智能限電電能表的製作方法
2023-05-25 22:51:41
專利名稱：智能限電電能表的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電子技術領域，涉及一種電能表，特別是一 種能夠對用電進行管理的智能限電電能表。
背景技術：
近十年來，中國教育事業迅速發展，在校學生數不斷增加，
據統計，2007年高中和中職在校生人數約為4000萬，高等學校 超過1700所，在校大學生超過2000萬，預計到2010年高校在校 生將達到3000萬以上。如今隨著學校招生規模不斷擴大，當今學 校學生公寓的用電狀況也發生了很大的變化，電腦、閉路電視、 電熱水器等電器也逐步進入宿舍，長期以來學校比較頭痛的熱得 快、電爐等容易引發火災的電器也同時存在，由於許多校園後勤 設施還存在明顯滯後的現象，加上許多學校供電的總負荷不足， 學生公寓陳舊、擁擠，照明線路老化、容量不夠，從而引起的安 全事故屢屢發生。因此學校迫切需要一種能夠集中加強學生公寓 夜間用電管理、能識別電爐、熱得快等惡性負載，具有限流(限功 率)並自動停電以防引起安全隱患的控制裝置。
發明內容
本實用新型的目的是針對現有的技術所存在的上述問題，而 提供一種能夠方便對學生宿舍進行用電管理、電能綜合利用效率 高、具有限流(限功率)自動停電後並能在設定時間內自動恢復供 電以防止發生事故的智能限電電能表。
本實用新型的目的可通過下列技術方案來實現 一種智能限 電電能表，包括電能計量電路，在電能計量電路上聯接有能夠採集為負載提供電能的供電線路工作信號的採樣電路，其特徵在於， 該電能表還包括微處理器和能使供電線路與負載聯通或截止的執 行電路，上述的電能計量電路與微處理器相聯接且電能計量電路 能將採樣電路採集到的供電線路工作信號轉換成電能信號量並傳 輸至微處理器，上述的微處理器與執行電路相聯接且微處理器能 將電能計量電路產生的電能信號量與預先設定在微處器中的設定 狀態值進行比對進而產生能控制執行電路工作的控制信號，上述 的電能計量電路、微處理器和執行電路均與電源相聯接。
這裡電源是為電能計量電路、微處理器以及執行電路提供電 能的。電能計量電路是用來對供電線路的電能信號量進行計量。 其中電能信號量為計量負載的脈衝頻率的變化信號量。當宿舍內 有功率較大的負載(熱得快、電爐)接通的供電線路時，這時釆 樣電路就採集供電線路工作信號，然後經電能計量電路轉換成相 應的電能信號量並輸入到微處理器上，微處理器能將電能計量電 路產生的電能信號量與預先設定在微處器中的狀態值進行比對 後，這裡主要是判斷當前負載供電線路的總功率和單位時間內變 化的功率，通過總功率和變化的功率與設定的狀態值進行比較後， 進而控制執行電路在一定時間內準確識別是否切斷該宿舍整個供 電線路用電。其中微處器中的設定狀態值可以預先進行設定，這 裡可以能夠限制單機負載功率大於一定值的電器使用，可以限制 負載的總功率值。當然斷電後也可以在設定時間內可以自動恢復 供電，這裡可以對自動恢復的時間進行設定，比如當較大的負載 違規電器依然存在時，則再次斷電，且讓自動恢復的時間延長， 從而保證整個宿舍的安全用電。
在上述的智能限電電能表中，所述的微處理器與執行電路之 間還連接有驅動電路。
在上述的智能限電電能表中，所述的電能計量電路上還聯接 有電能顯示裝置。這裡通過電能顯示裝置使本電錶具有電能精確計量功能，可以方便知道當前的負載供電線路的總功率。
在上述的智能限電電能表，所述的電能顯示裝置為液晶顯示、 數碼管顯示或機械計數器顯示。
在上述的智能限電電能表中，所述的微處理器上還聯接有用 於顯示當前電能表工作狀態的狀態顯示裝置。
在上述的智能限電電能表中，所述的狀態顯示裝置為發光二 極管。這裡通過發光二極體顯示當前電錶工作狀態。
在上述的智能限電電能表中，所述的微處理器上聯接有用於 與外部計算機進行對接並對微處理器內部程序進行修改或升級的 在線升級埠。這裡通過在線升級埠可以在線修改程序功能， 也可以對預先的設定的狀態值進行修改。
