具有自检功能的用电管理装置的制作方法

专利名称：具有自检功能的用电管理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种用电管理装置，特别涉及的是一种具有自检测功能的用 电管理装置。
背景技术：
随着经济的发展，国民经济各个领域对电力能源的依赖性不断提高，为了对 电力用电现场实现有效的管理，因而用电管理装置应运而生，而且成为电力技术 领域不断创新的一个热点方向。对于现有的用电管理装置而言，其大体上都要包
括电能计量电路、电能计数电路以及电源电路，这三个主体的功能电路之一或 组合。
由于某些原因上述的用电管理装置对应的上迷功能电路之一， 一旦出现故障， 电力管理部门很难知道故障的具体原因，从而需要花费大量的时间进行人工测试， 甚至需要更换整个用电管理装置，这样造成很大的浪费，因此急待开发一种具有 故障自检的用电管理装置，本发明创作者，经过长时间的研究获得了该技术，为 了与现有的用电管理装置进行区别，我们对于现有的用电管理装置在本申请中将 其称之为用电管理装置本体，需要强调的是我们所称的用电管理装置，不仅仅局 限于电能表、組合电表，其还应该包括其它一切需要计量、计数和电源供应的用 电管理装置。
请参阅图1所示，其为现有用电管理装置本体中与上述功能电路相对应的结 构功能简图，所述的用电管理装置本体与上述功能电路对应的功能电路为电源 电路、计量电路以及计数电路，其中，
所述的电源电路l包括 一电源转换电路11,其将电力线电压进行变压处理， 用以向用电元件提供工作电力；
所述的计量电路2包括
一电力线输入输出单元21,其至少包括相线接入端和零线接入端以及相线 输出端，所述的相线接入端与电力线路中的相线相连接，所述的相线输出端其与 下一级电力设备相连接；
一电能计量单元22，计算经由所述的相线接入端和零线接入端的有功/无功电能值；
一脉冲信号输出单元23，将所述的电能计量单元22计算的电能值转化为与 所述的电能值成正比的脉冲信号输出； 所述的计数电路3包括
一数据处理电路31,其接收所述的脉冲信号输出单元23输出的脉冲信号或 者所述计量电路的输出的数据信号(某些情况下，所述的计量电路具有累计电能 的功能，因此其只要输出数据信号就可以)，进行电能值累积计数； 所述的数据处理电路31与一处理器4连接在一起； 为了实现对主题功能电路的控制，所述的处理器4是必不可少的。 现有的用电管理装置本体具有上述的功能电路其基本故障分为用电管理装 置本体的电源电路、用电管理装置本体的计量电路或者用电管理装置本体的计数 电路出现故障，如何能够在某一故障产生时及时发现；在发现后又如何进行相应 的故障动作，应该是本领域技术人员一直想要解决还没有解决的问题。
鉴于此，本发明创作者，经过长时间的研究和实践，终于采用一种自检测的 思想，获得了本创作。

发明内容
本发明的目的在于，提供一种具有自检功能的用电管理装置，用以克服上述 缺陷。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，提供一种具有自检功能的用 电管理装置，其包括 一用电管理装置本体，用以实现用电户的用电计量和/或计 数功能，其特征在于，还包括 一自检单元，用以确认所述用电管理装置本体出 现基本故障的种类，并确定具体的故障组件的位置；
较佳的，所述的用电管理装置本体包括电源电路、计量电路以及计数电路， 其中，
所述的电源电路包括 一电源转换电路，其将电力线电压进行变压处理，用 以向用电元件提供工作电力； 所述的计量电路包括
一电力线输入输出单元，其至少包括相线接入端和零线接入端以及相线输 出端'所述的相线接入端与电力线路中的相线相连接，所述的相线输出端其与下一级电力设备相连接；
一电能计量单元，计算经由所述的相线接入端和零线接入端的有功/无功电能
值；
