专利名称：由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络的制作方法
技术领域：
本发明公开的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络属网 络与电能计量技术领域，具体涉及的是一种由最基本的用电管理单元或元素-插头或/和插座作电能计量终端形成的电能管理网络。二. 背景技术随着国家节约型社会建设力度的不断加大,对能量消耗的一种重要形式的 电能的各种深入的监测需求越来越大。目前，对于电能的监测通常只局限于各单位或部门，各居民户等较大的计 量单元。对于如某种电器、设备、仪器等更小的用电器的电能计量手段还存在 许多不足。 一种解决办法是在每个用电器的电能输入端接入电能表进行计量，但这类电能表结构复杂，体积大，使用不便，用费也增大。中国专利02285997. 7 提出了一种"电能计量插座"，这种插座使得对用电器的电能计量变得较为方 便，但是电能计量信息在该插座上显示，使该插座成了一个小电能表。中国专 利02250211.4提出了一种"微型电能计量插头"，这种插头使得对用电器的 电能计量变得较为方便，但是电能计量信息在该插头上显示，使该插头成了一 个小电能表。上述专利具有电能表功能的插座和插头的不足之处在于其一， 使该插座和插头体积变大而臃肿，使用不便；其二，使该插座和插头造价增大， 价位不再低廉；其三，这些插座和插头还存在无法远程传输电能计量数据等缺 点。针对这些情况，我们研制出新型的具有电能计量终端的插座和插头，却不 在插座和插头上作电能计量显示，因而它们的体积不大，价位便宜。这种插座 和插头具有有线传输或/和无线收发的电子电路，不但可方便地对各种用电器 进行电能计量，还能将用电器的电能计量信息传给或远传给需要监测的地方 (如用户)或部门(如用电或供电部门)的计算机等进行记录、存储、统计、 分析等进一步的处理。在此基础上我们进一步提出本发明"由电能计量终 端的插头或/和插座形成的电能管理网络"技术方案，该技术方案依托用电管 理最基本的单元或元素的插头或/和插座作电能计量终端而形成或构成的电能 管理网络,从而实现了在每个用电器的电能输入端接入并进行电能计量，通过有线或无线的方式把用电器的电能计量信息传给或远传给需要监测的地方(如用 户)或部门(如用电或供电部门)的计算机等进行记录、存储、统计、分析等 进一步的处理。这种网络系统从而极大地提高了对各种用电器的监测和管理能 力，为电能的节约、使用提供了更有利的管理手段，也为建设节约型社会提供 了更好的办法和有利的手段。 三.发明内容本发明的目的是向社会提供这种由电能计量终端的插头或/和插座形成 的电能管理网络，为电能的节约、使用提供了新的有利的管理手段。本发明的技术方案是这样的这种由电能计量终端的插头或/和插座形成 的电能管理网络，所述的这些插头有插头的结构，所述的这些插座有插座的结 构，均属公知公用的技术内容，这些技术内容包括单相(火线与零线两插头或/ 和插座，火线、零线与地线三插头或/和插座)或三相的插头或/和插座等。所 述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络，技术特点在于该 电能管理网络是由最基本的用电管理单元或元素，即这些用电基元的插头或/ 和插座作电能计量终端而形成或构成的电能管理网络，在这些用电基元的插头 或/和插座的壳体内设置有电能计量信息的采样、管理、有线传输或/和无线收 发的电子电路，构成了具有电能计量终端结构的插头或/和插座，其中，电能信 息的采样端或输入端设置在这些插头壳体内各个插头的根部或/和插座壳体内 对应各个插孔的各个插爪根部，电能计量信息的有线传输的输出入端设置或交 联在这些插头壳体内的各个插头根部或/和这些插座壳体内的各个插爪根部， 或/和电能计量信息的无线收发端是设置在这些插头或/和插座的壳体内或壳 体上的电能计量信息的无线收发天线。根据以上所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络, 技术特点还有所述的这些插头或/和插座的电能计量信息的采样电路是采样 单相或多相的实时在线电流与电压信息的采样电路，电能信息(电流与电压信 息)采样电路的采样端或输入端采用公知公用的结构即可，如选择为直接联 接采样一包括直接联接采样结构，或通过阻、容、感交联采样或取样结构，或 通过耦合、感应、互感采样或取样结构，或通过光、电、PN结、光-电、电_ 光的隔离式采样或取样结构等等。根据以上所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络， 技术特点还有所述的这些插头或/和插座的电能信息的计量、管理电路由微处理器或微电脑为主构成，该微处理器或微电脑的辅助或配套的电路选择如下 电路该微处理器或微电脑的软件包或固化软件、晶振或时基电路、输出入电 路、存储电路及其存储器、计量电路、处理电路、控制电路的全部或任多个。 