专利名称：应用电力载波技术的单相电表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电能计量技术领域，具体是指一种应用了现代电力载 波技术的电子式、单相电能计量表。
背景技术：
供电部门通过电能表计量各用户用电量。最早使用的机械式电表，需 人工上门抄表，电力部门的人员及管理成本都很大。随着技术的发展，现 在已经可以利用电力线载波等技术实现远程抄表或者预付费电表来解决 这个问题。实际上，以往功能简单的电表早已不能满足现代社会人们的高 端消费需求，无论是电力管理部门或消费者对电表的功能多样化、工作稳 定性及可操作性、精度等都提出了更高的要求。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题是提供一种应用于单相供电线路，采用现 代通讯技术、工作性能稳定、可靠的电能计量表。
根据以上需解决的问题，本实用新型所采取的技术方案是 一种应用 电力载波技术的单相电表，包括单片机电路及与单片机电路连接的计量模 块、负荷控制模块、按键输入模块、显示模块、存储模块、通讯接口模块， 还包括与单片机电路连接用于精度测试的精度信号输出模块；所述存储模
块至少包括两个独立的用于存储相同数据可互相核实数据的存储器。 所述计量模块包括与供电线路连接的电压及电流采样电路，所述电压
及电流采样电路将采样信号传送给计量专用集成芯片ADE7755，进而传送 给单片机电路。
所述通讯接口模块包括RS485通讯接口、红外通讯接口和电力载波通 讯电路；其中，RS485通讯接口采用工业级RS485芯片并配有保护电路。
所述应用电力载波技术的单相电表还至少还包括两个精度等级的时 钟模块，所述时钟模块与单片机电路连接。
应用电力载波技术的单相电表还包括与单相供电线路直接连接的电 源转换模块，该模块与备用电池模块均与用于协调二者工作为其它功能电 路模块直接提供工作电源的电源管理模块连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于
1)本实用新型高度集成，计量、时钟等测量值的初始误差均采用软件调整，整表元件少且无可调器件，减少了元器件的失效概率，提高了电 表的平均无故障工作时间；
2) 采用了多重数据备份技术，数据被存放在不同的存储器中，相互 核实，从而保证了数据的绝对安全；
3) 带有多种通讯接口电路，支持远程抄表，数据采集方便，操作灵
活；
4) 对RS485通讯接口设置保护电路，并采用软件配合，使该模块对 高压、静电具有超强的耐受力，保证通讯性能稳定可靠。
5) 带有两级时钟以上运作，当高精度时钟失效时，自动切换至低精 度时钟，确保时间的有效性；
6) 高可靠、宽工作范围的电源设计，保证电表在恶劣环境下能够正 常工作。
图1是本实用新型原理组成示意框图；图2是RS485通讯接口保护电 路原理示意图；图3为所述计量模块实施例电路原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的详细说明
如图1，本实用新型包括单片机电路及与单片机电路连接的计量模块、 负荷控制模块、按键输入模块、显示模块、存储模块、通讯模块、用于精 度测试的精度信号输出模块。其中，通讯模块中设有红外通讯接口、电力
载波通讯接口及RS485通讯接口，红外通讯接口主要用于工作人员现场数 据采集，电力载波通讯接口用于远程抄表，RS485通讯接口即可用于现场 数据采集也可支持远程集抄系统。电能表参数也可以通过红外接口或 RS485接口进行设置，正确设置参数后所述电表就会按用户设置的需求对 用户用电情况进行测试和监控。
实施时，计量模块通过电压互感器和电流互感器分别采集单相电压和 电流，并传送给计量专用集成芯片，并由该计量芯片处理后传送给单片机 对采集到的数据进行整理、计算并存储。如图3所示，为所述计量模块实 施例电路原理示意图，图中采样具有高精度的计量芯片，型号为ADE7755。
所述存储模块至少采用两个独立存储器，本实用新型的技术方案中对 数据采用了多重备份技术，相同数据被存放在不同的存储器中，用于相互 核实，避免数据错误或流失，保证数据安全。所述存储器可采用存储速度
4块、电擦除型可编程只读FLASH存储器，该存储器在不加电的情况下能长 期保持存储的信息。