一脉沖信号输出单元，将所述的电能计量单元计算的电能值转化为与所述的 电能值成正比的脉沖信号输出； 所述的计数电路包括
一数据处理电路，其接收所述的脉沖信号输出单元输出的脉沖信号或者所述 计量电路的输出的数据信号，进行电能值累积计数； 所述的数据处理电路与 一 处理器连接在 一起；
较佳的，所述的自检单元包括 一计量功能自检电路用以对所述用电管理装 置的用电计量功能运行情况进行故障检测；其包括
一电流监测电路，用以监测所述的用电管理装置本体的相线输入端是否有电 流流过；
一脉冲监测电路，用以监测所述的脉沖信号输出电路是否有脉沖信号输出； 一监测判断电路，当所述的相线输入端有电流流过，而所述的脉冲信号输出 单元无脉沖信号输出，则判定所述计量电路出现故障； 较佳的，所述的电流监测电路包括 一电流互感器，其设置于所述的相线上；
一第一比较器，其一输入端设有一基准电压，其另一端与所述的电流互感器 的输出端相连接，输出一第一状态信号； 所述的脉冲监测电路包括
一第二比较器，其一输入端设有一基准电压，其另一端与所述的脉冲信号输 出单元的输出端相连接，输出一第二状态信号；
所述的监测判断电路为所述的处理器，其一输入接口与所述的电流监测电路 的输出端相连， 一输入接口与所述的脉冲监测电路输出端相连，在所述的处理器 中预设有基准电压，若所述的第一状态信号低于所迷的基准值，则判定为无负载 状态；
若所述的第一状态信号高于所述的基准值，而所述的第二状态信号低于所述 的基准值，则判定所述电计量电路出现故障；
较佳的，还包括第一整流滤波电路，其设置于所述的电流互感器和所述的第一比较器之间；
一延时电路设置于所述的脉冲信号输出单元的输出端与所述的第二比较器之
间；
较佳的，所述的自检单元还包括 一计数功能自检电路用以对所述用电管理 装置的用电计数功能运行情况进行故障检测；对于一电子计数而言，所述的计数 功能自检电路为所述的处理器，与所述的数据处理电路相连接，在所迷的脉沖信 号输出单元有信号输出，而所述的数据处理电路在电能值累计时无信号输出，则 判定所述的计数电路发生故障；
较佳的，所述的自检单元还包括 一计数功能自检电路用以对所述用电管理 装置的用电计数功能运行情况进行故障检测；对于机械计数而言，所述的计数功 能自检电路包括脉沖信号接收电路、机械动作监测电路以及所述的处理器，其 中，所述的脉冲信号接收电路获得所述的脉冲信号输出单元发出的脉沖信号，并 处理成相应的模拟信号；所述的机械动作监测电路检测机械齿轮的转动，并处理 成相应的模拟信号；所述处理器接收两种模拟信号进行处理，并做出是否产生故 障的判断；
较佳的，所述的脉沖信号接收电路包括 一光电耦合器和一比较器，所述的 脉冲信号输出单元与所述的光电耦合器的输入端相连，所述的光电耦合器的一输 出端和所述的比较器的同相端相连接，所述的比较器的反向端获得一基准电压， 其输出端与所述的处理器一输入管脚相连；
较佳的，所述的机械动作监测电路包括 一发光二极管和一光电接收管两者 分别位于机械计数装置一齿轮的两侧，所述的发光二极管的光线由于所述齿轮的 遮挡，周期性的被所述的光电接收管接收到；还包括一比较器，其同相端与所述 的光电接收管的输出端相连，所述的比较器的反向端获得一基准电压，其输出端 与所述的处理器一输入管脚相连；
较佳的，所述的脉沖信号接收电路包括 一比较器，所述的脉冲信号输出单 元输出端与所述的比较器的同相端相连接，所述的比较器的反向端获得一基准电 压，其输出端与所迷的处理器一输入管脚相连；
较佳的，所述的电源转换电路其包括 一变压器，所述的变压器的输入端与 所述的电力线相连接；
一整流电路，其与所述的变压器的输出端相连接； 9一滤波电路，其与所述的整流电路相连接；
一稳压电路，其与所述的滤波电路的输出端相连，向所述的用电管理装置本 体的用电元件供电；
较佳的，所述的自检单元还包括 一电源电路自检单元，其包括所述的处 理器，其与所述的滤波电路的输出端相连；