其中，计量电路在微处理器或微电脑及其软件包或固化软件的管理控制下对 采样的电能信息进行多参数的运算等计量；处理电路在微处理器或微电脑及其 软件包或固化软件的管理控制下对运算等计量的多参数电能信息进行处理，如 电能信息的模/数或数/模转换、编码与解码、调制与解调、载波处理、波频与 波幅处理、相位与相角处理、以及对多参数的电能信息进行分类、累计、统计、 比对、分析等处理；存储电路在微处理器或微电脑及其软件包或固化软件的管 理控制下对计量、处理的多参数电能信息进行存储、读写等；控制电路在微处 理器或微电脑及其软件包或固化软件的管理控制下对计量、处理、存储的多参 数电能信息进行控制，如电能信息的有线载波传输、无线收发等。根据以上所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络， 技术特点还有所述的这些插头或/和插座的电能计量信息的有线传输电路是 有线载波传输电路，包括有有线双向或单向的载波传输电路；有线双向载波传输电路包括有电能计量信息的载波调制电路及输出电路与其输出端、载波解调电路及输入电路与其输入端功能联接组成；有线单向载波传输电路包括有电能计量信息的载波调制电路及输出电路与其输出端功能联接组成。载波 传输、载波调制、载波解调等技术均是公知公用的技术，涉及的上述各电路均 可采用公知公用的技术进行设计。根据以上所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络，技术特点还有所述的这些插头或/和插座的电能计量信息的无线收发电路包 括有电能计量信息的调制电路、发送电路及其发送天线、电能计量信息的接收电路及其接收天线、解调电路功能联接组成；所述的电能计量信息的无线收 发电路可选择为单向发送的结构，所述的电能计量信息的无线单向发送结构由电能计量信息的调制电路、发送电路及其发送天线功能联接组成。上述无线 通讯、无线收发电路均是公知公用的技术，均可采用公知公用的技术进行设计。 根据以上所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络，详细技术特点还有所述的这些插头或/和插座的电能信息的计量电路是由微 处理器或微电脑的软件包或固化软件管理控制的模/数或数/模转换电路、开关 或触发电路、计数或计算电路、运算与放大电路的任多个功能联接组成。上述这些电路均是公知公用的技术，均可采用公知公用的技术进行设计。根据以上所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络， 详细技术特点还有所述的这些插头或/和插座的电能信息的处理电路是由微 处理器或微电脑的软件包或固化软件管理控制的模/数或数/模转换电路、编码 与解码电路、调制与解调电路、载波处理电路、波频与波幅处理电路、相位与 相角处理电路的任多个功能联接组成。上述这些电路均是公知公用的技术，均 可采用公知公用的技术进行设计。根据以上所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络， 详细技术特点还有所述的这些插头或/和插座的电能计量信息的有线双向传 输电路的详细结构有a.有线双向传输电路的详细结构 一路由模/数转换电 路、光电隔离电路、差分输出电路至载波传输缆线逐一联接组成， 一路由载波 传输缆线联接差分输入电路、光电隔离电路、输入电路逐一联接组成；或者， b.有线双向传输电路的详细结构 一路由模/数转换电路、电光转换接口电路 至传输光纤逐一联接组成， 一路由传输光纤联接光电转换接口电路、放大电路、 输入电路逐一联接组成；或者，C.有线双向传输电路的详细结构 一路由数字 放大电路联接载波传输缆线构成， 一路由载波传输缆线联接数字输入电路构 成；或者，d.有线双向传输电路的详细结构 一路由数字输出端联接有线载波 传输缆线构成， 一路由有线载波传输缆线联接数字输入端构成；或者，e.有线 双向传输电路的详细结构由SC1128、 XPLC30等单芯片的有线传输电路芯片 及其双向传输缆线组成。上述这些电路均是公知公用的技术，均可采用公知公 用的技术进行设计，还可采用公知的或市售的单芯片的有线双向传输电路芯 片。根据以上所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络， 详细技术特点还有所述的这些插头或/和插座的电能计量信息的无线收发电 路的详细结构有a.电能计量信息的无线发送电路的结构由无线数传通讯模块 及其发送天线功能联接组成；电能计量信息的无线接收电路的结构由接收天线 及其无线数传通讯模块功能联接组成；或者，b.电能计量信息的无线发送电路 的结构由变频发送电路及其发送天线功能联接组成；电能计量信息的无线接收 电路的结构由接收天线及其变频接收电路功能联接组成；或者，c.电能计量信 息的无线发送电路的结构由数字放大电路及其发送天线功能联接组成；电能计 量信息的无线接收电路的结构由接收天线及其数字输入电路功能联接组成；d.电能计量信息的无线收发电路的结构由TRIOOO、 CCIOOO、 CC2420等单芯片的 无线收发电路芯片及其无线收发天线组成。