电力负荷调度终端的制作方法

本实用新型属于供电装置领域，具体地说，尤其涉及一种电力负荷调度终端。

背景技术：

随着电力体制的不断改革，用电形式已经转向于通过电力负荷管理系统预付费的方式实现客户“随时用电、随时付钱”。而不同的用户在参与电力市场及使用电力市场服务的需求不同，其所需要的电力载荷也不尽相同，如何实现对电力终端的负荷调度与数据统计，对电能量、负荷使用情况等重要数据进行统计分析，帮助用户提高用电效率的同时降低能量消耗，成为电力行业需要解决的问题之一。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电力负荷调度终端，其能够通过高性能处理器来实现对客户端实时用户数据、计量工况和事件采集，并通过无线网络传递采集的数据与信息，并能够将计费信息从智能电表中进行读取，安全性和可靠性高。

为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本申请中所述的电力负荷调度终端，包括单片机构成的主控电路，所述单片机的外围设置有外围电路，

所述外围电路为模块化电路，包括电力计量模块、通过RS232总线连接的通信装置和TFT液晶显示、RS485总线、电源系统和终端专用ESAM、继电器，

其中所述单片机采用MPC860处理器芯片，所述电力计量模块采用ATT7022C功率计量模块通过SPI接口与单片机之间进行计量参数以及校验表参数的传递；

所述通信装置采用型号为SIM300的GSM/GPRS模块，用于用户数据通过无线通讯基站上传；

所述RS485总线用于与智能电表实现数据抄录、实时监测电表参数及用电信息；

所述继电器用来执行单片机指令，完成电路投切的指令动作。

进一步地讲，本申请中所述的通信装置的频率范围为EGSM900MHZ、DCS1800MHZ、PCS1900MHZ，编码方案为CS-1～CS-4。

进一步地讲，本申请中所述的电力负荷调度终端还包括电源系统，电源系统为单片机及电力计量模块提供电源输出。

进一步地讲，本申请中所述的通信装置还包括供电电路，其供电电路包括U1701 MIC29302BT稳压芯片，稳压芯片的VIN引脚和EN引脚分别与+5V的供电电源连接，稳压芯片的OUTPUT引脚与电容器C3、电阻R2、电阻R1串联后接地，所述稳压芯片的ADJ引脚接于电阻R2、电阻R1之间，所述稳压芯片的GND引脚接地；所述通信装置的引脚VBAT通过电容C2串联后接地，电容C2并联于电容C3；所述+5V供电电源通过电容C1接地。

进一步地讲，本申请中所述的稳压芯片的VIN引脚输入电压为3.4～4.5V。

进一步地讲，本申请中所述的电力计量模块通过电压调理电路接于输电路，其中电压调理电路包括电压互感器，电压互感器的一次侧串联有电阻R3、电阻R4、电阻R5，在电压互感器的输出端Uin串联有电阻R6，并且通过电容C4接地；所述电压互感器的二次侧还连接有并联的电阻R7、电阻R8。

进一步地讲，本申请中所述的电阻R3、电阻R4、电阻R5的阻值及功率相同。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本申请能够通过RS485总线对智能电表的数据进行读取，并能够通过单片机处理后通过RS232总线进行显示与通信，通信模块采用GSM/GPRS通讯方式进行数据交换，并且能够通过通信模块进行终端的控制，包括功能控制、电能控制、远程投切、保电等。

附图说明

图1是本申请的结构原理图。

图2是通信装置的供电电路图。

图3是电力计量模块的电压调理电路。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本申请所述的技术方案作进一步地描述说明。

实施例1：一种电力负荷调度终端，包括单片机构成的主控电路，所述单片机的外围设置有外围电路，

所述外围电路为模块化电路，包括电力计量模块、通过RS232总线连接的通信装置和TFT液晶显示、RS485总线、电源系统和终端专用ESAM、继电器，

其中所述单片机采用MPC860处理器芯片，所述电力计量模块采用ATT7022C功率计量模块通过SPI接口与单片机之间进行计量参数以及校验表参数的传递；

所述通信装置采用型号为SIM300的GSM/GPRS模块，用于用户数据通过无线通讯基站上传；

所述RS485总线用于与智能电表实现数据抄录、实时监测电表参数及用电信息；

所述继电器用来执行单片机指令，完成电路投切的指令动作。

实施例2：一种电力负荷调度终端，其中所述通信装置的频率范围为EGSM900MHZ、DCS1800MHZ、PCS1900MHZ，编码方案为CS-1～CS-4。所述电力负荷调度终端还包括电源系统，电源系统为单片机及电力计量模块提供电源输出。所述通信装置还包括供电电路，其供电电路包括U1701MIC29302BT稳压芯片，稳压芯片的VIN引脚和EN引脚分别与+5V的供电电源连接，稳压芯片的OUTPUT引脚与电容器C3、电阻R2、电阻R1串联后接地，所述稳压芯片的ADJ引脚接于电阻R2、电阻R1之间，所述稳压芯片的GND引脚接地；所述通信装置的引脚VBAT通过电容C2串联后接地，电容C2并联于电容C3；所述+5V供电电源通过电容C1接地。所述稳压芯片的VIN引脚输入电压为3.4～4.5V。所述电力计量模块通过电压调理电路接于输电路，其中电压调理电路包括电压互感器，电压互感器的一次侧串联有电阻R3、电阻R4、电阻R5，在电压互感器的输出端Uin串联有电阻R6，并且通过电容C4接地；所述电压互感器的二次侧还连接有并联的电阻R7、电阻R8。所述电阻R3、电阻R4、电阻R5的阻值及功率相同。其余部分的结构及连接关系与任一前述实施例中所述的结构及连接关系相同。