一电力线电压釆集电路，其包括 一交流/直流转换芯片和一滤波稳压电路， 所述的交流/直流转换芯片获取电力线电压，所述的滤波稳压电路与所述的处理器 的一输入端相连接，当所述的处理器获得电力线电压采集电路提供的信号，而所 述的滤波电路无信号输出，则判定电源电路出现故障；当所述的处理器没有获得 电力线电压采集电路和所述的滤波电路提供的信号，则为停电状态；
较佳的，还包括
一备用电源；
一充电电路，其与所述的电源转换电路的输出端相连接，并向所述的备用电 源供电；
当电源电路出现故障时，所述的处理器启动所述的备用电源为所述的用电管 理装置本体提供工作电力；
较佳的，所述的自检单元还包括 一备用电源自检单元包括所述的处理器， 其通过一二极管与所述的处理器相连接，当所述的处理器侦测到所述的备用电源 的电压低于某一预设的电压后，启动所述的充电电路向所述的备用电源充电；当 充电某一时间后，所述的处理器侦测到所述的备用电源的电压仍低于某一预设的 电压后，则判定备用电源发生故障；
较佳的，还包括 一故障动作单元其与所述的处理器相连接，在出现所述的 用电管理装置本体故障时，受到动作触发，其为一组不同颜色的指示灯，根据不 同故障显示停电状态、电源电路故障、计量电路故障、计数电路故障以及备用 电源发生故障；
较佳的，还包括 一声光报警装置和/或一用户线切断电路，其中，所述的用 户线切断电路为一继电器或断路器，其设置于所述的相线电路上，当出现所述的 电源电路故障、计量电路故障或计数电路故障时，切断用户的供电线路；
较佳的，还包括 一通讯电路，将故障信息发送给远端的管理控制中心和/ 或用户本人的信息接收终端，实现故障监控；
10所述的通讯单元以载波传输、以太网传输、PSNT网络传输、GPRS传输、 GSM传输或CDMA传输其中之一方式进行传输。


图1为现有用电管理装置本体具有上述功能电路的结构功能简图； 图2 A为本发明具有自检功能的用电管理装置的结构实施例 一 功能简图； 图2B为本发明具有自检功能的用电管理装置的结构实施例二功能简图； 图3A为本发明具有自检功能的用电管理装置的计量功能自检电路的功能简
图3B为本发明具有自检功能的用电管理装置的计量功能自检电路的电路图4A为本发明具有自检功能的用电管理装置的电子计数功能自检电路的功
能简图4B为本发明具有自检功能的用电管理装置的机械计数功能自检电路的电 路实施图一；
图4C为本发明具有自检功能的用电管理装置的机械计数功能自检电路的电 路实施图二；
图5为本发明具有自检功能的用电管理装置的电源功能自检电路的电路图。
具体实施例方式
在本说明书以及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件，而所属领 域中具有通常知识者应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同 一个组 件，本说明书与权利要求并不以名称的差异来做为区分组件的方式，而是以组件 在功能上的差异来做为区分的准则，在通篇说明书与权利要求书当中所提及的"包 括"为一开放式的用语，故应解释成"包含有但不限定在，，，此外，"连接"一一 词在此是包含任何直接与间接的电气连接手段，因此，若文中描述一第一装置与 一第二装置相连接，则代表所述的第一装置可以直接电气连接在所述的第二装置， 或通过其它装置或连接手段间接地电气连接至所述的第二装置；在通篇出现的"处 理器，，，其指具有处理功能的逻辑器件MCU (微处理器)，可以是单片机、CPU 或者是可编程逻辑控件等。
本发明是有关于一种电路自检测和发生故障后动作执行的相关方法，而本说明书将会描述一些关于应用本发明的用电管理装置的实施例，但在相关技术领域
表或煤气表，并不局限于以下的说明中所提供的特定实施例或是实现这些特定实 施例的技术特征的特定方法。