上述这些电路均是公知公用的技 术，均可采用公知公用的技术进行设计，还可采用公知的或市售的单芯片的无 线收发电路芯片。根据以上所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络， 详细技术特点还有所述的这些插头或/和插座的电能信息的计量电路的详细 结构有i .电能信息的计量电路的结构由ADE7756、 ADE7753或ADE7759等市 售的公知的单相电能计量芯片为主构成；或者，ii.电能信息的计量电路的结 构由ADE7762、或ADE7758、或ATT7022B等市售的公知的三相电能计量芯片为主构成；或者，m.电能信息的计量电路的详细结构由其它公知的市售具有单 相或三相电能计量功能的芯片为主构成。b.所述的电能信息的处理电路的详细 结构有i .电能信息的处理电路的结构由MSP430等市售的公知的CPU芯片为 主构成；或者，ii.电能信息的处理电路的结构由ATMEGA128等市售的公知的 CPU芯片为主构成；或者，iii.电能信息的处理电路的详细结构由其它公知的市 售具有电能信息处理功能的CPU智能芯片为主构成。c.所述的电能计量信息的 有线单向传输电路的详细结构有i .有线单向传输电路的详细结构由模/数转 换电路、光电隔离电路、差分输出电路至载波传输缆线逐一联接组成；或者， ii.有线单向传输电路的详细结构由模/数转换电路、电光转换接口电路至传输 光纤逐一联接组成；或者，iii.有线单向传输电路的详细结构由数字放大电路 联接载波传输缆线构成；或者，iv.有线单向传输电路的详细结构由数字输出 端联接有线载波传输缆线构成。d.所述的电能计量信息的无线单向发送电路的 详细结构有i.电能计量信息的无线发送电路的结构由无线数传通讯模块及 其发送天线功能联接组成；或者，ii.电能计量信息的无线发送电路的结构由 变频发送电路及其发送天线功能联接组成；或者，iii.电能计量信息的无线发 送电路的结构由数字放大电路及其发送天线功能联接组成。根据以上所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络， 技术特点还有:所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络 是由这些用电基元的插头或/和插座的网络终端、由网络终端的插头或/和插座 组成的小组或簇、由小组或簇组成的用电户、由用电户组成的单元或单位、由 单元组成的楼或楼群/由单位组成的片、由楼群或片组成的区域、以及区域组 成的更大的用电区域或范围之多级或多层次形成或构成的靠有线传输或/和无线收发电能信息的电能管理网络。根据以上所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络， 技术特点还有所述的由这些用电基元的插头或/和插座的网络终端 更大的 用电区域或范围之多级或多层次形成或构成的靠有线传输或/和无线收发电能 信息的电能管理网络还包括有:用电户或邻用电单位的电能表作电能计量基 元组成的、或用电户或/和用电单位的电能表与这些用电基元的插头或/和插座 相互穿插共同组成的多级或多层次电能管理网络部分或分网络。根据以上所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络， 技术特点还有所述的由这些用电基元的插头或/和插座的网络终端 更大的 用电区域或范围之多级或多层次形成或构成的靠有线传输或/和无线收发电能 信息的电能管理网络是由计算机与微处理器或微电脑组成的多级计算机系统 管理控制的电能管理网络。由计算机与微处理器或微电脑组成的多级计算机系 统均是公知公用的技术，均可采用公知公用的技术进行设计，不必多述。本发明的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络优点有 1.这种电能管理网络是由最基本的用电管理单元或元素，即这些用电基元的插 头或/和插座作电能计量终端而形成或构成的电能管理网络，可实现对每个用 电器进行电能计量、监测与管理，为电能的节约、使用提供了更有利的管理手 段；2.这种电能管理网络可通过有线或无线的方式把用电器的电能计量信息传 给或远传给需要监测的地方(如用户)或部门(如用电或供电部门)的计算机 等进行记录、存储、统计、分析等进一步的处理，从而极大地提高了对各种用 电器的监测和管理能力，也为建设节约型社会提供了更好的办法和有利的手段；3.这种电能管理网络系统由这些用电基元的插头或湖插座组成，它们具有电能计量信息的有线或/和无线传输功能而无显示功能，所以体积不大，价位 便宜，用它们作电能管理网络终端，使这种电能管理网络结构简单,实用性和可行性强；4.这种由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络,构思精 巧,设计新颖，是创新性思维的结果。本发明的由电能计量终端的插头或/和插座 形成的电能管理网络值得在用电行业中采用和推广。 四.
