专利名称：配电房用多功能多参数电表的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电测技术及计算机应用领域，特别是涉及一种包括电流显示、220V交流电压显示，380V交流电压显示及实时时钟、计量诸参数显示的配电房用多功能多参数电表。主要用于配电房用电情况的各种检测、计量数据的测显及记录。
随着国民经济的发展，电力供应日趋紧张，尤其是在用电高峰期间更为明显，使得供电部门不得不限电拉闸，缓解用电高峰期电力不足的状况。国外一些发达国家也存在着用电高峰期电力紧张的现象，多数国家则采取分时计量，合理收费的方法，以缓解这一矛盾，效果较好。我国部分省市也实行了这一办法，并加以推广，也取得了好的效果。要实行分时计量、合理收费，用于计量、检测的仪表则是一个重要的条件，国内现在使用计量、检测仪表大部分仍然是指针式和机械走字式电表，而且多数是单项计量检测仪表，装配一个配电房，需要安装很多块才能满足计量、检测的要求。如果实行分时计量、合理收费，还要经过大量的人工运算处理，即使采用计算机管理系统，也不如使用一块能够满足分时计量、检测及数据处理的仪表来得方便。
本实用新型的目的在于设计一种既能显示分时计量、检测数据，又具有运算判断功能的多功能多参数电表，以代替目前使用的指针式和机械走字式仪表。
本实用新型的设计方案是这样实现的所述的配电房用多功能多参数电表的内部结构是由单片机，设定、修改、清除键、驱动电路、过流报警电路、功能键、显示器、电源及A/D转换构成。单片机是由芯片8098通过母线分别与地址译码GAL20V8、地址锁存74HC373、实时时钟、RAM、ROM、DS12887、I/O锁存74HC373、键接口INTEL8279相连接，I/O锁存74HC37经DATA、SCLK、LOAD三条信号线与显示驱动MAX7219相连接，显示驱动MAX7219又与显示器相连接，设定、修改、清除键及功能键经不同的信号线与键接口INTEL8279连接，单片机芯片8098经驱动电路与过流报警电路相连接，电流电压传感器L1L2……LN经A/D转换MAX110与单片机芯片8098相连接，电源经不同的电源线分别与单片机、设定、修改、清除键、驱动电路、过流报警电路、功能键及A/D转换MAX110相连接。
本实用新型的显示器是由4组数字显示装置组成，它们是电流显示装置，220V交流电压显示装置、380V交流电压显示装置、实时时钟、计量各参数显示装置，它们分别按装在电表面板对应的窗口内。
本实用新型功能键设置了与计量各参数读出相配合的9个按键，它们是F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9，每个按键都由+5V电压经1个电阻连接1个常开常闭按键开关，下端接地组成，由F1至F9经9根信号线接入单片机的键接口电路。F1至F99个按键分别按装在电表面板对应窗口内。
本实用新型的电源，取自低压供电回路电闸前。
本实用新型与已有的指针式和机械走字式电表相比较，具有以下优越性其一，它集检测。计量于一身，实现了一表多用，使电网检测、计量仪表智能化、数字化，更适用于供电部门检测、计量仪表的发展趋势需要。
其二，利用单片机内部的计时时钟及运算、判断功能，不仅解决了自动分时计量用电数量，合理收费问题，而且可以在供电回路过流和超计量给定值时，自动落闸断电，保证了供电安全。
图1是本实用新型原理接线图；图2是本实用新型面板结构示意图。
