一种能促进酒店客房节约用电的电能表的制作方法

1.本实用新型属于智能电网领域，是一种能促进酒店客房节约用电的电能表。


背景技术：

2.随着智能电网的发展，以价格因素引导用户合理用电，既能达到削峰填谷平稳电网的作用，又能达到可持续发展的节能目的。现在大多数的酒店客房都是客人进入房间时插房卡供电，客人离开房间时拔卡断电的用电管理方式。随着旅游业的繁荣发展，自驾游、单车骑行的游客越来越多，这些游客都携带有不少的储存电能装备：充电宝、蓄电池、电瓶、车载应急电源等。一旦这些装备储存的电能用光，大多数人会选择住酒店休息一天，其主要目的是给这些储存电能的装备充电，甚至不少客人会自带插排同时给多个储存电能装备充电。对于酒店来说，因大功率设备的长时间接入，会产生较大的电能消耗，增加酒店的运营成本；还因长时间大功率工作，会使得酒店客房的电线处于长时间大电流状态，存在火灾隐患；现有的储存电能的装备基本上是锂电池组为主，而电动车锂电池在充电中也发生过自燃、爆炸等事故。酒店是人员密集场所，一旦某个储存电能的装备在充电中自燃、爆炸，会给整个酒店带来致命的安全隐患。现有技术中，酒店对于客人在房间内的用电情况无法掌握，即使发觉异常敲门进入，有的客人也会提前把大容量的储存电能装备遮掩，逃避检查。迄今未见与本实用新型相关，能促进酒店客房节约用电的电能表的文献报道和实际应用。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种能促进酒店客房节约用电的电能表。具有结构合理，性能可靠的优点，能够引导客房客人安全用电，合理用电。
4.解决其技术问题采用的技术方案是，一种能促进酒店客房节约用电的电能表，其特征是：它包括单片机电路、红黄绿三色背光lcd显示器电路、高速电力线载波模块电路、计量电路、电源电路、存储器电路，所述单片机电路分别与红黄绿三色背光lcd显示器电路、高速电力线载波模块电路、计量电路、电源电路、存储器电路电连接。
5.所述的单片机电路包括：芯片u1、晶振x1、电阻r8、电容c9-c11，所述芯片u1与晶振x1、电阻r8、电容c9-c11相连接。
6.所述的红黄绿三色背光lcd显示器电路包括：lcd显示屏lcd1、电阻r13-r21，三极管t2-t4，发光二极管led1-led3，所述lcd显示屏lcd1与电阻r13-r15、三极管t2、发光二极管led1相连接组成红色背光lcd显示器；所述lcd显示屏lcd1与电阻r16-r18、三极管t3、发光二极管led2相连接组成黄色背光lcd显示器；所述lcd显示屏lcd1与电阻r19-r21、三极管t3、发光二极管led3相连接组成绿色背光lcd显示器。
7.所述的高速电力线载波模块电路包括：高速电力线载波模块u2、电阻r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7，所述高速电力线载波模块u2与电阻r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7相连接。
8.所述的计量电路包括：计量芯片u7、电阻r22-r28、r33-r45、锰铜分流器r46、电容
c13、c14、c17-c24、光耦d8-d10、晶振x2，所述计量电路u7与电阻r33-r39、c17电连接，计量电路的u7与电阻r40、电容c18电连接组成电压采样电路；所述计量电路u7与锰铜分流器r46，电阻r25-r28，电容c13、c14电连接组成电流采样电路；计量电路u7与电阻41、电容c19-c21电连接组成参考电压供电电路；所述电路的u7晶振x2和电容23、c24连接到量电路的u7端口1和16，组成时钟电路；计量计量电路u7与电阻r22-r24、光耦d8电连接组成电能脉冲输出电路；所述计量电路u7与电阻r44、r45、电容c22、光耦d9电连接组成串口接收数据电路；所述电阻r42、r43、光耦d10与单片机电路的芯片u1电连接组成串口发送数据电路，计量电路u7根据收到的控制命令，将应答数据通过串口发送数据电路发送给单片机电路u1。