本发明的说明书附图共有16幅图l 图4为电能计量终端的插头或/和插座形成不同结构与层次的电能管 理网络示意图(网络中当然可包含其它电能计量与管理单元或元素)；图5为具有电能计量终端的单相三孔(包括地线插孔)插座的结构示意图; 图6为具有电能计量终端的三相四孔(包括地线插孔)插座的结构示意图; 图7为具有电能计量终端的单相三头(包括地线插头)插头的结构示意图; 图8为具有电能计量终端的三相四头(包括地线插头)插头的结构示意图; 图9为单相插头或单相插座壳体内设置的电能信息的采样、计量、管理、有线传输的电子电路方框结构示意图；图io为单相插头或单相插座壳体内设置的电能信息的采样、计量、管理、无线收发的电子电路方框结构示意图；图11为三相插头或三相插座壳体内设置的电能信息的采样、计量、管理、 有线传输的电子电路方框结构示意图；图12为三相插头或三相插座壳体内设置的电能信息的采样、计量、管理、无线收发的电子电路方框结构示意图；图13为ADE7756单相电能计量芯片电路原理示意图；图14为ATT7022B三相电能计量芯片电路原理示意图；图15为SC1128单芯片的有线传输电路原理示意图；图16为CC1000单芯片的无线收发电路原理示意图。在各图中采用了统一标号，即同一物件在各图中用同一标号。在各图中1.具有电能计量终端的插头或插座、或具有与电能计量终端并有通信功能 的单相/三相电能表；2.计算机；3.多级或多层次电能管理部分网络或分网络 的连接部或交界处,可称为网关；4.多级或多层次电能管理网络部分或分网络;5.插座前壳；6.插座底壳；7.插座单相插孔；8.地线插孔；9.插座前壳与底壳 装配件；IO.插座安装或固定孔；ll.插座单相(火线与零线)插爪；12.地线插 爪；13.单相(火线与零线)导线；14.地线导线；15.插座壳体内设置的电能计量的电子电路部分；16.引出导线固定件；17.引出导线；18.三相(a、 b、 c三 相)插孔；19.三相(a、 b、 c三相)插爪；20.三相(a、 b、 c三相)导线；21.插 头前壳；22.插头底壳；23.单相火线与零线插头；24.地线插头；25.插头前壳 与底壳装配件；26.单相插头(火线与零线)根部；27.地线插头根部；28.单相 (火线与零线)导线；29.地线导线；30.插头壳体内设置的电能计量的电子电路 部分；31.引出导线固定件;32.引出导线;33.三相(a、 b、 c三相)插头;34. 三相(a、 b、 c三相)插头根部；35.三相(a、 b、 c三相)导线；36.单相电压 互感器；37.单相电流互感器；38.单相电能计量芯片；39、 40.—对交互串口；41.单相电能信息处理或管理芯片；42.单相有线传输电路；43.单相有线传输 缆线；44.单相无线收发电路；45.单相无线收发天线；46.三相电压互感器；47.三相电流互感器；48.三相电能计量芯片；49.三相电能信息的处理或管理芯片；50.三相有线传输电路；51.三相有线传输缆线；52.三相无线收发电路；53.三相无线收发天线；54.单相计量输出端；55.三相计量输出端；56.有线传输输入端；57.无线收发出入端；Vcg、 VDD.均为电源端；R, R^均为电阻；d C加均为电容；仏 Ds.均为二极管；Jd.均为晶体振荡器；L U均为电感； L Ts为变压器或互感器；Bi B5,为电流互感器输出端；Id IC8,均为集成电路芯片，其中，Id如是ADE7756单相电能计量芯片，IG如是ATT7022B三相电能 计量芯片；IC3如是SC1128有线传输芯片；IC4如是EXCCET103U集成滤波器； ICs如是TUA6041自动增益放大电路；ICe如是0PA28集成功放；IG如是ETC16 集成滤波器；IC8如是CC1000无线收发芯片。五.具体实施方案本发明的非限定实施例如下实施例一.由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络 该例的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络具体结构由 图l、图5或图7、图9、图13、图15联合示出。这种由电能计量终端的插头 或插座形成的电能管理网络，所述的这些插头有插头的结构，所述的这些插座 有插座的结构，均属公知公用的技术内容，这些技术内容包括单相(火线与零 线两插头或/和插座，火线、零线与地线三插头或/和插座)或三相的插头或插 座等，不必多述。所述该例的由电能计量终端的插头或插座形成的电能管理网 络是由最基本的用电管理单元或元素，即这些用电基元的插头或插座作电能计 量终端而形成或构成的电能管理网络，如图1所示，图中1为具有电能计量终 端插头或插座、或具有与电能计量终端并有通信功能的单相/三相电能表，2 是计算机，3为多级或多层次电能管理部分网络或分网络的连接部或交界处， 可称为网关。图5示出一个具有电能计量终端的单相三孔(包括地线插孔)单 个插座的结构示意图，在图5中5为插座前壳，6为插座底壳，7为插座插孔， 8为地线插孔，9为插座前壳与底壳装配件，IO为插座安装孔，ll为插座单相 (火线与零线)插爪，12为地线插爪，13为单相(火线与零线)导线，14为地线 导线，16为引出导线固定件，17为引出导线，15为插座壳体内设置的电能信 息的电子电路部分，这部分示在图9中。或者，图7示出一个具有电能计量终端的单相三头(包括地线插头)单个插头的结构示意图，在图7中21为插头前壳，22为插头底壳，23为单相火线与零线插头，24为地线插头，25为插头 前壳与底壳装配件，26为单相插头(火线与零线)根部，27为地线插头根部，28 为单相(火线与零线)导线，29为地线导线，31为引出导线固定件，32为引出 导线，30为插座壳体内设置的电能计量的电子电路部分，这部分也示在图9 中。在这些用电基元的插头或插座的壳体内设置有电能计量信息的采样、管理、 有线传输的电子电路，构成了具有电能计量终端结构的插头或插座，如在图9 中所示的，所述的电能信息的采样电路是采样单相实时在线电压与电流信息的 采样电路(36与37)，电能信息(电流与电压信息)采样电路的采样端或输入 端采用公知公用的结构即可，可选择为直接联接采样一包括直接联接采样结 构，如电能信息的采样端或输入端设置在该插座壳体内对应各个插孔的各个插 爪(11与12)的根部或插头壳体内各个插头根部(26与27)，或通过阻、容、 感交联采样或取样结构，或通过耦合、感应、互感采样或取样结构，或通过光、 电、PN结、光-电、电-光的隔离式采样或取样结构，均可采用，不必多述。