带恶意负载识别的电能计量装置设计方法
【专利摘要】带恶意负载识别的电能计量装置设计方法，其涉及电力参数计量、恶意负载的数学模型分析、RS485和TCP/IP通讯网络、SQLSERVER数据库【技术领域】。其特征在于它包含CPU管理模块、多功能计量模块和电源模块，CPU管理模块与多功能计量模块连接，电源模块给CPU管理模块和多功能计量模块供电。本发明提供的带恶意负载识别的电能计量装置具有电能计量和空调正常使用的恶意负载识别功能。
【专利说明】带恶意负载识别的电能计量装置设计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力参数计量、恶意负载的数学模型分析、RS485和TCP/IP通讯网络、SQL SERVER数据库【技术领域】，具体涉及到带恶意负载识别的电能计量装置设计方法。
【背景技术】
[0002]为了集体宿舍和学生公寓的用电安全，防止发生火灾和危及生命财产安全，高校学生公寓和大型企业的集体宿舍均安装智能电表电控管理系统，集中管理，集中控制，通过电脑设置用电功率，超出设置功率自动断电，甚至我们早期的产品可以做到通过一定的时间差开启电脑，全部电脑的总功率超出设定值不断电，而同样总功率的电炉、热得快等能自动断电。
[0003]随着我国经济的高速发展和生活水平的不断提高，学生公寓和集体宿舍已逐步安装空调，早期的智能电表电控管理系统已不能适应要求，有的采用空调单独布线，并采用特殊的空调插座，这样施工复杂成本高，并且还有隐患，用户可通过在房间内拆除专用插座或通过转换插入普通插座，达到烧电炉、使用电吹风、使用热得快等有安全隐患的设备，依然给公寓和集体宿舍带来很大的火灾隐患。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供带恶意负载识别的电能计量装置设计方法，由其生产制造的带恶意负载识别的电能计量装置具有电能计量和空调正常使用的恶意负载识别功能。
[0005]为了解决【背景技术】所存在的问题，本发明是采用以下技术方案的:本发明制造的带恶意负载识别的电能计量装置包含包含CPU管理模块、多功能计量模块和电源模块，CPU管理模块与多功能计量模块连接，电源模块给CPU管理模块和多功能计量模块供电。
[0006]所述的CPU管理模块具有两个串口，一个串口同网关通讯实现数据采集和远程通讯，一个串口同多功能电表模块通讯，两个通讯口是电隔离的。
[0007]所述的多功能计量模块是一块没有直接显示的多功能电表，由CPU、计量单元、铁电存储器、485通讯、功率触发电路和双稳态大容量磁保持继电器组成。
[0008]本发明设计的带恶意负载识别的电能计量装置具有的有益效果:
[0009]1、集电能计量和空调正常使用的恶意负载识别功能，使安装空调的回路只能使用空调，而使用热得快等有火灾安全隐患的大功率电器自动跳闸断电；
[0010]2、避免公寓安装多条回路增加线缆开关等设备造成的不必要的投资，即使双回路只要有插座还是具有安全隐患；
[0011]3、功耗特别低，36个电表模块耗电小于等于4W。
【专利附图】
【附图说明】
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[0012]图1为本发明的结构框图；
[0013]图2为本发明的用户的布线示意图(UA、UB、UC、UN为电表提供工作电源，一般采用2.5mm2线缆；1*，2、2*，η、η*为用户进出线，根据电流大小配置)。
【具体实施方式】
[0014]参照图1-2，本发明设计的带恶意负载识别的电能计量装置包含CPU管理模块、多功能计量模块和电源模块，CPU管理模块与多功能计量模块连接，电源模块给CPU管理模块和多功能计量模块供电。本发明设计的带恶意负载识别的电能计量装置工作原理:
[0015]每只多功能计量模块均能测量该回路的有功电能、电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、电网频率和电流电压之间的夹角等电参数，多只模块集中式安装，通过CPU管理模块集中管理，36户电表仅作为485通讯接口的一个节点，大大增加了 485总线的带载能力，36户的电表在控制继电器不动作时消耗功率不大于2W，在控制继电器动作时消耗功率小于4W，特别适用于现在的节约型社会。
[0016]由于每个计量模块都是由单相多功能电表组成，通过对回路的有功功率、视在功率、功率因数等电参数进行数据走向分析，有效的识别了恶意负载；制冷制热空调、电脑、电风扇、洗衣机等正常使用，而电炉、热的快、电吹风等有效的控制了使用，大大地避免了公寓的安全隐患，大大保证了生命财产安全。
[0017]多功能计量模块是一块没有显示的多功能电表，由CPU、计量单元、铁电存储器、485通讯、功率触发电路和双稳态大容量磁保持继电器所组成，计量模块采用全数字化校表，自动存储校表参数且同一数据多地址存储，纠错判别，从而保证存储参数的可靠性，一块计量模块仅需点三次鼠标在1-2分钟校表即完成；每个模块的正电源和工作地之间均采取特殊措施，保证了多功能电表模块之间互不干扰。通过对一定时间范围的有功功率的变化量和视在功率的变化量的数据分析，能够准确的判断负载的性质，作出继电器动作与否的准确判断；
[0018]功率触发电路和双稳态大容量磁保持继电器正常运行时不消耗功率，只有在动作的0.1S内消耗功率，实现远程断送电、预付费、恶意负载识别自动控制断电和自动恢复送电。
[0019]CPU管理模块负责单相多功能电表的数据采集和参数设置，集中控制控制模块的断送电，集中管理电能脉冲，具有双串口，一个串口同网关通讯实现数据采集和远程通讯，一个串口同多功能电表模块通讯，两个通讯口是电隔离的，485通讯线路有严密的防雷措施，每个通讯线路均有PTC快速电流保护和TVS快速电压保护，必要时视现场环境在485通讯线路增加对大地放电的多级防雷模块。
[0020]本发明设计的带恶意负载识别的电能计量装置不仅能自动识别恶意负载，而且还具有有功电能计量，集识别和计量于一体，2-36个模块集中式安装，体积小便于安装，当仅需I个模块时为导轨式安装，并有省级技术监督局颁发的生产许可证。
【权利要求】
1.带恶意负载识别的电能计量装置设计方法，其特征在于它提供的带恶意负载识别的电能计量装置包含CPU管理模块、多功能计量模块和电源模块，CPU管理模块与多功能计量模块连接，电源模块给CPU管理模块和多功能计量模块供电。
2.根据权利要求1所述的带恶意负载识别的电能计量装置设计方法，其特征在于它提供的带恶意负载识别的电能计量装置的CPU管理模块具有两个串口，一个串口同网关通讯实现数据采集和远程通讯，一个串口同多功能电表模块通讯，两个通讯口是电隔离的。
3.根据权利要求1所述的带恶意负载识别的电能计量装置设计方法，其特征在于它提供的带恶意负载识别的电能计量装置的多功能计量模块是一块没有直接显示的多功能电表，由CPU、计量单元、铁电存储器、485通讯、功率触发电路和双稳态大容量磁保持继电器组成。
【文档编号】H04L29/06GK104515903SQ201410256606
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年6月10日 优先权日:2014年6月10日
【发明者】王正升, 王帮元 申请人:合肥艾通自动化工程有限公司