9.所述的电源电路包括：压敏电阻rv1、复合型热敏电阻pt1、变压器t1、稳压器u3-u5、电容c1-c8、二极管d1-d7，所述压敏电阻rv1、复合型热敏电阻pt1、变压器t1、稳压器u3-u5、电容c1-c8、二极管d1-d7相连接。
10.所述的存储器电路包括：存储器芯片u6、电阻r9、r10、电容c12，所述存储器芯片u6、电阻r9、r10、电容c12相连接。
11.所述单片机电路的芯片u1型号为fm3318。
12.本实用新型的一种能促进酒店客房节约用电的电能表，安装在酒店客房走廊紧靠客房门位置，每个客房门口安装一个，使用电力线作为通信介质，不需要布线，显示直观简单，可以计量客人开房入住期间消耗的电能数据和实时功率，内部具有大容量存储器，可以保存超功率限值的用电记录：记录超功率限值次数，和超功率限值期间的消耗电能。酒店客服人员在走廊可以直接通过电能表面板的lcd显示器看到对应客房的实时用电量和实时功率数值；通过电能表面板的lcd显示器背光的不同颜色，可以判断出客房内的当前用电情况是否正常：背光熄灭表示没有用电，背光绿色表示低功耗用电中，背光黄色表示当前功率较大，背光红色表示正在大功率超限用电中。一旦背光红色亮起，就需要客服人员联系客人降低用电功率，如果客人不在房间，则需要进入房间处置，将隐患消灭在萌芽中。功率的各级限值可由前台或者客房管理部门通过电脑经由电力线下发设置命令来设置。在客人办理入住手续时，通过前台电脑下发指定客房电量清零指令，经由电力线，指定房间的电能表通过内置的高速电力线载波模块电路接收到主站命令，后开始做电量清零操作，这样客人入住后电量从0.00kwh开始计量。客人退房结算时，前台电脑下发抄读指定客房电量指令，经由电力线，指定房间的电能表通过内置的高速电力线载波模块电路接收到主站的抄读指令，后将客人入住期间发生的电能和超功率限值记录发送给酒店前台电脑。酒店前台工作人员可以根据酒店的相关政策，针对客人入住期间的用电情况，或感谢其节约用电的行为，或因其较大的电能消耗增收超额电费，弥补酒店的电费损失。这样通过价格杠杆既可以轻松引导客人合理用电，也能对确有需要的客人提供充电服务，在满足客人需要的同时，酒店也能合理的增收，达到更好的服务，实现酒店和客人双赢。具有结构合理，性能可靠的优点。
附图说明
13.图1为本实用新型的一种能促进酒店客房节约用电的电能表外观示意图；
14.图2为本实用新型的一种能促进酒店客房节约用电的电能表的电路原理框图；
15.图3为图2中单片机电路原理图；
16.图4为图2中红黄绿三色背光lcd显示器电路原理图；
17.图5为图2中高速电力线载波模块电路原理图；
18.图6为图2中计量电路原理图；
19.图7为图2中电源电路原理图；
20.图8为图2中存储器电路原理图。
具体实施方式
21.下面利用附图和实施例对本实用新型的一种能促进酒店客房节约用电的电能表作出详细说明。
22.参照图1，本实用新型的一种能促进酒店客房节约用电的电能表，具有面板1，lcd显示屏 2。
23.参照图2，本实用新型的一种能促进酒店客房节约用电的电能表，包括单片机电路、红黄绿三色背光lcd显示器电路、高速电力线载波模块电路、计量电路、电源电路、存储器电路，所述单片机电路分别与红黄绿三色背光lcd显示器电路、高速电力线载波模块电路、计量电路、电源电路、存储器电路电连接。
24.参照图1-图8，本实用新型的一种能促进酒店客房节约用电的电能表，所述的单片机电路包括芯片u1，晶振x1，电阻r8，电容c9、c10、c11相连接。所述的红黄绿三色背光lcd显示器电路包括lcd显示屏lcd1，电阻r13、r14、r15、r16、r17、r18、r19、r20、r21，三极管t2、t3、t4，发光二极管led1、led2、led3相连接，所述lcd显示屏lcd1与电阻r13-r15、三极管t2、发光二极管led1相连接组成红色背光lcd显示器；所述lcd显示屏lcd1与电阻r16-r18、三极管t3、发光二极管led2相连接组成黄色背光lcd显示器；所述lcd显示屏lcd1与电阻r19-r21、三极管t3、发光二极管led3相连接组成绿色背光lcd显示器。所述的高速电力线载波模块电路包括高速电力线载波模块u2，电阻r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7相连接。