在上述的智能限電電能表中，所述的微處理器上還聯接有用 於對負載的總功率進行設定的狀態設定按鍵，且通過該狀態設定 按鍵實現多機並聯。這裡可以通過集中狀態設定按鍵切換，在熄 燈後以小功率供電功能，供學生電扇、充電器等使用，很好解決 了學生夜晚玩電腦遊戲的問題。
與現有技術相比，本智能限電電能表的優點在於
一、 智能識別大功率電器。安裝本電錶後能限制大功率單機 電器如熱得快、電飯煲、電爐等使用，也可以限制負載的總功率 值，如違規使用，在3S內準確識別並切斷該宿舍用電，斷電後 在設定時間內自動恢復供電。如違規電器依然存在，則再次斷電， 且斷電時間延長從而保證整個供電線路的安全。
二、 實現夜間小功率供電。通過集中狀態設定按鍵切換，在 熄燈後以小功率供電，供學生電扇、充電器等使用，很好解決了 學生夜晚玩電腦遊戲的問題。
三、 電能精確計量。具有電能精確計量功能，外形與普通電 子式電錶完全相同，安裝十分方便。
圖1是本智能限電電能表的原理方框圖。
圖中，100、電源；101、電能計量電路；102、微處理器；103、
執行電路；104、驅動電路；105、採樣電路；106、在線升級埠； 107、狀態設定按鍵；108、狀態顯示裝置；109、多機並聯；110、 電能顯示裝置。
具體實施方式
以下是本實用新型的具體實施例並結合附圖，對本實用新型 的技術方案作進一步的描述，但本實用新型並不限於這些實施例。 如圖l所示，本智能限電電能表一般應用在學生公寓、職工
集體宿舍等場合，包括電源100、電能計量電路101、微處理器 102和能使供電線路與負載聯通或截止的執行電路103，電能計量 電路101、微處理器102和執行電路103均與電源100相聯接。
在電能計量電路101上聯接有能夠採集為負載提供電能的供 電線路工作信號的採樣電路105，為了方便進行電能計量，在電 能計量電路101上還聯接有電能顯示裝置110，該電能顯示裝置 IIO可以為液晶顯示、數碼管顯示或機械計數器顯示。
電能計量電路101與微處理器102相聯接且電能計量電路101 能將採樣電路105採集到的供電線路工作信號轉換成電能信號量 並傳輸至微處理器102，在微處理器102與執行電路103之間還 連接有驅動電路104，上述的微處理器102與執行電路103相聯 接且微處理器102能將電能計量電路101產生的電能信號量與預 先設定在微處器中的設定狀態值進行比對進而產生能控制執行電 路103工作的控制信號。
在微處理器102上還聯接有用於顯示當前電能表工作狀態的 狀態顯示裝置108，在本實施例中狀態顯示裝置108為發光二極 管，通過發光二極體顯示當前電錶工作狀態。微處理器102上聯
7進行對接並對微處理器102內部程序進行 修改或升級的在線升級埠 106，這裡通過在線升級埠 106可 以在線修改程序功能，也可以對預先的設定的狀態值進行修改。 另外微處理器102上還聯接有用於對負載的總功率進行設定的狀 態設定按鍵107，且通過該狀態設定按鍵107實現多機並聯109。 本智能限電電能表的工作原理如下
當宿舍內有功率較大的負載(熱得快、電爐)接通的供電線 路時，這時採樣電路105就採集供電線路工作信號，然後經電能 計量電路101轉換成相應的電能信號量並輸入到微處理器102上， 微處理器102能將電能計量電路101產生的電能信號量與預先設 定在微處器中的狀態值進行比對後，這裡主要是判斷當前負載供 電線路的總功率和單位時間內變化的功率，通過總功率和變化的 功率與設定的狀態值進行比較後，進而控制執行電路103在一定 時間內準確識別是否切斷該宿舍整個供電線路用電，斷電後經過 延時對用戶自動恢復供電，延時時間可以通過在線升級埠 106 進行程序設定。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例 說明。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體 實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，但並不 會偏離本實用新型的精神或者超越所附權利要求書所定義的範 圍。
