专利名称：智能电量采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智能电量采集装置，尤指一种适合安装在各种机械式电能表上的全外置式智能电量采集装置。
现在普遍使用的传统电能表通过电流感应线圈带动转盘旋转，并通过一系列的齿轮组，将转数反映成电度数字显示出来。这种方式的电能表结构简单，精度高，性能稳定，被广泛地应用于电能计量工作中；但是，这种电能表的抄表工作需要工作人员到现场，将每个电能表的读数人工读取后记录下来，其自动化程度低，抄表时间长。
目前自动抄表装置的种类很多，抄表的原理和方式有也比较繁多。
一种方式是采用电线载波的方式抄表，将用户的用电量用脉冲方式加载到电线上，再传输到数据的采集中心；这种方式需要对电能表的内部进行改造，同时还需要重新改造目前的供电线路，工程量大，并降低了供电的质量。
另一种方法是采用电子电路测量电能，不再使用转盘、齿轮来显示电能；但是，这种方式的电能表精度较低，成本较高。
无论上述哪一种自动抄表装置，其中都普遍存在着以下的缺陷首先，安装自动抄表装置前，需要对电能表内部进行改造，安装时还必须拆开电能表，因此，安装过程复杂，并且需要重新对电能表进行校验。
其次，现有的自动抄表装置没有定时记录电量数据的功能，无法满足供电部门的管理实际需要。
另外，现有的自动抄表装置没有时钟功能，无法满足供电部门分时段、按峰谷时间进行计量收费的需要。
本实用新型的主要目的在于提供一种智能电量采集装置，其不需要对电能表内部进行改造，安装时不必拆开电能表，安装简单，并且不会因为安装该装置而需要重新对电能表进行校验。
本实用新型的又一目的在于提供一种智能电量采集装置，其具有定时记录电量数据的装置，定时记录电量数据。
本实用新型的另一目的在于提供一种智能电量采集装置，其设有时钟控制装置，可实现分时段、按峰谷时间进行电量计量。
本实用新型的再一目的在于提供一种智能电量采集装置，其可对多个电能表进行计量，安装方便，经济实用。
本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的一种智能电量采集装置，它包括一安装在电能表外部并包括有主控CPU、看门狗电路、掉电保护电路、数据存储器、实时时钟电路的智能电量采集主机；与该智能电量采集主机连接的、且具有电量信号采集传感器的电能表数据采集头；一与智能电量采集主机交换数据的手持抄表器。
所述的电能表数据采集头设有无线通讯装置。
所述的电能表数据采集头未设有无线通讯装置。
所述的无线通讯装置为红外通讯发送模块或红外通讯接收模块或红外通讯发送模块及红外通讯接收模块。
所述的电能表数据采集头的电量信号采集传感器为红外传感器。
所述的电能表数据采集头设在被采集电量的电能表透明玻璃外侧，其红外传感器位于可透过该透明玻璃扫描电能表表盘柱面的位置。
所述的电能表数据采集头外表面设有红色滤光盖。
所述的电能表数据采集头还设有状态指示灯及电能表运转指示灯。
所述的智能电量采集主机与一个或一个以上电能表数据采集头连接。
所述的手持抄表器设有红外通讯发送、接收模块及一通讯接口。
本实用新型提供的智能电量采集装置通过采用红外采集方式，使其可安装在电能表的外侧，而无须打开电能表，无须重新校验电能表，安装简单方便；其具有的实时时钟电路保证了其可定时记录电量数据，并可实现分时段、按峰谷时间进行电量计量；此外本实用新型具有多路电量采集装置，实现了对多个电能表进行计量，其经济实用。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细说明
图1为本实用新型电路原理框图。
图2为本实用新型一实施例的智能电量采集主机的电路原理图。
图3为本实用新型又一实施例的智能电量采集主机的电路原理图。
图4为本实用新型的采集头电路原理图。
图5为本实用新型的手持抄表器电路原理图。
如图1所示，一种智能电量采集装置2包括电能表数据采集头21、一智能电量采集主机22及一手持抄表器23。
