一種多用戶電能計量集中控制裝置的製作方法
2023-09-16 06:05:45
專利名稱：一種多用戶電能計量集中控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及到一種用電集中控制裝置，特別是涉及到一種多 用戶電能計量集中控制裝置。
(二) 背景技術：
'目前，學生公寓用電是針對有一定特殊需要的群體用電對象，學 生公寓用電特殊用電主要表現為 一是有違禁電器的劃分，如電爐、 熱得快等屬違禁電器不允許使用，電腦、電熱水器、空調等允許使用； 二是有不同用電對象的用電權限的劃分，如老師和學生用電有所不 同；三是為用電安全而使用的負荷權限的劃分；四是根據用戶的信用 等級不同，而進行的用電分期預交費消費、透支消費預付費消費方式 的劃分。由於學生公寓用電的特殊性，老式的電錶等已經無法滿足學 生公寓用電的要求，基於要解決上述這些問題，先進的學生公寓用電 集中管理系統應運而生，目前公知的學生公寓管理系統是在每棟學生 公寓內安裝有多個由採集卡和計量模塊組成的計量控電櫃。計量模塊 採用電子電能表的通用計量晶片， 一個計量模塊對應一個學生公寓房 間， 一排有8個計量模塊， 一排計量模塊對應一塊採集卡， 一塊採集 卡可完成對這一排8個計量模塊的採集，每一採集卡有唯一編號，數 據打包壓縮、對電腦通訊、電腦所有命令都是由採集卡控制完成。根 據需要一個計量控電櫃可設置1至9排計量模塊，對應計量模塊的排
數可設置1至9塊採集卡，採集卡之間用RS485線相串聯。也就是 說一個計量控電櫃根據用戶需要可管理從8到72個房間，當一棟樓用戶較少，少於72路時，計量控電櫃可以少裝計量模塊和採集卡，
當一棟樓較多超過72路時，可將多個計量控電櫃用RS485線串聯起 來，然後由RS485總線將每棟樓計量控電櫃引出線相連後，接入計 算機管理中心的主控電腦，從而實現各種命令的控制和數據的採集等 工作。這種學生公寓用電集中管理系統提高了學生公寓用電的安全， 實現了電費的自動收繳等好處，但是這一系統也存在著下述缺點
1、 樓與樓之間用RS485雙絞線連tf，開鑿線道工作量大，施工 期長，耗費大量的人力和財力，成本高；
2、 整個採用485網絡怕雷擊，現今的一般防雷技術受到學校學 生公寓大地線不可靠、不連通的制約，無法從根本上解決防雷的問題；
3、 大的RS485網絡不穩定，容易受外界因素如電鑽、節能燈等 影響，最大的麻煩是由於網絡採用485線串接，因此有一節點損壞咬 死整個網絡，從而使整個網絡癱瘓，安全性差。
為了解決現有技術的不足，後來出現了一些方便用戶使用的計量 控制裝置。中國實用新型專利ZL200620069566.0 (授權公告號CN 2888725 Y、授權公告日2007年4月11日)提出了一種學生公寓用 電集中管理系統，它包括計量控電櫃、計算機管理中心，計量控電櫃 包括計量模塊和採集卡，還包括GSM管理器和GSM/MODEM， GSM 管理器通過RS485通訊接口與計量控電櫃電連接構成可逆輸入， GSM/MODEM與計算機管理中心通過RS232串口轉換電路電連接構 成可逆輸入，GSM管理器通過GSM移動傳輸網絡與GSM/MODEM 建立通訊連接。採用本實用新型的好處無需開鑿線道，施工簡單， 成本低；防雷能力強；網絡非常安全穩定；用戶操作簡單，省時省力。 此實用新型美中不足的是使用GSM移動通訊網絡中的簡訊息業務完成與控制中心的信息傳輸，此功能在使用中還需要收費，增加用戶的 使用成本，這是用戶所不能接受的，且必要性不大。
實用新型內容
本實用新型針對現有技術的不足，提出了一種多用戶電能計量集 中控制裝置。
本實用新型主要由管理中心、樓宇管理器以及計量配電櫃組成。 該實用新型是針對學生用電進行計量、控制和財務管理的全自動、多 功能、智能化電能計量管理設備。本實用新型也適合大型企業的集體 宿舍、集中住宅小區、醫院、廠礦等用戶使用，達到節約成本、管理 方便、智能化高。
本實用新型的技術方案是
一種多用戶電能計量集中控制裝置，包括計量控電櫃、計算機管 理中心，計量控電櫃包括計量模塊和抄控器，計量模塊與抄控器之間、 抄控器與抄控器之間均採用RS485進行連接，抄控器和計量模塊裝 在計量控電櫃中，計量控電櫃和計算機可以通過多種方式進行連接，
如RS485方式、無線方式、GPRS等方式連接。
抄控器樓宇管理器在整個系統中起一個橋梁的作用，通過通訊模 塊與管理中心電腦及電錶終端通信，將管理中心電腦下達的控制信息 轉發給電錶終端，或將電錶終端上傳的用戶信息轉發給管理中心電 腦，並對電錶終端進行直接管理，比如每月的補助電量自動發放，學 生宿舍定時用電等。
