专利名称：含多路计量模拟有功电能表的小型化电力负荷管理终端的制作方法
技术领域：
本实用新型提供了一种在用电管理系统中予购电、远方抄表防窃电用的含多路计量模拟有功电能表的小型化电力负荷管理终端。
电力负荷管理终端近年来被广泛应用，它以专用无线电频段作为主要数传信道。具有预购电、远方抄表、防窃电等多项用电管理功能，可以实现集中监控。经过我们分析研究发现，尚有以下几点不足一是建立系统需要有专用的无线电频点作为其主要信道。如一些大型企业(油田、农电等)由于没有专用无线频点，不能建立较先进的电力负荷管理系统。二是现有的电力负荷管理系统由于每一路模拟计量回路分别采用一块电能表，并分别接入各模拟回路的原仪表回路等二次回路中，它的弊端是，当有多路模拟回路需要计量时需要安装多块计量表，所占用的装表空间大，不利于实现终端的小型化。三是现场接线复杂、费时费力。四是成本高。
针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的，在于克服现有技术中的不足而提供一种公用通讯网络(无线电短信息或公用有线市话网)进行数传，用于远方抄表、予购电、防窃电用的含多路计量模拟有功电能表的小型化电力负荷管理终端，经试用效果良好，该终端借助公用通讯网传输方式，具有予购电、远方抄表、防窃电功能，且成本低，现场安装接线方便及小型化等特点。
本实用新型是这样实现的发明人根据工作实践结合现有技术现状而研制一种新型的含有多路计量模拟有功电能表的小型化电力负荷管理终端，该终端被应用于以公用无线通讯网的短信息数传方式或公用有线市话网中，实现远方抄表、予购电、防窃电三项负荷管理功能，它由通讯、调制解调、控制、处理、智能抄表、存储、模拟有功计量、故障检测、时钟发生器、电源等基本功能模件组成。所有模件均装在一个金属盒体内(如
图1)。在保证该终端整体应用上达到现有技术中的前述三项功能前提下其内部结构采用一种典型的积木式组合方式(如图1)，它的防窃电功能是采用电量比较式原理而新设计的用多路计量模拟有功电能表(如图3)来计量模拟回路有功电量。该终端的远方抄表功能，包括主站随机选抄实时表数、冻结表数和该终端按设定由时间触发向主站发送表冻结数等不同方式。予购电功能实现的过程是该终端只作为从主站接收购电量、告警电量等定值并转发给电能表的数传链路，购电闭环控制由电能表完成。本实用新型的各项参数设置可采用两种方式，即主站下发设置和通过终端RS-485通讯口用笔记本电脑设置。信息码经过压缩缩短长度，便于短信息传输。智能抄表模件有脉冲抄表和RS-485抄表口。脉冲抄表口不断接收表计脉冲，经过加入电流互感器(CT)变比，电压互感器(PT)变比和表常数三项参数的运算转换成表示数存入存储器供读取。智能抄表模件录入了多种抄表规约供RS-485口抄录不同类型表，处理模件比较计量有功电量总加和模拟量有功电量总加的比值，发现其比值偏差超过设定告警值时，作为事件存储，并作为事件触发上报主站。存储器保存3个月每日24个时点的模拟回路半点电量总加值和计量回路半点电量总加值以及用电异常起始时间、持续时间、累计异常损失电量。电源模件将交流220V电源(或100V电源)变换为直流12V工作电源。模件内含长寿命电池，当外接电源因故中断时，提供后备终端电源，保证终端能够由事件触发向主站发送一帧事故报告信息帧，同时提供故障发生到消除并恢复外供电源期间的模拟有功表、智能抄表模件、控制模件和存储模件的工作电源。该终端中所采用的多路计量模拟有功电能表是一种能够同时计量多路模拟回路有功电量的电能表，它采用了积木插件式结构方式，由1-4块完全相同的有功计量模件板和一块分接板组成，每块有功计量模件板计量一路模拟回路，根据计量路数需要，可增减模板，以调整计量路数。分接板用于将直流12V电源和RS-485接口线扩展并接于各模拟计量模件板。多路计量模拟有功电能表的每块计量模板由A/D模数转换电路、有功专用计量集成电路和日历时钟组成。模拟量以电压传感器和电流传感器方式采样，以插口方式与模拟有功表连接。
本实用新型与现有技术相比具有用小型化终端组建系统一次性投资小运行费用低的优点，如建一个企业的电力负荷管理系统无需建主站的内部网络，只需购一台服务器及外围附属设备，投资约十几万元，可节约200多万元，由于装表占用空间小，终端体积小，实现了终端小型化；现场安装和维护方便。
图1是含多路计量模拟有功电能表的小型化电力负荷管理终端整体结构示意图，图中1是多路计量模拟有功电能表，2是智能抄表模件板，3是控制、处理、存储和时钟发生器模件板，4是电源模件板，5是调制解调器模件板，6是嵌入式手机，7是带屏弊馈线的小天线，8是金属盒体。
图2是含多路计量模拟有功电能表的小型化电力负荷管理终端方框图，图中1是多路计量模拟有功电能表，2是智能抄表模件板，3是控制、处理、存储和时钟发生器模件板，4是电源模件板，5是调制解调器模件板，6是嵌入式手机。