以下结合附图对本实用新型做进一步详细描述如图1、2所示，本实用新型是由单片机(1)、设定、修改、清除键(2)、驱动电路(3)、过流报警电路(4)、功能键(5)、显示器(6)、电源(7)、及A/D转换器(8)组成。单片机(1)是由芯片8098(4)通过母线分别与地址译码GAL20V8(15)、地址锁存74HC373(16)、实时时钟、RAM、ROM、DS12887(17)、I/O锁存74HC373(18)、键接口INTEL8279(9)相连接，I/O锁存74HC373(18)经DATA、8CLK、LOAD三条信号线与显示驱动MAX7219(19)相连，显示驱动MAX7219(19)与显示器(6)相连接，设定、修改、清除键(2)及功能键(5)经不同的信号线与键接口INTEL8279(9)连接，单片机(1)的芯片8098(14)经驱动电路(3)与过流报警电路(4)相连接，电流电压传感器L1、L2……LN(20)经A/D转换MAX110与单片机芯片8098(14)相连接，电源(7)经不同电源线分别与单片机芯片8098(14)、地址译码GAL20V8(15)、地址锁存74HC373(16)、实时时钟、RAM、ROM、DS12887(17)、I/O锁存74HC373(18)、显示驱动MAX7219(19)、键接口INTEL8279(9)A/D转换MAX110(8)、驱动电路(3)及报警电路(4)的电源管脚和电源线相连接。
本实用新型的显示器(6)是由装于面板的4组数字显示装置组成，它们是电流显示装置(10)、220V交流电压显示装置(11)、380V交流电压显示装置(10)及实时时钟、计量各参数显示装置(13)，以上各显示装置，它们可以采用液晶显示、LED显示、电子数码管显示之一。
本实用新型的功能键(5)，设置了与计量各参数读出相配合装于面板的9个按键，它们是F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9、，每个按键都由+5V电压经过1个电阻连接1个常开常闭开关，下端接地，由F1至F9经9根信号线接入单片机(1)的键接口INTEL8279(9)，按键F1至F9它们分别是F1—总用电量累积计数读出键；F2—动力用电量累积计数读出键；F3—动力a时至b时用电量累积计数读出键；F4—动力b时至a时用电量累积计数读出键；F5—工作照明a时至b时用电量累积计数读出键；F6—工作照明b时至a时用电量累积计数读出键；F7—生活照明a时至b时用电量累积计数读出键；F8—生活照明b时至a时用电量累积计数读出键；F9—无功损耗用电量累积计数读出键；a、b—供电部门对每天24小时分时计量的分界时间。
本实用新型的单片机(1)具有较强的运算及判断功能。单片机芯片8098(14)按照预先输入的命令，定时启动A/D转换(8)，将电流、电压传感器L1、L2……LN(20)检测的电流、电压信号转换成数字量，由单片机芯片8098(14)经I/O锁存74HC373(18)送显示驱动MAX7219(19)，在由显示器(6)分别显示，同时单片机芯片8098(14)还测算出被测电流、电压的过零时间差，计算出功率因数，由功率因数、电流及电压计算出视在功率、有功功率及无功功率，经I/O锁存74HC373(18)送至显示驱动MAX7219(19)再由显示器(6)把所需参数在面板上显示出来。分时计量是单片机芯片8098(14)从实时时钟、RAM、ROM、DS12887(17)中取出时间信号，并与预先输入的a、b时间值进行比较，判断出属于那一时间阶段，再由单片机芯片8098(14)分别存入DS12887(17)的RAM中，以备读出时取用，实时时钟信号也是从DS12887(17)中的RAM取出，径I/O锁存74HC373(18)送显示驱动MAX7219(19)由显示器(6)的时钟、计量各参数显示装置(13)显示出来，在该装置常态下显示实时时间，配合功能键(5)的F1至F9的9个按键的使用，显示9个不同的供电计量参数。