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
请参阅图2A所示，其为本发明具有自检功能的用电管理装置的结构实施例 一功能简图，其除了图1中所示的用电管理装置本体结构外，还包括 一自检单 元5，用以确认所述用电管理装置本体出现基本故障的种类，并产生相应的动作 和指示的触发信号，所述的基本故障分为用电管理装置本体的电源电路、用电 管理装置本体的计量电路或者用电管理装置本体的计数电路出现故障，由于我们 采用电路化的组装方式来实现用电管理装置本体的功能，因此一旦确定具体故障 位置，就能即时更换出现故障的部件，所以相应的设计有计量功能自检电路51， 计数功能自检电路52或电源功能自检单元53,通过获得各检测对象的运行信息， 通过所述的处理器4进行相应的判断，获得检测对象是否出现故障的结论，其中 针对于电源故障，增加了一备用电源13和充电电路12,以及针对于备用电源发 生故障而设置的备用电源自检单元54。
请参阅图2B所示，其为本发明具有自检功能的用电管理装置的结构实施例 一功能简图，与上述图2A的差别在于，本实施例增加了新的功^，上述的自检 是主体，但他给出的仅仅是否发生运行故障的检测，并不能做出相应的后序处理 动作，为此本发明具有自检功能的用电管理装置还提供一故障动作单元6，其与 所述的处理器4相连接，当经过自检单元5确定用电管理装置本体出现故障时， 触发所述的故障动作单元6产生动作，所述的故障单元可以是用电管理装置本体 上设置的一组五个不同颜色的指示灯，根据不同故障类型显示停电状态、电源 电路故障、计量电路故障以及计数电路故障；
还可以包括 一声光报警装置和/或一用户线切断电路，其中，所述的用户线 切断电路为一继电器或断路器，其设置于所述的相线电路上，当出现所述的电源 电路故障、计量电路故障或计数电路故障时，切断用户的供电线路；防止由于用 电管理装置本体出现的故障，造成电力流失，给国家带来损失，同时也可以提醒 用电户注意；当然为了实现远程的控制和管理，还应该包括 一通讯电路，将故 障信息发送给远端的管理控制中心和/或用户本人的信息接收终端，实现故障监控；所述的通讯单元以载波传输、以太网传输、PSNT网络传输、GPRS传输、 GSM传输或CDMA传输其中之一方式进行传输，这些技术的嫁接和移用是具有 创造性的，而对其本身的实现这里就不做赘述了，本领域人员是可以实现的。
请参阅图3A所示，其为本发明具有自检功能的用电管理装置的计量功能自 检电路的功能简图，图中所述的计量功能自检电路51，其包括
一电流监测电路511,用以监测所述的用电管理装置本体的相线输入端是否 有电流流过；
一脉冲监测电路512，用以监测所述的脉冲信号输出单元23是否有脉沖信号 输出；
一监测判断电路513，当所述的相线输入端有电流流过，而所述的脉沖信号 输出单元无脉冲信号输出，则判定所述计量电路出现故障；其中所述的监测判断 电路513就为所述的处理器4;通过所述的监测判断电路513判定所述的计量电 路出现故障时，将触发所述的故障动作单元产生动作，所述的故障单元可以是本 体上设置的某个颜色的指示灯64;
还可以包括 一声光报警装置61和/或一用户线切断电路62，其中，所述的 用户线切断电路62为一继电器或断路器，其设置于所述的相线电路上，当出现所 述的计量电路故障时，切断用户的供电线路；防止由于用电管理装置本体出现故 障时，造成电力流失，给国家带来损失，同时也可以提醒用电户注意；当然为了 实现远程的控制和管理，还应该包括 一通讯电路63，将故障信息发送给远端的 管理控制中心和/或用户本人的信息接收终端，实现故障监控。
