信单元的方框结构示意图，图中包括通信单元(如宽带载波模块)及其与之相连的表计端口，其中:通信单元包括微处理器及其与之分别相连的收发电路和通信接口，在本实施例中，表计端口通过RX，TX向通信接口收发数据，微处理器接收并处理通信接口接收的数据，并向发送电路发出数据，收发电路通过PLC将数据传输到集中器，藉此实现电表与集中器的通信，在本实施例中，PLC是指直接利用电力线作为通信介质，优先宽带载波，具有噪声干扰小，速率高，容量大，可实现表计的双向实时数据传输。
[0022]请参阅图3所示，图3是图1中储能电路及DC/DC升压电路的原理图。图中包括储能电路及DC/DC升压电路，其中:储能电路包括法拉电容C4，DC/DC升压电路包括第一、第二及第三电阻Rl、R2及R3，第一、第二电容Cl、C2、电解电容C3，二极管Dl，电感LI和升压芯片Ul。在本实施例中，升压芯片Ul的第I引脚开关引脚LX同时与二极管Dl的正极以及电感LI的一端连接;二极管Dl的负极为升压芯片Ul的VCC2电压输出端口。电感LI的另一端连接VCCl输入电压；第2引脚接地引脚GND接地;第3引脚反馈引脚FB同时与第二、第三电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端连接VCC2电压输出端口，第三电阻R3的另一端接地;第4引脚控制脚CTRL与第一电阻Rl的一端连接，第一电阻Rl的另一端连接VCCl输入电压同时与第一电容Cl的一端连接，第一电容Cl的另一端接地;第5引脚过压保护升压输出引脚OVP同时与VCC2电压输出端口以及第二电容C2的一端连接，第二电容C2的另一端接地;第6引脚电压输入引脚VIN与VCCl输入电压连接；电解电容C3正极与VCC2电压输出端口连接，负极接地;法拉电容C4正极与VCCl连接，负极接地。
[0023]请继续参阅图1至图3所示，带停电事件上报功能的智能电能表的微处理器单元在停电时记录停电事件，在DC/DC升压电路提供VCC2电源的时间段内，通过通信单元向对应的集中器发送停电事件信息。智能电能表通信单元与集中器中的路由通信模块之间通常采用PLC通信的方式(如现有电力线)连接，集中器在收到智能电能表上报的停电事件信息后，将停电事件信息上报到主站;集中器与主站之间采用以太网/GPRS连接，具体是集中器的通信模块与主站的通信前置机通过以太网/GPRS无线进行连接通信，实施中，工作人员可以通过主站及时获取其对应区域内的停电事件信息，检查停电计划外的停电事件，及时联系处理。
【主权项】
1.一种带停电事件上报功能的智能电能表，包括AC/DC电路、通信单元、储能电路和DC/DC升压电路，还包括表计端口，其特征在于:AC/DC电路与通信单元相连，同时也与储能电路相连;DC/DC升压电路连接在通信单元与储能电路之间，通信单元包括微处理器及其与之分别相连的收发电路和通信接口，表计端口通过RX，TX向通信接口收发数据，微处理器接收并处理通信接口接收到的数据，并向发送电路发出数据。2.如权利要求1所述的智能电能表，其特征在于:AC/DC电路包括VCCl、VCC2电压输出端口，储能电路包括法拉电容，DC/DC升压电路包括第一、第二及第三电阻以及第一、第二电容，还包括电解电容、二极管，电感和升压芯片。3.如权利要求2所述的带停电事件上报功能的智能电能表，其特征在于:升压芯片包括开关引脚、接地引脚、反馈引脚、控制脚、过压保护升压输出引脚和电压输入引脚。4.如权利要求3所述的智能电能表，其特征在于:升压芯片的开关引脚分别与二极管正极及电感的一端连接;二极管负极为升压芯片的电压输出端口；电感另一端连接电压输入引脚；其反馈引脚分别与第二、第三电阻的一端连接，第二电阻的另一端连接电压输出端口，第三电阻的另一端接地;控制脚与第一电阻的一端连接，第一电阻另一端连接电压输入引脚，同时与第一电容的一端连接，第一电容的另一端接地;过压保护升压输出引脚分别与VCC2电压输出端口及第二电容的一端连接，第二电容的另一端接地；电压输入弓I脚与VCCl电压输出端口连接；电解电容正极与VCC2电压输出端口连接，负极接地;法拉电容正极与VCCl电压输入端口连接，负极接地。5.—种实用如权利要求1至4任一项所述的智能电能表的应用系统，其特征在于:应用系统包括集中器及用电信息采集系统主站，其中:智能电能表与集中器之间通过PLC通信方式建立连接，集中器与主站之间通过以太网或者GPRS建立连接。6.如权利要求5所述的智能电能表的应用系统，其特征在于:集中器包括路由通信模块及通信模块;主站包括通信前置机。7.如权利要求6所述的智能电能表的应用系统，其特征在于:通信模块与通信前置机通过以太网/GPRS无线连接。8.如权利要求7所述的智能电能表的应用系统，其特征在于:微处理器在供电电源停电时记录停电事件，在DC/DC升压电路提供VCC2电源的时间段内，智能电能表经过通信单元主动发送带有停电信息的上报状态字。9.如权利要求8所述的智能电能表的应用系统，其特征在于:集中器路由通信模块收到电表带有停电信息的主动上报状态字，经过数据解析后，把电表的停电信息通过以太网或GPRS方式主动上报给用电信息采集系统主站。10.如权利要求7所述的智能电能表的应用系统，其特征在于:PLC通信方式是指直接利用电力线作为通信介质，优先宽带载波通信方式。
【文档编号】G01R22/06GK105866527SQ201610156307
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】李中泽, 胡惜春, 高攀, 陈顺飞, 常莉
【申请人】武汉盛帆电子股份有限公司