图3是多路计量模拟有功电能表结构、连接示意图，图中9是嵌入式有功计量模件板，10是分接板，11是有功计量模件板与分接板之间的连接线，12是电压传感器连接插口(图形)，13是感应100V式电压传感器，14是感应二次电流传感器，15是感应380V式电压传感器，16是感应一次电流传感器，17是电流传感器插口(方形)。
图4是含多路计量模拟有功电能表的小型化电力负荷管理终端现场应用示意图，图中8是内装有多路计量模拟有功电能表等模件的金属盒体，13是感应100V式电压传感器，14是感应二次电流传感器，15是感应380V式电压传感器，16是感应一次电流传感器，18是公用无线通讯网络，19是主站，20是计量电能表。
以下结合附图描述实施例首先按设计要求从市场购买所需材料和模件，而后按附图细部结构制作零部件和模件，从图3可看出多路计量模拟有功电能表(1)主要是由1-4块相同的嵌入式有功计量模件板9组成，它是一种专用于计量有功电量的集成电路板，每块有功计量模件板9计量一路模拟回路；分接板10，用它将引入的直流12V电源和RS485接口分别以并接方式分为多路(最多4路)提供给各模件板工作电源和抄表数据线；有功计量模件板与分接板间连接线11；圆形的插口为电压传感器连接插口12；在多路计量模拟有功电能表1的侧面(如图3)设有5个穿入口将感应二次电流传感器14和感应一次电流传感器16的传感线经穿入口引入表盒内插接于相应模拟回路计量表模件板的方形插口，感应100V式电压传感器13和感应380V式电压传感器15的传感线经穿入口引入表盒内插接于相应模拟回路计量表模件板的圆形插口。制作电流传感器连接插口17；用专用集成电路板制作带4个脉冲口和1个RS485口的智能抄表模件板2；用专用集成电路板制作控制、处理、存储和时钟发生器模件板3；制作带一路交流220V入口、5路直流12V出口的电源模件板，也可在市场购买交流一直流变换12V稳压电源4；用专用集成电路板制作调制解调器模件板5；可在市场购买小型长方体工业手机为嵌入式手机6；制作或购买带屏弊馈线的小天线7；用2-3mm厚的铁板制作长方体的金属盒体8；将多路计量模拟有功电能表1，智能抄表模件板2，控制、处理、存储和时钟发生器模件板3，电源模件板4，调制解调器模件板5，嵌入式手机6装入金属盒体8中按图1排列也可根据需要适当的变换，然后完成各模件间数据线和电源线的连接则构成含多路计量模拟有功电能表的小型化电力负荷管理终端。该终端通过带屏弊馈线的小天线7接收购电参数并经过嵌入式手机6，调制解调器模件板5，控制、处理、存储和时钟发生器模件板3，智能抄表模件板2的数传链路的处理，转发至计量电能表，实现购电。在应用该终端时采用公用无线通讯网络18的短信息(处理)进行数传或公用有线市话网作为数传信道，而无需设立负荷管理专用无线电频点。
权利要求1.一种在用电管理系统中进行远方抄表、予购电、防窃电用的含多路计量模拟有功电能表的小型化电力负荷管理终端，它由调制解调、控制、智能抄表、存储、模拟有功计量、故障检测、时钟发生器、电源基本功能模件组成，其特征在于a，本终端采用公用无线通讯网络(18)的短信息(处理)进行数传或公用有线市话网作为数传信道，而无需设立负荷管理专用无线电频点；b，在该终端中设有多路计量模拟有功电能表(1)，该表主要是由1-4块相同的嵌入式有功计量模件(9)组成，它是一种专用于计量有功电量的集成电路板，每块有功计量模件板(9)计量一路模拟回路；在多路计量模拟有功电能表(1)的侧面设有5个穿入口，将感应二次电流传感器(14)和感应一次电流传感器(16)的传感线经穿入口引入表盒内插接于相应模拟回路计量表模件板的插口，将感应100V式电压传感器(13)和感应380V式电压传感器(15)的传感线经穿入口引入表盒内插接于相应模拟回路计量表模件板的插口；c，多路计量模拟有功电能表(1)，智能抄表模件板(2)，控制、处理、存储和时钟发生器模件板(3)，电源模件板(4)，调制解调器模件板(5)，嵌入式手机(6)在金属盒体(8)中的排列位置可根据需要适当的变换；d，该终端通过带屏弊馈线的小天线(7)接收购电参数并经过嵌入式手机(6)，调制解调器模件板(5)，控制、处理、存储和时钟发生器模件板3，智能抄表模件板(2)的数传链路的处理，转发至计量电能表，实现购电。
专利摘要本实用新型提供了一种在用电管理系统中进行远方抄表、预购电、防窃电用的含多路计量模拟有功电能表的小型化电力负荷管理终端,该实用新型由于在技术上采用了公用无线通讯网络的短信息或公用有线市话网作为数传信道而无需专用无线电频点,并采用多路计量模拟有功电能表积木组合式结构和插口方式连接来解决终端小型化、成本低和方便应用的问题,具有投资小,成本低,小型化等特点,可广泛应用在用电管理系统中。
文档编号G08C17/00GK2518112SQ0127201
公开日2002年10月23日 申请日期2001年12月4日 优先权日2001年12月4日
发明者刘仲刚, 黄新平, 刘国刚 申请人:刘仲刚