请参阅图3B所示，其为本发明具有自检功能的用电管理装置的计量功能自 检电路的电路图，所述的电流监测电路对应于本图中的C2，其是由一电流互感器 Ll从相线上获取电压，所述的电流互感器Ll的输出端与由电容cl和二极管Dl 组成的整流滤波电路的输入端相连，获得的电压与一第一比较器IC1的同相输入 端相连，所述的第一比较器IC1的反相端为一基准电压，通过滑动变阻器wl可 以进行调节；所述的第一比较器IC1的输出端和所述的处理器MCU的一输入端 口相连接；
所述的脉冲监测电路为图中的Cl,由所述的脉冲信号输出单元的输出信号直 接设置于一第二比较器IC2的同相输入端，所述的第二比较器IC2的反相输入端 设置有基准电压，所述第二比较器IC2输出端与所述的处理器4的另一输入端口
13相连接；需要说明的是由于脉冲信号输出单元23的输出信号为脉沖信号，因此需 要在所述的处理器4前端加延时电路，所述的延时电路是由电容c2和电阻R3组 成的，当然也可以在所述的处理器中通过内置延时程序来实现，相对稳定的判定 信号输入。
当第一比较器IC1输出的为低电位信号时，则判定此时停电状态；当所述的 第一比较器IC2的输出端为高电位而所述第二比较器IC2的输出端为低电位时则 证明所述的计量电路出现故障，相应的触发所述的故障动作单元产生动作，用以 标识无负载状态或是计量电路出现故障。
由于对于用电管理中存在的计数功能， 一般分为电子计数另一种为机械计数， 其中电子计数的是对表征用电量的计量脉沖进行累计；而所述的机械计数，则是 通过步进电机驱动齿轮旋转来表征用电累计，因此如果对用电管理中存在的计数 功能进行故障检测，则必然存在两种自检方式，其中一种为电子计数功能自检另 一种为对机械计数功能自检。
请参阅图4A所示，其为本发明具有自检功能的用电管理装置的电子计数功 能自检电路的功能简图；所述的用电管理装置电子计数功能自检电路就为所述的 处理器4，所述的数据处理电路31与所述的处理器4相连接，在所述的计量电路 2有信号输出至所述的数据处理电路31，同时也会送至所述的处理器4的一输入 端，而所述的数据处理电路31在电能值累计时无信号输出，即所述的处理器4 无法获得信号，则判定所述的计数电路有故障，则此时要将当前数据处理电路31 中的电能值累计存入一存储电路33，当更换所述的计数电路后其将在存储在所述 的存储电路31的电能值的基础上从新进行累计。
请参阅图4B所示，其为本发明具有自检功能的用电管理装置的机械计数功 能自检电路的电路实施图一；所述的机械计数功能自检电路包括脉冲信号接收 电路、机械动作监测电路以及所述的处理器，其中，所述的脉沖信号接收电路获 得所述的脉沖信号输出单元发出的脉冲信号，并处理成相应的模拟信号；所述的 机械动作监测电路检测机械齿轮的转动，并处理成相应的模拟信号；所述处理器 接收两种模拟信号进行处理，并做出是否产生故障的判断；其中，所述的脉冲信 号接收电路包括 一比较器1IC2,所述的脉沖信号输出单元输出端与所述的比较 器的同相端相连接，所迷的比较器1IC2的反向端获得一基准电压，所述的基准电 压实际上是1R4和与其串联的电阻1R5之间的分压，其输出端与所述的处理器MCU—输入管脚相连；所述的机械动作监测电路包括 一发光二极管LED和一 光电接收管Q两者分别位于机械计数装置一齿轮的两侧，所述的发光二极管LED 的光线由于所述齿轮的遮挡，随着用电的积累，所述的齿轮在步进电机的驱动下 转动，从而使所述的发光二极管LED的发出的光周期性的被所述的光电接收管Q 接收到；所述的发光二极管LED和光电接收管Q通过电阻IR1、 1R2连接在一起， 两者的一输出端接地，还包括一比较器IICI，其同相端与所述的光电接收管Q的 输出端相连，所述的比较器1IC1的反向端获得一基准电压(所述的基准电压实际 上也是电阻1R4和与其串联的电阻1R5之间的分压)，其输出端与所述的处理器 MCU—输入管脚相连；由于脉冲输出单元的脉沖输出不是连续性的，从而导致计 数的累计也不是连续的，但两者应该是同步的，因此在所述的处理器MCU内部 需要有相应的延时程序，当所述的脉沖信号接收电路、机械动作监测电路都有或 都没有信号输入到所述的处理器MCU中，则说明无故障，当所述的脉沖信号接 收电路和机械动作监测电路只有一个有信号输入到所述的处理器MCU中，则说 明机械计数功能发生故障。