所述RS485通讯接口采用工业级RS485芯片并配有专门的保护电路。 如图2，所述保护电路包括分别连接于RS485通讯接口发送(A)和接收(B) 端的热敏电阻PT1、 PT2，热敏电阻PT1、 PT2另一端之间并联有压敏电阻 R43、瞬态抑制二极管M1，抑噪磁珠R41、 R42分别连接于压敏电阻R43两 端，抑噪磁珠R41、 R42另一端作为信号输出端。
当外部有高能过电压干扰信号加于A、 B两端时，压敏电阻R43迅速 反应，产生一个瞬时大电流，回路内电流的迅速增加使热敏电阻PT1、 PT2 快速动作，即PT1、 PT2自身压降迅速增加，这样就可降低降落在压敏电 阻R43上的高压，避免通讯接口损坏，起到保护作用。而对于低能量的干 扰脉冲，在通过压敏电阻R43第一次削减后，再由瞬态抑制二极管M1、抑 噪磁珠R41、 R42进行消除，这样就保证通讯接口能够在3.5KV的耦合干 扰下仍可以正常通讯。
本实用新型同时具有两路RS485通讯接口，实施时，采用类似Windows 的多任务通讯机制，使两个通讯接口能够互不干扰地进行通讯。
本实用新型配置两级或者两级以上时钟运作，当高精度时钟失效时， 自动切换至低精度时钟，确保时间的有效性，即保证电表工作的稳定性。
本实用新型几乎具有目前现有高端计量电表全部功能，例如电量计 量、线损计量、变损计量、变量数据计量等等；计量并记录当前以及上几 个月的总、尖、峰、平、谷以及正反向有功电能和需量；记录12个月有 功总及分费率结算电能，时区冻结正向有功电能，零点冻结和即时冻结正 反向及分费率有功电能等数据；事件记录功能主要包括失压记录、失流记 录、电压合格率等。全电子单相有功电能计量，正，反向电量均累加至当 前电量。
本实用新型进一步包括电压监测及看门狗电路，该电路与单片机电路 相连，保证程序运行稳定；同时软件程序通过容错技术，确保命令正确执 行，避免产生误动作。
本部分未具体描述的功能模块，均采用现有技术中的成熟电路模块， 因此不再赘述。
权利要求1、应用电力载波技术的单相电表，包括单片机电路及与单片机电路连接的计量模块、负荷控制模块、按键输入模块、显示模块、存储模块、通讯接口模块，其特征在于所述存储模块至少包括两个独立的用于存储相同数据可互相核实数据的存储器。
2、 根据权利要求1所述的应用电力载波技术的单相电表，其特征在 于所述计量模块包括与供电线路连接的电压及电流采样电路，所述电压及电流采样电路将采样信号传送给计量专用集成芯片ADE7755，进而传送 给单片机电路。
3、 根据权利要求2所述的应用电力载波技术的单相电表，其特征在 于所述通讯接口模块包括RS485通讯接口、红外通讯接口和电力载波通 讯电路。
4、 根据权利要求3所述的应用电力载波技术的单相电表，其特征在 于所述RS485通讯接口采用工业级RS485芯片并配有保护电路。
5、根据权利要求4所述的应用电力载波技术的单相电表，其特征在 于所述保护电路包括分别连接于RS485通讯接口发送和接收端的热敏电 阻PT1、 PT2，热敏电阻PT1、 PT2另一端之间并联有压敏电阻R43、瞬态 抑制二极管M1，抑噪磁珠R41、 R42分别连接于压敏电阻R43两端，抑噪 磁珠R41、 R42另一端作为信号输出端。
6、 根据权利要求5所述的应用电力载波技术的单相电表，其特征在 于至少包括两个精度等级的时钟模块，所述时钟模块与单片机电路连接。
7、 根据权利要求1 6中任一项所述的应用电力载波技术的单相电表， 其特征在于还包括与单相供电线路直接连接的电源转换模块，该模块与 备用电池模块均与用于协调二者工作为其它功能电路模块直接提供工作 电源的电源管理模块连接。
专利摘要本实用新型涉及一种应用电力载波技术的单相电能计量表。所述电能计量表包括单片机电路及与单片机电路连接的计量模块、负荷控制模块、按键输入模块、显示模块、存储模块、通讯接口模块；所述存储模块至少包括两个独立的用于存储相同数据可互相核实数据的存储器；所述计量模块包括与供电线路依次连接的电压及电流采样电路及计量专用集成芯片；所述通讯接口模块包括RS485通讯接口、红外通讯接口和电力载波通讯电路。本实用新型高度集成，整表元件少且几乎无可调器件，减少了元器件的失效概率，提高了电表的平均无故障工作时间；同时采用了多重数据备份技术，数据被存放在不同的存储器中，相互核实，保证了数据的绝对安全，避免数据流失。
文档编号G08C23/04GK201429648SQ200920062279
公开日2010年3月24日 申请日期2009年8月11日 优先权日2009年8月11日
发明者晋 刘 申请人:惠州市龙鼎盛电力科技有限公司