鉴于上述实施例，本申请在使用时，其工作过程及原理如下：

本实用新型提供了一种电力负荷调度终端，用于对终端用户的用电数据、用电事件、用电负荷等信息进行采集并通过通信装置进行与远程控制装置的数据通讯，远程控制装置能够通过通信装置对用户终端进行用电负荷的调整等。

本实用新型包括用于处理信号的高性能单片机，用于通过RS485总线读取用户智能电表数据的用电信息，通过RS232总线实现通信功能和显示功能用以显示实时信息，通过电力计量模块对电气量数据进行采集。

为了保证电力计量模块的正常工作，本实用新型采用了电压调理电路来实现将强电转换为弱电后输入ATT7022C功率计量模块，并通过ATT7022C功率计量模块将模拟信号转变为数字信号，以便MPC860处理器芯片的单片机对数字信号中的数据进行分析，采取相应的策略来实现远程控制开关量。采用ATT7022C专用计量芯片，能够通过SPI接口与外部的MPC860处理器芯片进行计量参数以及校验表参数的传递，并通过SPI接口读出。SIM300从V_BAT采用但电压供电，电压为3.4～4.5V。为了保证上述电压的稳定性，本申请采用了以下的稳压电路。如图3所示，在本申请中，由于电力计量模块需要将强电转变成弱电，因此需要采用电压互感器来实现电压的降低。例如本申请在说明书中提供一种采用HPT205NBJ-1的电压互感器，并且提供了如图3所示的电压调理电路，电压输入端在串联有三个大功率的相同阻值和功率的电阻R3～R5后接于电压互感器的一次侧，在电压互感器的二次侧两端接有并联的电阻R7和电阻R8，并且还串联有电阻R6。通过三个大功率的相同阻值和功率的电阻R3～R5后输入的电压会变成弱信号后进入到电压互感器一次侧，二次侧端电压信号经过电阻R7和电阻R8后得到100～400mV的模拟电压。

同时，MPC860处理器芯片还能够将上述信号通过RS232总线传递至SIM300的通信装置，SIM300芯片通过频率范围为EGSM900MHZ、DCS1800MHZ、PCS1900MHZ，编码方案为CS-1～CS-4的无线信号传递至主机，主机对上述数据进行存储与分析。现有的通信基站提供全面的GSM信号覆盖，能够保证GPRS的稳定传输与数据通信，具有成本低廉、建设工程周期短、适应性强、扩展性好和维护方便的优点。

该稳压电路采用的供电电路为型号是U1701MIC29302BT稳压芯片，U1701MIC29302BT稳压芯片中的稳压芯片的VIN引脚和EN引脚分别与+5V的供电电源连接，稳压芯片的OUTPUT引脚与电容器C3、电阻R2、电阻R1串联后接地，所述稳压芯片的ADJ引脚接于电阻R2、电阻R1之间，所述稳压芯片的GND引脚接地；所述通信装置的引脚VBAT通过电容C2串联后接地，电容C2并联于电容C3；所述+5V供电电源通过电容C1接地。MIC29302BT稳压芯片具有高电流、高精度、低压差的性能。

以MPC860处理器芯片为单片机，通过接收来自通信装置的控制信号、电力计量模块的用电参数、通过RS485总线传递回的电表计量数据，除了可将上述数据通过GPRS网络以专用数据通道的方式传递至主机外，还能够通过通信装置接收来自主机的控制信号，其中通过与之连接的继电器来实现远程投切与保电作业。

例如在实现继电器跳闸过程中，采用的是脉冲输出方式，跳闸信号以500ms的脉冲时间和3s的时间间隔实现信号输出，且保持每分钟补跳一次。此外，在上述终端系统全部掉电的情况下，如果需要通过继电器再次上电，则需要终端处于15min的保电状态，便于保证用户正常用电和控制信号正常输出的合理性。

MPC860处理器芯片还能够根据接收到的主机传递过来的跳闸控制信号后，按照MPC860处理器芯片内部设定的延迟时间和限电时间来通过继电器的开合控制负荷开关，并将继电器的动作过程存储内部存储器与通过通信装置传递至主机。当上述信息记载后，应当通过与之连接的RS232总线将信号传递至TFT显示屏进行显示，直观显示执行结果。

在需要保电的过程中，当MPC860处理器芯片内部在设定时间内或者接收到来自主机的信号后，进入保电状态，此状态下除解除保电状态信号或规定时间外，不受控制信号的影响，任何情况下不执行通过继电器跳闸的指令。当收到解除指令或者到达规定时间，恢复控制状态。