专利名称：智能测控配电箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及输配电领域，尤其是涉及一种智能测控配电箱。
背景技术：
现有的测控配电箱一般只能实现单一的手动开关功能，不能进行自动管 理、自动控制，不能满足用户用电的更高需求，用户要想实现节电、节能、预 付费计量、自动控制、自动管理等还要加装多种设备，进行二次甚至多次投资
改造；这样，就造成了大量的人力、物力、财力的浪费。
实用新型内容
本实用新型需要解决的技术问题是提供一种采用计算机网络技术、单片机 技术、无线有线通信技术，能够对开关控制的用户实现稳定电压、抑制谐波、 消除浪涌、提高功率因数、预付费计量、用电监测、控制、防窃电等功能的智 能测控配电箱。
为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是
一种智能测控配电箱，包括箱体、装在箱体内的总开关、分户断路器、地 线排、零线排和用户端子，还包括装在箱体中具有消除高次谐波、抑制瞬流浪 涌、调节无功功率功能的电容补偿消谐装置，具有用电监测、预付费计量、防 窃电、功率控制、时段控制、数据远传、智能识别功能的智能测控装置，其中 电容补偿消谐装置的输入端接电力线进线，其输出端经总开关接分户断路器的 输入端，分户断路器的输出端接智能测控装置控制回路的输入端，智能测控装 置控制回路的输出端经用户端子接至各个用户。
上述智能测控装置包括主机电路板、计量电路板、液晶显示板、继电器电 路板、以及为上述各电路板供电的供电电源、将用户用电参数转换为容易采集 的信号的互感器电路板、控制供电电源电源的控制开关、继电器控制回路发生故障时保证用户正常供电的旁路开关，其中计量电路板、液晶显示板、继电器 电路板与主机电路板连接，互感器电路板与计量电路板连接。
所述主机电路板电路包括CPU电路、存储电路、输出控制电路、通讯接口
电5各、显示驱动电3各。
所述计量电路板电路由专用电能计量芯片及其外围电路、采样电路组成。
所述液晶显示板电路包括LED发光二极管、用于显示各种数据的LCD显示 器和查看用户用电参数的键盘。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于本实用新型通过在配电箱箱体 中增加电容补偿消谐装置和智能测控装置，采用计算机网络技术、单片机技术、 无线有线通信技术，实现了测控配电箱的自动化、智能化；本智能测控配电箱 能够对开关控制的用户实现稳定电压、抑制谐波、消除浪涌、提高功率因数、 预付费计量、用电监测、控制、防窃电等功能。本实用新型还具有结构合理、 安装筒便，组网灵活，便于施工，易于推广，方便管理的特点。
图l是本实用新型结构示意图2是本实用新型智能测控装置原理框图3是本实用新型主机电路板继电器驱动电路图4是本实用新型主机电路板通信和显示驱动电路图5是本实用新型液晶显示板电路图6是本实用新型继电器电路板电路图7是本实用新型计量电路板电路图。
其中1、箱体，2、控制开关，3、旁路开关，4、零线排，5、电容补偿消 谐装置，6、供电电源，7、继电器电路板，8、总开关，9、主机电路板，10、 液晶显示板，11、计量电路板，12、互感器电路板，13、分户断路器，14、用 户端子，15、地线排。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细描述
如图1所示，本实用新型包括箱体l、在箱体1内装有总开关8、分户断路 器13、地线排15、零线排4、用户端子14、还装有具有消除高次谐波、抑制瞬 流浪涌、调节无功功率功能的电容补偿消谐装置5、具有用电监测、预付费计 量、防窃电、功率控制、时段控制、数据远传、智能识别功能的智能测控装置， 其中电容补偿消谐装置5的输入端接电力线进线，其输出端经总开关8接分户 断路器13的输入端，分户断路器13的输出端接智能测控装置控制回路(继电 器电路板)的输入端，智能测控装置控制回路的输出端经过用户端子14接至各 个用户。