所述的计量电路包括计量芯片u7，电阻r22、r23、r24、r25、r26、r27、r28、r33、r34、r35、r36、r37、r38、r39、r40、r41、r42、r43、r44、r45，锰铜分流器r46，电容c13、c14、c17、c18、c19、c20、c21、c22、c23、c24，光耦d8、d9、d10，晶振x2相连接。所述的电源电路包括压敏电阻rv1，复合型热敏电阻pt1，变压器t1，稳压器u3、u4、u5，电容c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8，二极管d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7相连接。所述的存储器电路包括存储器芯片u6，电阻r9、r10，电容c12相连接。所述单片机电路的芯片u1型号为fm3318。
25.参照图3，单片机电路的芯片u1采用上海复旦微电子的fm3318，每次上电后自动将保存在存储器电路u6中的校表参数经由jl_tx端口发送到计量电路的u7，配置计量芯片的校表参数，后读取存储器电路u6中保存的当前电量数据到ram中，完成启动工作。然后进入主循环工作模式，每秒钟经由jl_tx端口发送读取实时功率和当前新计量电能命令到计量电路，经由jl_rx端口接收计量电路返回的当前实时功率数据和新增电能数据，先完成电能的累加工作，后将最新的电能数据和实时功率，经由单片机内置的lcd驱动器，控制红黄绿三色背光lcd显示器电路的lcd1显示屏显示当前实时功率和用电量。同时根据实时功率的大小，同内置的各级功率限值比较，然后单片机电路u1通过三个端口lcd-led1、lcd-led2、lcd-led3，来控制三个背光控制电路，实现红黄绿三种颜色的lcd背光指示灯点亮效果。一旦有客人在前台办理入住开房手续时，前台客服人员通过电脑下发指定客房电量清零指令，指令报文经由电力线传递到指定客房的电能表，被电能表内的高速电力线载波模块电
路侦测识别出来，传递给单片机电路u1，单片机u1解析指令报文，验证是电量清零指令后，将ram和存储器当中的电量数据清零，电能表开始从0.00kwh开始重新累计电量。客人入住期间，酒店客房服务人员在走廊就可以通过电能表的lcd显示屏看到客房的用电量和实时功率，通过lcd显示器的背光颜色直观判断出客人的用电情况：背光熄灭表示客人没有用电；背光绿色表示客人低功耗用电中；背光黄色表示客人当前用电功率较大；背光红色表示客人正在超功率限值用电中。一旦背光红色亮起，就需要客服人员联系客人降低用电功率，如果客人不在房间则需要进入房间处置，将隐患消灭在萌芽中。客房的功率限值可由前台或者客房管理部门用电脑下发设置命令来单独设置，设置后保存在电能表内的存储器电路u6中，可以根据不同客房的电线和供电情况设置不同的限值。当客人退房结算时，前台客服人员通过电脑下发抄读指定客房电量指令，经由电力线，指定房间的电能表通过内置的高速电力线载波模块电路从电力线上解码出抄读指令报文，发送给单片机u1，单片机u1响应命令请求，将客人入住期间的电能数据和功率超限记录数据，经由高速电力线载波模块电路从电力线上发送给酒店前台电脑。酒店前台工作人员可以根据抄读的用电量和功率超限记录，再结合酒店的政策，针对客人入住期间的用电行为做出不同处置：或感谢其节约用电的行为，赠送个小礼物；或因较大的电能消耗增收超额电费，弥补酒店的电费损失。单片机电路芯片u1内部程序控制整个电能表的运行。
26.参照图4， lcd1是lcd显示屏，其6个com口com0、
…
、com5连接到单片机电路u1的对应lcd驱动com端口，其23个seg口seg0、
…