请参阅图4C所示其为本发明具有自检功能的用电管理装置的机械计数功 能自检电路的电路实施图二；其与上面的区别在于所述的脉冲信号接收电路包括 一光电耦合器1IC3其输入端与所述的光电耦合器的输入端相连，所述的光电耦合 器1IC3的一输出端和所述的比较器1IC2的同相端相连接，所述的比较器1IC2 的反向端获得一基准电压，其输出端与所述的处理器MCU —输入管脚相连，其 它与图4B相同，就不再赘述了。
请参阅图5所示，其为本发明具有自检功能的用电管理装置的电源功能自检 电路的电路图；首先需要进一步说明的是，对于现有用电管理装置本体中的电源 转换电路其包括 一变压器T,所述的变压器的输入端与电力线中的相线L和零 线N相连接，对市电进行变压处理；
一整流电路D1-D4，其输入端与所述的变压器T的输出端相连接；
一滤波电路是由电阻R4， R5以及电容c3组成，所述的电容C3与所述的整 流电路D1-D4的正极相连接，所述的整流电路D1-D4的负极与地相连接；
一稳压电路，为一稳压芯片IC3其与所述的滤波电路中电阻R4的输出端相 连，向所述的用电管理装置本体的用电器件供电；
所述的用电管理装置电源功能自检单元，其包括所述的处理器MCU,其一
15输出端与所述的滤波电路中电阻R4， R5之间的分压节点相连； 一电力线电压采 集电路，其包括 一交流/直流转换芯片IC4和一滤波稳压电路，所述的滤波稳压 电路是由电阻R6，电容c4、 c5以及稳压管DW组成，所述的交流/直流转换芯片 IC4获取电力线电压后，通过所述的滤波稳压电路与所述的处理器MCU相连接， 当所述的处理器MCU获得电力线电压采集电路提供的信号，而所述的阻R4， R5 之间的分压节点间无信号输出，则判定电源电路出现故障；当所述的处理器MCU 没有获得电力线电压采集电路和所述的滤波电路中电阻R4, R5之间的分压节点 提供的信号则为停电状态；为了能够继续使用给维修带来时间并给所述的故障动 作单元6和仍需工作的用电元件提供电力，还应包括 一备用电源soc，其可以为 一充电电池，其通过一二极管D5与所述的处理器MCU相连，当电源电路出现故 障时，所述的处理器启动所述的备用电源soc提供工作电力；还需要一充电电路 (图中未示)，其与所述的电源转换电路的输出端相连接，并向所述的备用电源 供电；所述的备用电源自检单元54包括所述的处理器MCU,其通过所述的二极 管D5与所述的处理器MCU相连接，当所述的处理器MCU侦测到所述的备用电 源soc的电压低于某一预设的电压后，启动所述的充电电路向所述的备用电源soc 充电；当充电某一时间后，所述的处理器MCU侦测到所述的备用电源soc的电压 仍低于某 一 预设的电压后，则判定备用电源发生故障。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限 制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其 进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
1权利要求
1、一种具有自检功能的用电管理装置，其包括一用电管理装置本体，用以实现用电户的用电计量和/或计数功能，其特征在于，还包括一自检单元，用以确认所述用电管理装置本体出现基本故障的种类，并确定具体的故障组件的位置。