供电电路的电流限定值及用电量限定值，是由供电部门根据用户配电房变压器容量、用户用电负荷及用户交费情况分别确定的，由供电部门通过设定、修改、清除键(2)预先输入单片机(1)中，作为单片机(1)运算、判断的给定比较值，当供电电路的电流大于限定值时，单片机(1)则会利用自身的运算及判断功能发出信号给驱动电路(3)，把信号放大后送配电房的执行器落闸断电，同时也送给过流报警电路(4)，警铃响，警灯亮。当用电量超过限定值时，单片机(1)则会延迟1分钟后发出信号给驱动电路(3)，信号放大后送给配电房执行器，落闸断电。由于单片机(1)的各种控制命令及各参数设置，都是通过设定、修改、清除键(2)经键接口INTEL8279(9)预先输入，并由键接口INTEL8279(9)转换成单片机芯片8098(14)可以接受的形式再由单片机芯片8098(14)确认后将控制命令和设置各参数存入实时时钟、RAM、ROM、DS12887(17)的RAM、POM中永久保存的，所以供电部门也可以通过设定、修改、清除键(2)取消单片机(1)发出的落闸断电命令，恢复正常供电。
本实用新型的单片机芯片也可以选用与芯片8098(14)具有相同功能的其它型号的芯片。
本实用新型的电源(7)取自供电回路电闸前。
权利要求1.一种配电房用多功能多参数电表其特征在于电表的内部结构是由单片机(1)、设定、修改、清除键(2)、驱动电路(3)、过流报警电路(4)、功能键(5)、显示器(6)、电源(7)及A/D转换器(8)组成，单片机(1)是由芯片8098(14)通过母线分别与地址译码GAL20V8(15)、地址锁存74HC373(16)、实时时钟、RAM、ROM、DS12887(17)、I/O锁存74HC373(18)经DATA、SCLK、LOAD三条信号线与显示驱动MAX7219(19)相连，显示驱动MAX7219(19)与显示器(6)相连接，设定、修改、清除键(2)及功能键(5)经不同信号线与键接口INTEL8279(9)连接，单片机芯片8098(14)经驱动电路(3)与过流报警电路(4)相连接，电流电压互感器L1、L2……LN(20)经A/D转换MAX110(8)与单片机芯片8098(14)相连接，电源(7)经不同电源线分别与单片机芯片8098(14)、地址译码GAL20V8(15)、地址锁存74HC373(16)、实时时钟、RAM、ROM、DS12887(17)、I/O锁存74HC373(18)、显示驱动MAX7219(19)、键接口INTEL8279(9)、A/D转换MAX110(8)、驱动电路(3)及流报警电路(4)的电源管脚和电源线相连接。
2.根据权力要求1所述的配电房用多功能多参数电表，其特征在于显示器(6)是由四组数字显示装置组成，它们是电流显示装置(10)、220V交流电压显示装置(11)、380V交流电压显示装置(12)及实时时钟、计量各参数显示装置(13)，它们可以采用液晶显示、LED显示、电子数码管显示之一。
3.根据权力要求1所述的配电房用多功能多参数电表，其特征在于功能键(8)设置了与计量各参数读出相配合的装于面板的9个按键，它们是F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9，每个按键都由+5V电压经1个电阻连接1个常开常闭按键开关，下端接地，由F1至F9经9根信号连接线接入单片机(1)的键接口电路INTEL8279(9)。
4.根据权力要求1所述的配电房用多功能多参数电表，其特征在于电源(9)取自低压供电回路电闸前。
专利摘要本实用新型涉及一种配电房用多功能多参数电表，其面版装有电流显示装置(10)、220V交流电压显示装置(11)、380V交流电压显示装置(12)、时钟、计量各参数显示装置(13)及9个按键，表内部是由单片机(1)、设定、修改、清除键(2)、驱动电路(3)、过流报警电路(4)、功能键(5)、显示器(6)、电源(7)及A/D转换(8)组成。本实用新型集多种检测及计量仪表功能于一身，一表多用，具有自动分时计量、过流落闸断电等功能。
文档编号G01R22/00GK2248344SQ9521870
公开日1997年2月26日 申请日期1995年8月8日 优先权日1995年8月8日
发明者李俊生, 喻新, 何燕茹 申请人:河南俊达石化检测技术研制所