电 能信息的计量、管理电路由微处理器或微电脑为主构成，该微处理器或微电脑 的辅助或配套的电路通常选择如下电路该微处理器或微电脑的软件包或固化 软件、晶振或时基电路、输出入电路、存储电路及其存储器、计量电路、处理 电路、控制电路的全部或任多个。如图9中所示的，该例的电能信息的计量电 路38由ADE7756、或ADE7753、或ADE7759等市售的公知的单相电能计量芯片 为主构成。图13示出由ADE7756单相电能计量芯片为主构成的电子电路。该 例的电能信息的管理电路41由MSP430等市售的公知的CPU芯片为主构成，当 然还有软件包或固化软件、晶振或时基电路、输出入电路、存储电路及其存储 器、控制电路等。如图9中所示的，有线双向传输电路42的详细结构由SC1128、 XPLC30等单芯片的有线传输电路芯片为主及其双向传输缆线组成。图15示出 由SC1128有线传输电路芯片为主构成的电子电路。所述的电能计量信息的有 线传输电路是有线载波传输电路，其中电能计量信息的有线传输电路的输出入 端设置或交联在这些插头壳体内的各个插头根部(26与27)或插座壳体内的 各个插爪(11与12)的根部。实施例二.由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络 该例的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络具体结构可 用图2、图5或图7、图IO、图13、图16联合示出。该例的由电能计量终端的插头或插座形成的电能管理网络由图2示出，所述的这些插头有插头的结构， 所述的这些插座有插座的结构，均属公知公用的技术内容，这些技术内容不必 重述。图5示出一个具有电能计量终端的单相三孔(包括地线插孔)单个插座的结构示意图；或者，图7示出一个具有电能计量终端的单相三头(包括地线 插头)单个插头的结构示意图，该例由电能计量终端的插头或/和插座形成的 电能管理网络的结构与实施例一不同点有1).该例的具有电能计量终端的插头或插座壳体内设置有电能信息的采样、计量、管理、无线收发的电子电路，其电子电路方框结构示意图如图IO所示，在该例的插头或插座的壳体内设置有电能信息的采样、计量、管理、无线收发的电子电路，构成一个具有电能计量终端结构的插头或插座。2).该例的具有电能计量终端的插头或插座的电能计量 信息的无线收发电路44与天线45由图10所示，其无线收发电路44由TRIOOO、 CCIOOO、 CC2420等无线收发电路芯片构成，具体电路结构由图16示出。该例的 由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络其余未述的，全同于实 施例一中所述的，不再重述。实施例三.由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络 该例的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络具体结构可 用图3、图6或图8、图ll、图14、图15联合示出。该例的由电能计量终端 的插头或插座形成的电能管理网络由图3示出，所述的这些插头有插头的结 构,所述的这些插座有插座的结构，均属公知公用的技术内容，这些技术内容不 必重述。图6示出一个具有电能计量终端的三相四孔(包括地线插孔)单个插 座的结构示意图；或者，图8示出一个具有电能计量终端的三相四头(包括地 线插头)单个插头的结构示意图。该例由电能计量终端的插头或/和插座形成 的电能管理网络与实施例一、实施例二不同点有l).该例的具有电能计量终端 的三相单个插座如图6所示，它具有三相(a、 b、 c三相)插孔18和地线插孔8、 三相(a、 b、 c三相)插爪19和地线插爪12、三相(a、 b、 c三相)导线20等； 或者，该例的具有电能计量终端的三相单个插头如图8所示，它具有三相(a、 b、 c三相)插头33和地线插头24，三相(a、 b、 c三相)插头根部34和地线插 头根部27、三相(a、 b、 c三相)导线35等。2).该例的具有电能计量终端的 插头或插座壳体内设置有电能信息的采样、计量、管理、有线传输的电子电路， 其电子电路方框结构示意图如图ll所示，该例的插座的壳体内设置的电能信息 的采样、计量、管理、有线传输的电子电路,构成一个具有电能计量终端结构的插头或插座。3).所述的电能信息的采样电路是采样三相实时在线电压与电流信息的采样电路(46与47)，电能信息(电流与电压信息)采样电路的采样 端或输入端采用公知公用的结构即可。4).该例的电能信息的计量电路48由图 14示出，具体结构由ADE7762、或ADE7758、或ATT7022B等市售的公知的三相 电能计量芯片为主构成。5).该例的电能信息的处理电路49的结构由ATMEGA12 等市售的公知的CPU芯片为主构成。6).该例的所述的电能计量信息的有线传 输电路50是有线载波传输电路，有线双向传输电路的详细结构 一路由模/数 转换电路、光电隔离电路、差分输出电路至载波传输缆线逐一联接组成， 一路 由载波传输缆线联接差分输入电路、光电隔离电路、输入电路逐一联接组成。 该例的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络其余未述的，全 同于实施例一、实施例二中所述的，不再重述。实施例四.由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络 该例的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络具体结构可 用图4、图6或图8、图12、图14、图16联合示出。该例的由电能计量终端 的插头或插座形成的电能管理网络由图4示出,所述的这些插头有插头的结构， 所述的这些插座有插座的结构，均属公知公用的技术内容。