2、 根据权利要求1所述的具有自检功能的用电管理装置，其特征在于，所述 的用电管理装置本体包括电源电路、计量电路以及计数电路，其中，所述的电源电路包括 一电源转换电路，其将电力线电压进行变压处理，用 以向用电元件提供工作电力； 所述的计量电路包括一电力线输入输出单元，其至少包括相线接入端和零线接入端以及相线输 出端，所述的相线接入端与电力线路中的相线相连接，所述的相线输出端其与下 一级电力设备相连接；一电能计量单元，计算经由所述的相线接入端和零线接入端的有功/无功电能值；一脉沖信号输出单元，将所述的电能计量单元计算的电能值转化为与所述的 电能值成正比的脉冲信号输出； 所述的计数电路包括一数据处理电路，其接收所述的脉沖信号输出单元输出的脉冲信号或者所述 计量电路的输出的数据信号，进行电能值累积计数； 所述的数据处理电路与一处理器连接在一起。
3、 根据权利要求1所述的具有自检功能的用电管理装置，其特征在于，所述 的自检单元包括 一计量功能自检电路用以对所述用电管理装置的用电计量功能 运行情况进行故障检测；其包括一电流监测电路，用以监测所述的用电管理装置本体的相线输入端是否有电 流流过；一脉冲监测电路，用以监测所述的脉沖信号输出电路是否有脉冲信号输出； 一监测判断电路，当所述的相线输入端有电流流过，而所述的脉冲信号输出 单元无脉冲信号输出，则判定所述计量电路出现故障。
4、 根据权利要求3所述的具有自检功能的用电管理装置，其特征在于，所述 的电流监测电路包4舌一电流互感器，其设置于所述的相线上；一第一比较器，其一输入端设有一基准电压，其另一端与所述的电流互感器 的输出端相连接，输出一第一状态信号； 所述的脉冲监测电路包括一第二比较器，其一输入端设有一基准电压，其另一端与所述的脉冲信号输 出单元的输出端相连接，输出一第二状态信号；所述的监测判断电路为所述的处理器，其一输入接口与所述的电流监测电路 的输出端相连， 一输入接口与所述的脉冲监测电路输出端相连，在所述的处理器 中预设有基准电压，若所述的第一状态信号低于所述的基准值，则判定为无负载 状态；若所述的第一状态信号高于所述的基准值，而所述的第二状态信号低于所述 的基准值，则判定所述电计量电路出现故障。
5、 根据权利要求4所述的具有自检功能的用电管理装置，其特征在于，还包 括第一整流滤波电路，其设置于所述的电流互感器和所述的第一比较器之间；一延时电路设置于所述的脉冲信号输出单元的输出端与所述的第二比较器之间。
6、 根据权利要求1所述的具有自检功能的用电管理装置，其特征在于，所述 的自检单元还包括 一计数功能自检电路用以对所述用电管理装置的用电计数功 能运行情况进行故障检测；对于一电子计数而言，所述的计数功能自检电路为所 述的处理器，与所述的数据处理电路相连接，在所述的脉沖信号输出单元有信号 输出，而所述的数据处理电路在电能值累计时无信号输出，则判定所述的计数电 路发生故障。
7、 根据权利要求1所述的具有自检功能的用电管理装置，其特征在于，所述 的自检单元还包括 一计数功能自检电路用以对所述用电管理装置的用电计数功 能运行情况进行故障检测；对于机械计数而言，所述的计数功能自检电路包括 脉冲信号接收电路、机械动作监测电路以及所述的处理器，其中，所述的脉冲信 号接收电路获得所述的脉沖信号输出单元发出的脉沖信号，并处理成相应的模拟 信号；所述的机械动作监测电路检测机械齿轮的转动，并处理成相应的模拟信号； 所述处理器接收两种模拟信号进行处理，并做出是否产生故障的判断。
8、 根据权利要求7所述的具有自检功能的用电管理装置，其特征在于，所述的脉沖信号接收电路包括 一光电耦合器和一比较器，所述的脉沖信号输出单元 与所述的光电耦合器的输入端相连，所述的光电耦合器的一输出端和所述的比较 器的同相端相连接，所述的比较器的反向端获得一基准电压，其输出端与所述的 处理器一输入管脚相连。