電錶終端由高精度電能計量晶片ADE7755、微電腦晶片、惡性 負載識別模塊、通訊模塊、繼電器控制模塊組成。整個電錶終端在微 電腦晶片的控制下，直接對學生宿舍等用戶用電情況進行監視和控制，並通過通訊模塊將信息傳至抄控器，經抄控器傳至管理中心電腦。 在管理中心電腦上，通過集中控電管理軟體，對整個系統所有學 生宿舍用電進行管理，實時監控學生宿舍用電情況。
系統的正常運行建立在穩定的通訊網絡基礎上。485兩線制通訊
技術是一種可靠、成熟的網絡通訊技術，組網方便，傳輸距離遠，所
有的通訊單元只需兩根線，接在485總線上即可。我們所有的通訊模 塊全部採用光電隔離，防雷擊措施，並採用防失效措施，一個單元出 現問題，不會影響網絡通訊。
系統的工作原理是整個系統採用樹型結構，抄控器提供若干個
互相隔離的接口到每個樓棟，每個樓棟中的表模塊通過485線相連 後，連到抄控器提供給該樓棟的接口上。每一個表模塊對應一個房間， 對該房間的用電情況進行直接控制和計量；中心電腦通過抄控器來讀 取某個樓棟中的某個表模塊中的信息或*信息下載到表模塊中。電腦 與抄控器之間以RS232協議通訊，抄控器與表模塊之間採用485協 議進行通訊。採用這種結構，可以實現故障隔離，某個樓棟出現問題 不影響其它樓棟。 (四')
圖1為一種多用戶電能計量集中控制裝置的系統框圖。 圖2為一種多用戶電能計量集中控制裝置中電錶終端的原理框圖。 圖3為一種多用戶電能計量集中控制裝置中抄控器的原理框圖。 具體實施方式
本實用新型主要由管理中心、樓宇f理器以及計量配電櫃組成。 該實用新型是針對學生用電進行計量、控制和財務管理的全自動、多 功能、智能化電能計量管理設備。本實用新型也適合大型企業的集體宿舍、集中住宅小區、醫院、廠礦等用戶使用，達到節約成本、管理 方便、智能化高。
一種多用戶電能計量集中控制裝置，包括計量控電櫃、計算機管 理中心，計量控電櫃包括計量模塊和抄控器，計量模塊與抄控器之間、
抄控器與抄控器之間均採用RS485進行連接，抄控器和計量模塊裝 在計量控電櫃中，計量控電櫃和計算機可以通過多種方式進行連接， 如RS485方式、無線方式、GPRS等方式連接。
抄控器樓宇管理器在整個系統中起一個橋梁的作用，通過通訊模 塊與管理中心電腦及電錶終端通信，將管理中心電腦下達的控制信息 轉發.給電錶終端，或將電錶終端上傳的用戶信息轉發給管理中心電 腦，並對電錶終端進行直接管理，比如每月的補助電量自動發放，學 生宿舍定時用電等。
電錶終端由高精度電能計量晶片ADE7755、微電腦晶片、惡性 負載識別模塊、通訊模塊、繼電器控制模塊組成。整個電錶終端在微 電腦晶片的控制下，直接對學生宿舍等用戶用電情況進行監視和控 制，並通過通訊模塊將信息傳至抄控器，fe抄控器傳至管理中心電腦。
在管理中心電腦上，通過集中控電管理軟體，對整個系統所有學 生宿舍用電進行管理，實時監控學生宿舍用電情況。
系統的正常運行建立在穩定的通訊網絡基礎上。485兩線制通訊 技術是一種可靠、成熟的網絡通訊技術，組網方便，傳輸距離遠，所 有的通訊單元只需兩根線，接在485總線上即可。我們所有的通訊模 塊全部採用光電隔離，防雷擊措施，並採用防失效措施,一個單元出 現問題，不會影響網絡通訊。
權利要求1、一種多用戶電能計量集中控制裝置，包括計量控電櫃、計算機管理中心，其特徵是計量控電櫃包括計量模塊和抄控器，計量模塊與抄控器之間、抄控器與抄控器之間均採用RS485進行連接，抄控器和計量模塊裝在計量控電櫃中，計量控電櫃和計算機可以通過無線方式或RS485方式進行連接。
2、 根據權利要求1所述的一種多用戶電能計量控制裝置，其特 徵是電錶終端由高精度電能計量晶片ADE7755、微電腦晶片、惡 性負載識別模塊、通訊模塊、繼電器控制模塊組成，整個電錶終端在 微電腦晶片的控制下，直接對學生宿舍等用戶用電情況進行監視和控 制，並通過通訊模塊將信息傳至抄控器，經抄控器傳至管理中心電腦。
專利摘要本實用新型涉及到一種多用戶電能計量集中控制裝置。本實用新型包括計量控電櫃、計算機管理中心，計量控電櫃包括計量模塊和抄控器，計量模塊與抄控器之間、抄控器與抄控器之間均採用RS485進行連接，抄控器和計量模塊裝在計量控電櫃中，計量控電櫃和計算機可以通過多種方式進行連接。整個系統採用樹型結構，抄控器提供若干個互相隔離的接口到每個樓棟，每個樓棟中的表模塊通過485線相連後，連到抄控器提供給該樓棟的接口上。每一個表模塊對應一個房間，對該房間的用電情況進行直接控制和計量；中心電腦通過抄控器來讀取某個樓棟中的某個表模塊中的信息或將信息下載到表模塊中。採用這種結構，可以實現故障隔離，某個樓棟出現問題不影響其它樓棟。
文檔編號G01R11/00GK201251589SQ20082014790
公開日2009年6月3日 申請日期2008年7月10日 優先權日2008年7月10日
發明者宋紅亮, 斌 張, 楚棟庭, 袁金龍 申請人:河南新天科技有限公司