智能测控装置是以单片机为核心的数据釆集、传输、智能测控管理装置， 其原理框图如图2所示，包括主机电路板9、计量电路板ll、液晶显示板IO、 继电器电路板7、以及为上述各板供电的供电电源6、将用户用电参数转换为容 易釆集的信号的互感器电路板12、控制供电电源6电源的控制开关2、继电器 控制回路发生故障时保证用户正常供电的旁路开关3,其中计量电路板11、液 晶显示板10、继电器电路板7与主机电路板9连接，互感器电路板12与计量电 路板11连接。
图3-7为本实用新型的一个实施例电路图，主机电路板9电路包括CPU电 路、存储电路、输出控制电路、通讯接口电路、显示驱动电路，如图3所示， 存储电路的核心器件是FM1608，它和外围的74HC573共同组成数据存储模块； 控制电路中，STC89C516RD+将指令送给扩展口集成电路82C55, 82C55经过内部 处理后，通过光耦输出到ULN2803的相应的地址端口 ，同时，单片机STC89C516RD十 根据设定的参数控制74HC123和74HC85,控制供给继电器的电源，实现继电器 的状态控制；如图4所示，通信电路主要由MAX1487芯片组成，实现RS-485总 线通信，单片机STC89C516RD+通过光耦输入到MAX1487,输出接通信线路，同 时还可以应用RS-232、 RS-485、 GPRS、计算机网络、载波通信、无线通信、电 话网络等成熟的通信方式，灵活利用，以求经济；显示驱动电路主要由74HC244、74HC138、 74HC00、 74HC32和排阻组成，在有指令呼叫的时候，通过74HC244、 74HC138调出MCU或用户状态，实现人机对话。
其液晶显示板10电路如图5所示，由LED发光二极管、LCD显示器和键盘 等部分组成，液晶显示模块是128x64点阵的汉字图形型液晶显示模块，可以显 示汉字及图形，内置RAM ( GDRAM )。可与CPU直接接口，提供两种界面来连接《鼓 处理机8-位并行及串行两种连接方式。具有多种功能光标显示、画面移位、 睡眠模式等，本新型中液晶模块为定制产品市场采购。
其继电器电路板7电路如图6所示，主要由继电器和线圈驱动电路组成， 其线圈驱动电路由三极管与场效应管及其外围电路构成。
其计量电路板ll电路如图7所示，该电路主要由高精度三相电能专用计量 芯片ATT7022及其周围电路包括24. 576M晶振、电压釆样电阻以及緩冲器 74HC125和译码器74HC139等组成。采用ATT7022外加MCU设计的多功能复费 率电能表是一种电能测量的高精度、低成本解决方案。ATT7022可以直接输出用 于校验电表的高频脉冲。ATT7022具有强大的数字信号处理能力，内部提供所 有计量相关的算法实现，外加MCU无需进行任何计量运算，其主要完成通讯、 显示、复费率管理以及提供校表参数等功能。
该装置能够自动对开关(l-N个)用户的用电情况进行管理。以达到成本低、 可靠性高、适应性广、管理灵活便捷，并且实现用电数据的采集、记录存储、 远传，以及自动判断用户用电是否合法、自动控制的目的，在箱体内配有总开 关和分路开关，在施工设计上能够完全替代现有的配电箱。用于电能计量、控 制及预收费管理系统中，使电力的分配、使用、计量和收费均置于全透明的计 算机监督与控制之中，可以预防窃电、漏电等不正常线路损耗发生，在需要定 时控制的场所，通过本装置能够实现节约用电的目的。