9、 根据权利要求7所述的具有自检功能的用电管理装置，其特征在于，所述 的机械动作监测电路包括 一 发光二极管和 一 光电接收管两者分别位于机械计数 装置一齿轮的两侧，所述的发光二极管的光线由于所述齿轮的遮挡，周期性的被 所述的光电接收管接收到；还包括一比较器，其同相端与所述的光电接收管的输 出端相连，所述的比较器的反向端获得一基准电压，其输出端与所述的处理器一 输入管脚相连。
10、 根据权利要求7所述的具有自检功能的用电管理装置，其特征在于，所 述的脉冲信号接收电路包括 一比较器，所述的脉冲信号输出单元输出端与所述 的比较器的同相端相连接，所述的比较器的反向端获得一基准电压，其输出端与 所述的处理器一输入管脚相连。
11、 根据权利要求2所述的具有自检功能的用电管理装置，其特征在于，所 述的电源转换电路其包括 一变压器，所述的变压器的输入端与所述的电力线相 连接；一整流电路，其与所述的变压器的输出端相连接； 一滤波电路，其与所述的整流电路相连接；一稳压电路，其与所述的滤波电路的输出端相连，向所述的用电管理装置本 体的用电元件供电。
12、 根据权利要求1所述的具有自检功能的用电管理装置，其特征在于，所 述的自检单元还包括 一电源电路自检单元，其包括所述的处理器，其与所述 的滤波电路的输出端相连；一电力线电压采集电路，其包括 一交流/直流转换芯片和一滤波稳压电路， 所述的交流/直流转换芯片获取电力线电压，所述的滤波稳压电路与所述的处理器 的一输入端相连接，当所述的处理器获得电力线电压采集电路提供的信号，而所 述的滤波电路无信号输出，则判定电源电路出现故障；当所述的处理器没有获得 电力线电压采集电路和所述的滤波电路提供的信号，则为停电状态。
13、 根据权利要求11所述的具有自检功能的用电管理装置，其特征在于，还包括一备用电源；一充电电路，其与所述的电源转换电路的输出端相连接，并向所述的备用电 源供电；当电源电路出现故障时，所述的处理器启动所述的备用电源为所述的用电管 理装置本体提供工作电力。
14、 根据权利要求12所述的具有自检功能的用电管理装置，其特征在于，所 述的自检单元还包括 一备用电源自检单元包括所述的处理器，其通过一二极管 与所述的处理器相连接，当所述的处理器侦测到所述的备用电源的电压低于某一 预设的电压后，启动所述的充电电路向所述的备用电源充电；当充电某一时间后， 所述的处理器侦测到所述的备用电源的电压仍低于某一预设的电压后，则判定备 用电源发生故障。
15、 根据权利要求1、 3、 6、 7、 12或14其中任意一项所述的具有自检功能 的用电管理装置，其特征在于，还包括 一故障动作单元其与所述的处理器相连 接，在出现所述的用电管理装置本体故障时，受到动作触发，其为一组不同颜色 的指示灯，根据不同故障显示停电状态、电源电路故障、计量电路故障、计数 电路故障以及备用电源发生故障。
16、 根据权利要求15所述的具有自检功能的用电管理装置，其特征在于，还 包括 一声光报警装置和/或一用户线切断电路，其中，所述的用户线切断电路为 一继电器或断路器，其设置于所述的相线电路上，当出现所述的电源电路故障、 计量电路故障或计数电路故障时，切断用户的供电线路。
17、 根据权利要求15所述的具有自检功能的用电管理装置，其特征在于，还 包括 一通讯电路，将故障信息发送给远端的管理控制中心和/或用户本人的信息 接收终端，实现故障监控；所述的通讯单元以载波传输、以太网传输、PSNT网络传输、GPRS传输、 GSM传输或CDMA传输其中之一方式进行传输。
全文摘要
本发明为一种具有自检功能的用电管理装置，其包括一用电管理装置本体，用以实现用电户的用电计量和/或计数功能，其中，还包括一自检单元，用以确认所述用电管理装置本体出现基本故障的种类，并确定具体的故障组件的位置。
文档编号G01R11/25GK101446599SQ20071016845
公开日2009年6月3日 申请日期2007年11月26日 优先权日2007年11月26日
发明者万家盛, 汪志强 申请人:湖北盛佳电器设备有限公司;万家盛