儘管本文較多地使用了 100、電源；101、電能計量電路；102、 微處理器；103、執行電路；104、驅動電路；105、採樣電路；106、 在線升級埠； 107、狀態設定按鍵；108、狀態顯示裝置；109、 多機並聯；110、電能顯示裝置等術語，但並不排除使用其它術語 的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用 新型的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新 型精神相違背的。
權利要求1、一種智能限電電能表，包括電能計量電路(101)，在電能計量電路(101)上聯接有能夠採集為負載提供電能的供電線路工作信號的採樣電路(105)，其特徵在於，該電能表還包括微處理器(102)和能使供電線路與負載聯通或截止的執行電路(103)，上述的電能計量電路(101)與微處理器(102)相聯接且電能計量電路(101)能將採樣電路(105)採集到的供電線路工作信號轉換成電能信號量並傳輸至微處理器(102)，上述的微處理器(102)與執行電路(103)相聯接且微處理器(102)能將電能計量電路(101)產生的電能信號量與預先設定在微處器中的設定狀態值進行比對進而產生能控制執行電路(103)工作的控制信號，上述的電能計量電路(101)、微處理器(102)和執行電路(103)均與電源(100)相聯接。
2、 根據權利要求l所述的智能限電電能表，其特徵在於，所 述的微處理器(102)與執行電路(103)之間還連接有驅動電路 (104)。
3、 根據權利要求1或2所述的智能限電電能表，其特徵在於， 所述的電能計量電路(101)上還聯接有電能顯示裝置(110)。
4、 根據權利要求3所述的智能限電電能表，其特徵在於，所 述的電能顯示裝置(110)為液晶顯示、數碼管顯示或機械計數器顯
5、 根據權利要求1或2所述的智能限電電能表，其特徵在於， 所述的微處理器(102)上還聯接有用於顯示當前電能表工作狀態 的狀態顯示裝置(108)。
6、 根據權利要求5所述的智能限電電能表，其特徵在於，所 述的狀態顯示裝置(108)為發光二極體。
7、 根據權利要求1或2所述的智能限電電能表，其特徵在於， 所述的微處理器(102)上聯接有用於與外部計算機進行對接並對 微處理器(102)內部程序進行修改或升級的在線升級埠 (106)。
8、 根據權利要求1或2所述的智能限電電能表，其特徵在於，所述的微處理器(102)上還聯接有用於對負載的總功率進行設定 的狀態設定按鍵(107)，且通過該狀態設定按鍵(107)實現多機並聯(1Q9)。
專利摘要本實用新型提供了一種智能限電電能表。它解決了現有的電能表不能有效對學生公寓夜間用電進行管理且存在安全隱患等問題。本智能限電電能表，包括電能計量電路，在電能計量電路上聯接有採樣電路，該電能表還包括微處理器和執行電路，上述的電能計量電路與微處理器相聯接且電能計量電路能將採樣電路採集到的供電線路工作信號轉換成電能信號量並傳輸至微處理器，微處理器與執行電路相聯接且微處理器能將電能計量電路產生的電能信號量與預先設定在微處器中的設定狀態值進行比對進而產生能控制執行電路工作的控制信號。本實用新型具有智能識別大功率電器，實現夜間小功率供電，電能精確計量，安裝十分方便等優點。
文檔編號H02H3/00GK201360133SQ20092011399
公開日2009年12月9日 申請日期2009年2月17日 優先權日2009年2月17日
發明者勇 樓 申請人:台州職業技術學院