图6示出一个具有 电能计量终端的三相四孔(包括地线插孔)单个插座的结构示意图；或者，图 8示出一个具有电能计量终端的三相四头(包括地线插头)单个插头的结构示 意图。该例由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络的结构与实 施例一 实施例三不同点有1).该例的由电能计量终端的插头或/和插座形成 的电能管理网络结构包括有多级或多层次电能管理网络部分或分网络4。 2).该例的具有电能计量终端的插头或插座壳体内设置有电能信息的采样、计量、 管理、无线收发的电子电路，其电子电路方框结构示意图如图12所示，该例的 插头或插座的壳体内设置的电能信息的采样、计量、管理、无线收发的电子电 路，构成一个具有电能计量终端结构的插头或插座。3).该例的电能计量信息无 线收发电路52及其无线天线的具体结构为电能计量信息的发送电路由无线数 传通讯模块及其发送天线功能联接组成；电能计量信息的无线接收电路的结构 由接收天线及其无线数传通讯模块功能联接组成。由电能计量终端的插头或/ 和插座形成的电能管理网络其余未述的，全同于实施例一 实施例三中所述的， 不再重述。实施例五.由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络该例的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络的具体结构由图l 图5或/和图7、图9、图13、图15联合示出。该例由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络与实施例一 实施例四不同点有l).该例的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络的结构可以是图1 图4单个的、或是由图1 图4共同组成的结构。该例的网络是由这些用电基元的插头或/和插座的网络终端、由网络终端的插头或/和插座组成的小组 或簇、由小组或簇组成的用电户、由用电户组成的单元或单位、由单元组成的 楼或楼群/由单位组成的片、由楼群或片组成的区域、以及区域组成的更大的 用电区域或范围之多级或多层次形成或构成的靠有线传输或/和无线收发电能 信息的电能管理网络。所述的由这些用电基元的插头或/和插座的网络终端 更大的用电区域或范围之多级或多层次形成或构成的靠有线传输或/和无线收发电能信息的电能管理网络还包括有:用电户或/和用电单位的电能表作电能 计量基元组成的、或用电户或邻用电单位的电能表与这些用电基元的插头或/ 和插座共同组成的多级或多层次电能管理网络部分或分网络。2).该例的具有 电能计量终端的插座是图5所示的单相单个插座之多个组合成的插座组件。3). 该例的所述的电能计量信息的有线传输电路42是有线载波传输电路，有线双 向传输电路的详细结构 一路由模/数转换电路、电光转换接口电路至传输光 纤逐一联接组成， 一路由传输光纤联接光电转换接口电路、放大电路、输入 电路逐一联接组成。该例由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网 络其余未述的，全同于实施例一 实施例四中所述的，不再重述。实施例六.由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络 该例的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络的具体结构 由图l 图5或/和图7、图10、图13、图16联合示出。该例由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络与实施例一 实施例五不同点有1).该 例的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络的结构可以是图1 图4单个的、或是由图1 图4共同组成的结构，所述的由这些用电基元的插头或/和插座的网络终端 更大的用电区域或范围之多级或多层次形成或构 成的靠有线传输或/和无线收发电能信息的电能管理网络是由计算机与微处理 器或微电脑组成的多级计算机系统管理控制的电能管理网络。2).该例的电能 计量信息无线收发电路44及其无线天线的具体结构为电能计量信息的无线 发送电路的结构由变频发送电路及其发送天线功能联接组成；电能计量信息的无线接收电路的结构由接收天线及其变频接收电路功能联接组成。该例由电能 计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络其余未述的，全同于实施一 实施例五中所述的，不再重述。实施例七.由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络 该例的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络的具体结构由图1 图4、图6或/和图8、图ll、图14、图15联合示出。该例由电能计 量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络与实施例一 实施例六不同点 有").该例的具有电能计量终端的插座是图6所示的是三相单个插座多个组合 成的插座组件。2).该例的所述的电能计量信息的有线传输电路50是有线载波传输电路，有线双向传输电路的详细结构 一路由数字放大电路联接载波传输缆线构成， 一路由载波传输缆线联接数字输入电路构成。或者有线双向传输电路的详细结构 一路由数字输出端联接有线载波传输缆线构成， 一路由有线载波传输缆线联接数字输入端构成。该例由电能计量终端的插头或/和插座形 成的电能管理网络其余未述的，全同于实施例一 实施例六中所述的，不再重 述。实施例八.由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络 该例的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络的具体结构由图1 图4、图6或图8、图12、图14、图16联合示出。