时存储，防止掉电造成的用电信息丢失。
[0036]掉电检测前端电路是将220V交流电转换为低压方波信号。该低压方波信号送入TLC555ID定时器，使用该定时器的强大功能可以进一步将方波信号转换为高电平信号。在有220V交流电的情况下，PD_INT是高电平，在没有220V交流电即掉电的情况下，PD_INT变为低电平；由此，在掉电时，PD_INT引脚将产生一个下降沿中断信号给空气断路器MCU，空气断路器MCU利用此中断信号即可进行掉电监测处理。
[0037]数据存储单元是用的是AT24C64，AT24C64是存储容量达64Kb i t (8K*8b i t)的EEPR0M。存储器器里面自动存储的数据存储时可选择加密存储，大大增加了数据存储的安全性。
[0038]处理器的MCU选择的是MSP430G2x53系列中的MSP430G2553。具有超低功耗特性的MSP430单片机特别适合低成本传感器系统，此类系统负责捕获模拟信号、将之转换为数字值、随后对数据进行处理以进行显示或传送至主机系统。
[0039]漏电保护单元选用A型漏电保护器专用电路FM2147。AC型漏电保护器只对交流漏电起保护作用，对直流脉动漏电不能动作，起不到保护作用；而A型漏电保护器除了对交流漏电起保护外还对直流脉动漏电起保护作用。因此，A型比AC型对漏电保护更具有全面性和安全性。直流脉动漏电引发的人体触电、用电设备损坏、电气火灾等时有发生，造成了本不该发生的人员伤亡及财产损失，已经引起了政府部门和业界人士的高度重视。大力推广使用A型漏电保护器势在必行。AC型(普通型)使用比较普遍，北美、西欧国家拒绝使用AC型漏电保护装置。
[0040]该电能空气断路器要自动存储接入线路一月的用电数据，必须要有时钟。在空气断路器上电时，时钟可通过RS485接口从外部设备获得。为了避免长时间运行后，空气断路器系统时钟和真实时间偏移过大，每隔一定的周期，空气断路器通过RS485接口要外部设备进行一次校时。
[0041]空气断路器的存储单元，可根据存储数据的多少，选择不同容量的存储芯片；数据存储和对外通信时的加密算法也可根据单片机资源和对加密性能的要求，采用不同的加密算法。计量芯片的选择也有很大的灵活性，生产电能计量芯片的厂家很多，计量芯片种类和型号也非常丰富，可以根据不同的需要，选择性价比较高的单相电能计量芯片来替换本实用新型中使用的计量芯片。空气断路器的RS485接口芯片可根据性能、成本需求选择不同厂商的芯。
[0042]本实用新型中的空气断路器，首先能够高精度的计量接入线路的相关用电信息，包括接入线路的电压、电流、功率、功率因数、电量等；利用时钟信号还能自动存储接入线路最近一月的用电信息，以I分钟为一个刻度，精确计量并记录这I分钟内的平均功率和平均用电电量。同时根据时钟信号，还可以自动存储所接入线路最近一个月内的异常状态信息，即记录所接入线路每次出现异常状态的时间点和异常状态的类型。
[0043]该计量芯片的采集通道的滤波和抗干扰元件使用丰富，大大增强了空气断路器的抗干扰性和保证了计量数据的精度。
[0044]空气断路器的MCU在对用电数据存储前先进行加密，所以存储单元里面的数据都是经过加密的，即使意外被他人读取到存储芯片的数据，没有密钥的情况下，也很难破解到里面的真实数据。空气断路器的对外通信都采用了加密算法，保证了数据通信的安全性，对于对安全性要求较高的智能所接入线路且需要电能计量的智能所接入线路是较好的选择。
[0045]漏电保护电路选用A型漏电保护器专用器件，A型比AC型对漏电保护更具有全面性和安全性。
[0046]该空气断路器除具有用电保护功能外，还具有用电信息采集、RS485通信功能，为家庭智能用电提供了完整的终端方案，具有广阔市场前景。
[0047]综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本实用新型的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本实用新型的范围之内。
【主权项】
1.一种具有计量功能的空气开关，其特征在于，包括: 用电信息采集单元，用于采集当前电路的用电信息并发送至处理器，所述用电信息包括电压、电流、功率因数和在预设时间段内的用电量； 所述处理器，连接至所述用电信息采集单元和存储单元，用于将从所述信息采集单元接收到的所述用电信息发送至所述存储单元； 所述存储单元，用于存储从所述处理器接收到的用电信息； 漏电保护单元，用于在检测到当前电路漏电时断开所述具有计量功能的空气开关的开关，所述漏电保护单元为A型漏电保护器； RS485接口单元，连接至所述处理器。2.根据权利要求1所述的具有计量功能的空气开关，其特征在于，所述处理器为MSP430G2553 单片机。
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有计量功能的空气开关，包括：用电信息采集单元，用于采集当前电路的用电信息并发送至处理器，所述用电信息包括电压、电流、功率因数和在预设时间段内的用电量；所述处理器，连接至所述用电信息采集单元和存储单元，用于将从所述信息采集单元接收到的所述用电信息发送至所述存储单元；所述存储单元，用于存储从所述处理器接收到的用电信息；漏电保护单元，用于在检测到当前电路漏电时断开所述具有计量功能的空气开关的开关；RS485接口单元，连接至所述处理器。通过本实用新型中的空气断路器实现了可以统计设备的用电信息并存储起来，方便用户根据用电信息更加合理地布置用电设备。
【IPC分类】G01R19/00, G01R22/06, G01R21/06
【公开号】CN204789719
【申请号】CN201520469786
【发明人】刘金华, 田娜, 杨伟光, 李宝发, 崔雨玲, 王雪, 曹北建, 李永超, 耿宁
【申请人】国网天津市电力公司, 国家电网公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月2日