其中，该电能表数据采集头21具有一红外传感器及光电转换装置213、红外通讯接收、发送装置211和指示灯212。该电能表数据采集头21安装在被采集电量的电能表1透明玻璃外侧，其红外传感器213位于可透过该透明玻璃扫描电能表1表盘柱面的位置；当电能表1工作时，电能表表盘转动，该电能表表盘上的旋转观察标记每转动一圈便被该红外传感器213检测到一次，该红外传感器213将检测到的信号进行光电转换并传送到智能电量采集主机22中。
该智能电量采集主机22具有一主控中央处理器(CPU)221、看门狗电路2211、掉电保护电路2212、数据存储器222、实时时钟电路223；该主控中央处理器(CPU)221接收由电能表数据采集头21的红外传感器213检测到的信号，按照计量控制程序的设定并根据实时时钟电路223发送的实时时钟信号处理该信号，并将处理后的数据存储在数据存储器222中；其看门狗电路2211及掉电保护电路2212用以保证该智能电量采集主机22可靠工作。该智能电量采集主机22在处理电能表数据采集头21发送的采集信号的同时，还向该电能表数据采集头21传送该电能表数据采集头21工作状态指示信号驱动相应的指示灯212点亮。
一手持抄表器23包括一红外通讯接收及发送装置231、一抄表控制器232、一通讯接口233及一存储器234。
当进行抄表操作时，该手持抄表器23受抄表控制器232控制，通过其红外通讯接收及发送装置231向电能表数据采集头21发送一抄表指令信号，该信号由电能表数据采集头21的红外通讯接收、发送装置211接收并传送到与其相连接的智能电量采集主机22之中，该智能电量采集主机22接收该指令后，按照其数据发送程序的控制，通过电能表数据采集头21的红外通讯接收、发送装置211将存储在智能电量采集主机22数据存储器222中的计量数据发送出去。该计量数据由手持抄表器23的红外通讯接收及发送装置231接收并存储在其存储器234中。
该手持抄表器23通过一通讯接口233与其他数据接收计算机连接，将由该手持抄表器23采集的数据转储到其他系统之中。
如图1、2、4所示，U11为电能表数据采集头21的红外传感器213，其采集电能表表盘转动信号，并将该信号转换为一电信号COMPARE OUT该信号传送到智能电量采集主机22之中；U1为智能电量采集主机22的主控中央处理器(CPU)221，电信号COMPARE OUT输入到该主控中央处理器(CPU)221的一COMPARE_IN输入端，主控中央处理器(CPU)221处理该信号并将处理后的数据通过其输出引脚11、12输出到与其连接的存储器U2中存储；一实时时钟223为一集成电路芯片U3其通过5、6、7引脚与主控中央处理器(CPU)221连接，为主控中央处理器(CPU)221提供实时时钟信号。
如图1、2、4、5所示，手持抄表器23的抄表控制器232通过其引脚1发出一驱动信号驱动红外发射二极管D11发出抄表指令信号，该信号由电能表数据采集头21的红外接收芯片U12接收，并通过其引脚3传送到智能电量采集主机22的主控中央处理器(CPU)221的引脚9，主控中央处理器(CPU)221根据该指令信息将存储在存储器U2中的数据读出，并通过其引脚19发送到电能表数据采集头21的发射信号端SEND，其并驱动红外发射二极管D3将该数据发射给手持抄表器23。手持抄表器23通过其红外接收装置Q1接收由电能表数据采集头21发射的数据，并由其抄表控制器232的引脚4读入，该抄表控制器232处理该数据并通过其引脚17、18将其存入存储器234(U21)中。
此外，智能电量采集主机22的主控中央处理器(CPU)221在处理电能表数据采集头21发送的采集信号的同时，还通过其引脚17、18向该电能表数据采集头21传送该电能表数据采集头21工作状态指示信号，并驱动相应的指示灯212(发光二极管D1、D2)点亮。