该例由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络与实施例一 实施例七不同点有1).该例的电能计量信息无线收发电路52及其无线天线的具体结构为电能计量信 息的无线发送电路的结构由数字放大电路及其发送天线功能联接组成；电能计 量信息的无线接收电路的结构由接收天线及其数字输入电路功能联接组成。该 例由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络其余未述的，全同于 实施例一 实施例七中所述的，不再重述。实施例九.由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络 该例的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络的具体结构 由图1 图16联合示出。该例的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能 管理网与实施例一 实施例八不同点有1).集合图5与图6，该例的具有电 能计量终端的插座是由单相单个插座多个或/和三相单个插座多个组合成的混 合插座组件。2).集合图7与图8，该例的具有电能计量终端的插头是由单相单 个插头或/和三相单个插头的混合结构。3).集合图9 图12，在该例的具有电能计量终端的插头或/和插座的壳体内设置有电能信息的采样、计量、管理、 有线传输或/和无线收发的电子电路，构成个个具有电能计量终端结构的组合 的插座或/和混合的插头。4).该例的电能信息的计量、管理电路由微处理器或 微电脑为主构成，该微处理器或微电脑的辅助或配套的电路选择如下电路该 微处理器或微电脑的软件包或固化软件、晶振或时基电路、输出入电路、存储 电路及其存储器、计量电路、处理电路、控制电路的全部或任多个。其中，电 能信息的计量电路是由微处理器或微电脑的软件包或固化软件管理控制的模/ 数或数/模转换电路、开关或触发电路、计数或计算电路、运算与放大电路的 任多个功能联接组成。上述这些电路均是公知公用的技术，均可采用公知公用 的技术进行设计。电能信息的处理电路是由微处理器或微电脑的软件包或固化 软件管理控制的模/数或数/模转换电路、编码与解码电路、调制与解调电路、 载波处理电路、波频与波幅处理电路、相位与相角处理电路的任多个功能联接 组成。上述这些电路均是公知公用的技术，均可采用公知公用的技术进行设计。 5).该例的电能计量信息的有线传输电路是有线载波传输电路，包括有有线 双向或单向的载波传输电路；有线双向载波传输电路包括有电能计量信息的 载波调制电路及输出电路与其输出端、载波解调电路及输入电路与其输入端功 能联接组成；有线单向载波传输电路包括有电能计量信息的载波调制电路及 输出电路与其输出端功能联接组成。载波传输、载波调制、载波解调等技术均 是公知公用的技术，涉及的上述各电路均可采用公知公用的技术进行设计。6). 该例的电能计量信息的无线收发电路包括有电能计量信息的调制电路、发送 电路及其发送天线、电能计量信息的接收电路及其接收天线、解调电路功能联 接组成；所述的电能计量信息的无线收发电路可选择为单向发送的结构，所 述的电能计量信息的无线单向发送结构由电能计量信息的调制电路、发送电路 及其发送天线功能联接组成。上述无线通讯、无线收发电路均是公知公用的技 术，均可采用公知公用的技术进行设计。该例的由电能计量终端的插头或/禾口 插座形成的电能管理网络其余未述的，全同于实施例一 实施例八中所述的， 不再重述。
权利要求
1.一种由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络，所述的这些插头有插头的结构，所述的这些插座有插座的结构，所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络，特征在于该电能管理网络是由用电基元的插头或/和插座作电能计量终端而形成或构成的电能管理网络，在这些用电基元的插头或/和插座的壳体内设置有电能计量信息的采样、管理、有线传输或/和无线收发的电子电路，构成了具有电能计量终端结构的插头或/和插座。
2. 根据权利要求1所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管 理网络，特征在于所述的这些插头或/和插座的电能计量信息的采样电路是采 样单相或多相的实时在线电流与电压信息的采样电路。
3. 根据权利要求1所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管 理网络，特征在于所述的这些插头或/和插座的电能信息的计量、管理电路由 微处理器或微电脑为主构成，该微处理器或微电脑的辅助或配套的电路选择如下电路该微处理器或微电脑的软件包或固化软件、晶振或时基电路、输出入电路、存储电路及其存储器、计量电路、处理电路、控制电路的全部或任多个。
4. 根据权利要求1所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络，特征在于所述的这些插头或/和插座的电能计量信息的有线传输电路 是有线载波传输电路，包括有有线双向或单向的载波传输电路；有线双向载 波传输电路包括有电能计量信息的载波调制电路及输出电路与其输出端、载 波解调电路及输入电路与其输入端功能联接组成；有线单向载波传输电路包括 有电能计量信息的载波调制电路及输出电路与其输出端功能联接组成。
5. 根据权利要求1所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管 理网络，特征在于所述的这些插头或/和插座的电能计量信息的无线收发电路 包括有电能计量信息的调制电路、发送电路及其发送天线、电能计量信息的 接收电路及其接收天线、解调电路功能联接组成；所述的电能计量信息的无线 收发电路可选择为单向发送的结构，所述的电能计量信息的无线单向发送结 构由电能计量信息的调制电路、发送电路及其发送天线功能联接组成。