、seg22连接到单片机电路u1的对应lcd驱动seg端口，其运行显示效果见图1。其中，所述lcd显示屏lcd1与电阻r13-r15、三极管t2、发光二极管led1相连接组成红色背光lcd显示器，由单片机电路的u1通过端口lcd-led1直接控制lcd的背光点亮成红色效果；所述lcd显示屏lcd1与电阻r16-r18、三极管t3、发光二极管led2相连接组成黄色背光lcd显示器，由单片机电路的u1通过端口lcd-led2直接控制lcd的背光点亮成黄色效果；所述lcd显示屏lcd1与电阻r19-r21、三极管t3、发光二极管led3相连接组成绿色背光lcd显示器，由单片机电路的u1通过端口lcd-led3直接控制lcd的背光点亮成绿色效果。
27.参照图5，高速电力线载波模块电路始终在不断的侦测信号耦合接口agnd和n的电力线载波信号，一旦收到来自前台或者客房管理部门下发的载波信号，则将信号进行解调，解调后的命令报文由高速电力线载波模块的端口8经由电阻r1发送到单片机u1的端口plc_rxd，传递给单片机电路的u1，完成远程命令的接收工作。当单片机电路的芯片u1响应命令报文时，将待发送的应答报文数据送到端口plc_txd上，后经由电阻r4送到高速电力线载波模块u2的接收端口5，高速电力线载波模块u2将接收的信号调制，经由端口agnd和n将信号耦合到电力线上，完成电力线载波命令应答报文的发送工作。其中单片机电路的u1通过端口plc_set经由电阻r3连接到高速电力线载波模块u2的端口6，可控制高速电力线载波模块u2进入可设置状态，或者退出可设置状态。其中单片机电路的u1通过端口plc_rst经由电阻r5连接到高速电力线载波模块u2的端口4，可以控制高速电力线载波模块u2进入复位状态，或者退出复位状态。其中高速电力线载波模块u2的端口3经由电阻r6连接到单片机电路的u1的端口plc_sta，可以将高速电力线载波模块u2的工作状态的忙碌和空闲传递给单片机电路的u1，以便更好的协同工作。
28.参照图6，端口n经由电阻r33、r34、r35、r36、r37、r38、r39，c17连接到计量电路的
u7端口9，电阻r40和电容c18连接到计量电路的u7端口10，一起组成了电压采样电路。由端口phase in和phase out经由锰铜分流器r46，电阻r25、r26、r27、r28，电容c13、c14连接到计量电路的u7端口5和6，组成电流采样电路。由电阻41和电容c19、c20、c21连接到计量电路的u7端口11，组成参考电压供电电路。由晶振x2和电容23、c24连接到量电路的u7端口1和16，组成时钟电路。计量电路的u7端口2将计量产生的有功电能脉冲经由电阻r24、r22、r23，光耦d8送到单片机电路的u1的端口jl_activep，组成电能脉冲输出电路，用来做出厂误差调校。由电阻r44、r45，电容c22，光耦d9连接到计量电路的u7端口13，组成了串口接收数据电路，单片机电路的u1通过端口jl_tx可以下发控制指令给计量电路的u7。由电阻r42、r43，光耦d10连接到单片机电路的u1端口jl_rx，组成了串口发送数据电路，计量电路的u7根据收到的控制命令，将应答数据通过串口发送数据电路发送给单片机电路的u1。
29.参照图7，电源电路在接入220v电源后，经过压敏电阻rv1和复合型热敏电阻pt1组成保护电路，后经由变压器t1变压后变为2路输出，其中一路输出经由二极管d1、d2、d3、d4，电容c1、c3，整流滤波后输出到稳压器u3、u4。经过稳压器u3稳压，电容c2滤波后输出到zb12v电源端口，给高速电力线载波模块电路供电；经过稳压器u4稳压，二极管d5，电容c4、c5调整及滤波后经过二极管d6隔离输出到vdd端口，给数字电路供电。另一路输出，经由二极管d7隔离后经由电容c6、c7滤波后稳压器u5稳压，电容c8滤波后输出到avcc电源端口，给模拟电路供电。
30.参照图8，存储器采用at24c512，通过端口scl、sda同单片机电路的u1连接。用以保存出厂的校表参数和通讯地址等设备信息，还保存运行中的当前电量数据和所有的电量清零记录，功率超限记录。这些记录可以通过管理部门的电脑，通过电力线载波方式查询。
31.本实用新型的一种能促进酒店客房节约用电的电能表所有电子元器件均为市售产品。
32.本实用新型具体实施方式并非穷举，并不构成对权利要求保护范围的限定，本领域技术人员根据本实用新型实施例获得的启示，不经过创造性劳动就能够想到其它实质上等同的替代，均在本实用新型保护范围内。