如图1、3、4所示，U1’为智能电量采集主机22的主控中央处理器(CPU)221，由多个电能表数据采集头21采集的电能表计量信号分别输入到一信号整理芯片U5的引脚8、9、10、11，经该信号整理芯片U5整理后再通过其引脚1、2、1 3、14分别的输入到该主控中央处理器221(U1’)的引脚40、41、42、43，主控中央处理器221(U1’)处理该信号并将处理后的数据通过其输出引脚3、4输出到与其连接的存储器U2’中存储；一实时时钟223为一集成电路芯片U3’其通过5、6、7引脚与主控中央处理器221(U1’)的19、18、17连接，为主控中央处理器221(U1’)提供实时时钟信号。
如图1、3、4、5所示，手持抄表器23的抄表控制器232通过其引脚1发出一驱动信号驱动红外发射二极管D11发出抄表指令信号，该信号由电能表数据采集头21的红外接收芯片U12接收，并通过其引脚3传送到智能电量采集主机22的主控中央处理器221(U1’)的引脚15，主控中央处理器(CPU)221根据该指令信息将存储在存储器U2中的数据读出，并通过其引脚13发送到电能表数据采集头21的发射信号端SEND，其并驱动红外发射二极管D3将该数据发射给手持抄表器23。手持抄表器23通过其红外接收装置Q1接收由电能表数据采集头21发射的数据，并由其抄表控制器232的引脚4读入，该抄表控制器232处理该数据并通过其引脚17、18将其存入存储器234(U21)中。
此外，智能电量采集主机22的主控中央处理器221(U1’)在处理电能表数据采集头21发送的采集信号的同时，还通过其引脚8、24、25、26、27分别向多个电能表数据采集头21传送该电能表数据采集头21工作状态指示信号，并驱动相应的指示灯212(发光二极管D1、D2)点亮。
由此可使一智能电量采集主机22与多个电能表数据采集头21连接，实现一智能电量采集主机22同时对多户电能表1的数据采集。
权利要求1.一种智能电量采集装置，其特征在于它包括一安装在电能表外部并包括有主控CPU、看门狗电路、掉电保护电路、数据存储器、实时时钟电路的智能电量采集主机；与该智能电量采集主机连接的、且具有电量信号采集传感器的电能表数据采集头；一与智能电量采集主机交换数据的手持抄表器。
2.如权利要求1所述的智能电量采集装置，其特征在于所述的电能表数据采集头设有无线通讯装置。
3.如权利要求1所述的智能电量采集装置，其特征在于所述的电能表数据采集头未设有无线通讯装置。
4.如权利要求1或2所述的智能电量采集装置，其特征在于所述的无线通讯装置为红外通讯发送模块或红外通讯接收模块或红外通讯发送模块及红外通讯接收模块。
5.如权利要求1所述的智能电量采集装置，其特征在于所述的电能表数据采集头的电量信号采集传感器为红外传感器。
6.如权利要求1所述的智能电量采集装置，其特征在于所述的电能表数据采集头设在被采集电量的电能表透明玻璃外侧，其红外传感器位于可透过该透明玻璃扫描电能表表盘柱面的位置。
7.如权利要求1所述的智能电量采集装置，其特征在于所述的电能表数据采集头外表面设有红色滤光盖。
8.如权利要求1或2或3或5或6或7所述的智能电量采集装置，其特征在于所述的电能表数据采集头还设有状态指示灯及电能表运转指示灯。
9.如权利要求1或2或3或5或6或7或8所述的智能电量采集装置，其特征在于所述的智能电量采集主机与一个或一个以上电能表数据采集头连接。
10.如权利要求1所述的智能电量采集装置，其特征在于所述的手持抄表器设有红外通讯发送、接收模块及一通讯接口。
专利摘要一种智能电量采集装置,它包括:一安装在电能表外部并包括有主控CPU、看门狗电路、掉电保护电路、数据存储器、实时时钟电路的智能电量采集主机与具有电量信号采集传感器的电能表数据采集头连接;一与智能电量采集主机交换数据的手持抄表器;安装该装置无须打开电能表,无须重新校验电能表,安装简单方便;其具有的实时时钟,可定时记录电量数据,可分时段、按峰谷时间计量电量;其具有多路采集,实现了多电能表计量,经济实用。
文档编号G08C17/02GK2465192SQ01201290
公开日2001年12月12日 申请日期2001年2月12日 优先权日2001年2月12日
发明者孙青 申请人:孙青