6. 根据权利要求3所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管 理网络，特征在于所述的这些插头或/和插座的电能计量信息的计量电路是由 微处理器或微电脑的软件包或固化软件管理控制的模/数或数/模转换电路、开关或触发电路、计数或计算电路、运算与放大电路的任多个功能联接组成。
7. 根据权利要求3所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络，特征在于所述的这些插头或/和插座的电能计量信息的处理电路是由 微处理器或微电脑的软件包或固化软件管理控制的模/数或数/模转换电路、编 码与解码电路、调制与解调电路、载波处理电路、波频与波幅处理电路、相位 与相角处理电路的任多个功能联接组成。
8. 根据权利要求4所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络，特征在于所述的这些插头或/和插座的电能计量信息有线双向传输电 路的详细结构有-a. 有线双向传输电路的详细结构 一路由模/数转换电路、光电隔离电路、 差分输出电路至载波传输缆线逐一联接组成， 一路由载波传输缆线联接差分输 入电路、光电隔离电路、输入电路逐一联接组成；或者，b. 有线双向传输电路的详细结构 一路由模/数转换电路、电光转换接口电 路至传输光纤逐一联接组成， 一路由传输光纤联接光电转换接口电路、放大电 路、输入电路逐一联接组成；或者，C.有线双向传输电路的详细结构 一路由数字放大电路联接载波传输缆线 构成， 一路由载波传输缆线联接数字输入电路构成；或者，d. 有线双向传输电路的详细结构 一路由数字输出端联接有线载波传输缆 线构成， 一路由有线载波传输缆线联接数字输入端构成；或者，e. 有线双向传输电路的详细结构由SC1128、或XPLC30单芯片的有线传 输电路芯片及其双向传输缆线组成。
9. 根据权利要求5所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管 理网络，特征在于所述的这些插头或/和插座的电能计量信息无线收发电路的 详细结构有a. 电能计量信息的无线发送电路的结构由无线数传通讯模块及其发送天线 功能联接组成；电能计量信息的无线接收电路的结构由接收天线及其无线数传 通讯模块功能联接组成；或者，b. 电能计量信息的无线发送电路的结构由变频发送电路及其发送天线功能 联接组成；电能计量信息的无线接收电路的结构由接收天线及其变频接收电路 功能联接组成；或者，c. 电能计量信息的无线发送电路的结构由数字放大电路及其发送天线功能联接组成；电能计量信息的无线接收电路的结构由接收天线及其数字输入电路 功能联接组成；d.电能计量信息的无线收发电路的结构由TR1000、或CC1000、或CC2420 单芯片的无线收发电路芯片及其无线收发天线组成。
10. 根据权利要求6、 7所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能 管理网络，特征在于a. 所述的电能计量信息的计量电路的结构由ADE7756、 ADE7753或ADE7759 市售的公知的单相电能计量芯片为主构成；或者，电能计量信息的计量电路的 结构由ADE7762、或ADE7758、或ATT7022B市售的公知的三相电能计量芯片为 主构成；b. 所述的电能计量信息的处理电路的结构由MSP430市售的公知的CPU芯片 为主构成；或者，电能计量信息的处理电路的结构由ATMEGA128市售的公知的 CPU芯片为主构成。
11. 根据权利要求1所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管 理网络，特征在于所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网 络是由这些用电基元的插头或/和插座的网络终端、由网络终端组成的小组或 簇、由小组或簇组成的用电户、由用电户组成的单元或单位、由单元组成的楼 或楼群/由单位组成的片、由楼群或片组成的区域、以及区域组成的更大的用电 区域或范围之多级或多层次形成或构成的靠有线传输或/和无线收发电能信息 的电能管理网络。
12. 根据权利要求11所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络，特征在于所述的由这些用电基元的插头或/和插座的网络终端 更大的用电区域或范围之多级或多层次形成或构成的靠有线传输或/和无线收发电能信息的电能管理网络还包括有:用电户或/和用电单位的电能表作电能计量 基元组成的、或用电户或/和用电单位的电能表与这些用电基元的插头或/和插 座共同组成的多级或多层次电能管理网络部分或分网络。
13. 根据权利要求11所述的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络，特征在于所述的由这些用电基元的插头或/和插座的网络终端 更大的用电区域或范围之多级或多层次形成或构成的靠有线传输或/和无线收发 电能信息的电能管理网络是由计算机与微处理器或微电脑组成的多级计算机系 统管理控制的电能管理网络。
全文摘要
本发明的由电能计量终端的插头或/和插座形成的电能管理网络属网络与电能计量技术领域，该电能管理网络是由最基本的用电管理单元-插头或/和插座作电能计量终端而形成或构成的电能管理网络，在这些插头或/和插座的壳体内设置有电能计量信息的采样、管理、有线传输或/和无线收发的电子电路，构成了具有电能计量终端结构的插头或/和插座，它们体积不大，价位便宜，可通过有线或无线的方式把用电器的电能计量信息传给或远传给需要监测的地方(如用户)或部门(如用电或供电部门)进行记录、存储、统计、分析等进一步的处理，实现了对每个用电器进行电能计量、监测与管理，为电能的节约、使用提供了更有利的管理手段，这种网络系统构思精巧，设计新颖，是创新性思维的结果，本发明的电能管理网络值得在用电业中采用和推广。
文档编号G08C23/00GK101236689SQ20081005459
公开日2008年8月6日 申请日期2008年3月4日 优先权日2008年3月4日
发明者锐 曹 申请人:太原市优特奥科电子科技有限公司