本实用新型与现有技术 相比，具有如下的优点和有益效果(1)本实用新型能应用于单位或小区等集 中用户用电数据的自动采集存储，预留通讯接口，能够根据现场情况采取最经 济的办法进行数据的远程传输，(2)箱内配有计量测控单元、总开关和分路断路器；(3)电容补偿消谐装置通过消除高次谐波、抑制瞬流浪涌、调节无功功 率的手段清洁电网电路，提高负载设备的运行效率，降低运行成本和设备维护 费用，延长设备的使用寿命，具有节电和保护设备的双重功效；(4)采取分户 测控，集中显示的设计模式降低产品成本；(5)采用优化的电路设计，自身耗 电低；(6)具有总量控制、功率控制、时段控制和智能识别等多种功能，适用 范围广；(7)控制回路旁路功能，在特殊情况下可将控制回路置于旁路状态而 不影响计量；(8)工业级设计思想，确保设备在多变环境下稳定工作；(9)能 按预定的峰、谷、平时间分别记录出各用户高峰、低谷和平期的有功或无功电 能，有利于电管部门和用户的经济核算，具有很好的经济效益和社会效益。
权利要求1、一种智能测控配电箱，包括箱体(1)、装在箱体(1)内的总开关(8)、分户断路器(13)、地线排(15)、零线排(4)和用户端子(14)，其特征在于还包括装在箱体(1)中具有消除高次谐波、抑制瞬流浪涌、调节无功功率功能的电容补偿消谐装置(5)，具有用电监测、预付费计量、防窃电、功率控制、时段控制、数据远传、智能识别功能的智能测控装置，其中电容补偿消谐装置(5)的输入端接电力线进线，其输出端经总开关(8)接分户断路器(13)的输入端，分户断路器(13)的输出端接智能测控装置控制回路的输入端，智能测控装置控制回路的输出端经用户端子(14)接至各个用户。
2、 根据权利要求1所述的智能测控配电箱，其特征在于所述智能测控装置 包括主机电路板(9 )、计量电路板(11 )、液晶显示板(10 )、继电器电路板(7 )、 为主机电路板(9)、计量电路板(ll)、液晶显示板(IO)、继电器电路板(7) 供电的供电电源(6)、将用户用电参数转换为容易采集的信号的互感器电路板(12)、控制供电电源(6)电源的控制开关(2)、继电器控制回路发生故障时 保证用户正常供电的旁路开关(3),其中计量电路板(ll)、液晶显示板(IO)、 继电器电路板(7)与主机电路板(9)连接，互感器电路板(12)与计量电路板(11)连接。
3、 根据权利要求1或2所述的智能测控配电箱，其特征在于所述主机电路 板(9)电路包括CPU电路、存储电路、输出控制电路、通讯接口电路、显示驱 动电路。
4、 根据权利要求1或2所述的智能测控配电箱，其特征在于所述计量电路 板(ll)电路由专用电能计量芯片及其外围电路、采样电路组成。
5、 根据权利要求1或2所述的智能测控配电箱，其特征在于所述液晶显示 板(10)电路包括LED发光二极管、用于显示各种数据的LCD显示器和查看用 户用电参数的键盘。
专利摘要本实用新型公开了一种智能测控配电箱，包括箱体、装在箱体内的总开关、分户断路器、地线排、零线排和用户端子，还包括装在箱体中具有消除高次谐波、抑制瞬流浪涌、调节无功功率功能的电容补偿消谐装置，具有用电监测、预付费计量、防窃电、功率控制、时段控制、数据远传、智能识别功能的智能测控装置，其中电容补偿消谐装置的输入端接电力线进线，其输出端经总开关接分户断路器的输入端，分户断路器的输出端接智能测控装置控制回路的输入端，智能测控装置控制回路的输出端经用户端子接至各个用户，能够对开关控制的用户实现稳定电压、抑制谐波、消除浪涌、提高功率因数、预付费计量、用电监测、控制、防窃电等功能。
文档编号H02B1/24GK201153193SQ200820076079
公开日2008年11月19日 申请日期2008年1月15日 优先权日2008年1月15日
发明者实 陆 申请人:实 陆