專利名稱：用電監測儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及用電監測設備，特別涉及一種適用于電信或其它行業基 站和機房的多路電能計量和電參數測量的用電監測儀。
背景技術：
目前，隨著移動通信網絡的不斷發展與完善，基站數量越來越多，分布 越來越廣，作為基站管理中的重要內容，用電管理隨著基站數量的不斷增多， 管理難度越來越大。
當前存在主要問題歸納如下
1、 市內基站多從附近小區或廠礦取電，部分基站采用IC卡電能表，預 存電費，卡中沒錢后，強制停電。面對數量眾多的基站，移動工作人員需要 時刻關注電費情況，難免會發生因遺忘續存電費而導致基站斷電。
2、 部分基站電表安裝在基站外，有些甚至安裝在電桿頂部，查看用電量 不方便；同時容易發生#^俞電等情況。
3、 基站建設基本完成后，電費在基站運營成本中占有相當的比重，移動 公司目前不能實時掌握總體用電情況，缺少科學的統計和計量手段。
4、 隨著節電設備不斷被基站采用，移動公司目前不能實時地驗證節電設 備的節電效果。
5、 在基站停電時，需要代維公司負責發電，保證基站運行，但卻無法對 代維公司的發電量進行核實，不利于成本控制。
6、 當前電信部門要解決上述問題，只能安裝兩臺電能計量儀器， 一臺電 能計量儀器計量市電供電電能，另一臺電能計量儀器計量油機發電電能，不 能有效利用資源，且應用不便。
鑒于上述問題，如何有效利用現有資源，便于企業應用和管理，為市場 提供一種用電監測儀，將是該領域當前急待解決的問題之一。
實用新型內容
本實用新型的目的在于克服上述不足之處，^是供一種設計合理、性能可
靠、效果顯著的用電監測儀；用一臺用電監測儀計量和監測經過本用電監測 儀向基站供電線路的電能和電量參數。當基站電源是多路市電或多路油機發 電時，根據油機發電信號和市電供電信號特性，識別出供電電源的來源，對 多路供電電源分別進行電能計量和參數測量，并顯示和通訊上傳電量測量數 據。
為實現上述目的本實用新型所采用的技術方案是 一種用電監測儀，包 括機殼、電流互感器、接線端子及印制板設有的控制電路部分；控制電路部 分設有電能計量電路與單片機連接，所述單片機分別與顯示器、紅外光學接 口電路、通訊接口、存儲器、按鍵、時鐘電路連接；所述電源電路與上述各 個電路單元連接提供工作電源，且時鐘電路配設后備電池；其特征在于設有 供電信號檢測電路與單片機連接，識別檢測油機發電信號和市電供電信號； 首先外部三相供電電源接入該用電監測儀，即三相電源分別經過電流互感器， 再從用電監測儀輸出，向基站供電線路供電；用電監測儀將三相電源的電壓 經衰減網絡輸入到電能計量電路，三個電流互感器的輸出信號經電流取樣電 路輸入到電能計量電路；所述電能計量電路釆用實現對供電線路的有功和無 功電能的計量、對功率因數、最大功率、三相電壓和三相電流測量的電能計 量芯片；所述單片機電路采集電量信號，并根據油機發電信號和市電供電信 號特性識別外部供電電源的類別，對電量數據分別進行相應的累計和保存。
本實用新型的有益效果是用一臺用電監測儀，計量機房(基站)市電 供電電能，同時計量油機發電電能，僅用一臺用電監測儀達到了安裝兩臺電 能計量儀器的效果，節省了電信基站和機房的設備投資，增加了企業效益。 通過基站內安裝一臺新型數字化用電監測儀，將它接入目前機房(基站)動 力及環境監控系統，或直接與計算機系統連接，即可以實現將基站的用電數 據實時傳送回監控中心并同時在用電監測儀上進行顯示，管理者可以在監控 中心實時掌握基站的用電情況。通過后臺軟件分析和處理數據，為分析基站 運營成本提供科學的數據，避免了人為因素的影響，有效地提高了工作效率； 并為將來評估基站節電設備的性能提供科學的依據。
該用電監測儀完全按國標要求采集電能質量的相關參數，具有長時間工
4作的可靠性、較強的現場操作和通訊功能，同時具有長時間記錄存儲數據的 能力。該用電監測儀有效利用設備資源，給用戶帶來極大的方便，本實用新
型結構簡單，設計合理， 一體化設計，降低成本；應用非常廣泛，市場前景廣闊。
圖l是本實用新型電路連接結構框圖，
圖2是本實用新型接線框圖，
圖3是本實用新型表面結構示意圖4是本實用新型內部結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和較佳實施例，對依據本實用新型提供的具體實施方式
詳 述如下
如圖1、圖2所示， 一種用電監測儀，包括機殼、電流互感器、接線端子 及印制板設有的控制電路部分；控制電路部分設有電能計量電路與單片機連 接，所述單片機分別與顯示器、紅外光學接口電路、通訊接口、存儲器、按 鍵、時鐘電路連接；所述電源電路與上述各個電路單元連接提供工作電源， 且時鐘電路配設后備電池；其特征在于設有供電信號檢測電路與單片機連接， 識別檢測油機發電信號和市電供電信號；首先外部三相供電電源接入該用電 監測儀，即A、 B、 C三相電源分別經過電流互感器，再從用電監測儀輸出， 向基站供電線路供電；用電監測儀將三相電源的電壓經衰減網絡輸入到電能 計量電路，三個電流互感器的輸出信號經電流取樣電路輸入到電能計量電路； 所述電能計量電路采用實現對供電線路的有功和無功電能的計量、對功率因 數、最大功率、三相電壓和三相電流測量的電能計量芯片，電能計量芯片與 作為指示燈的三個發光二極管連接；同時電能計量芯片與單片機電路連接， 所述單片機電路采集電量信號，并根據油機發電信號和市電供電信號特性， 識別外部供電電源的類別，對電量數據分別進行相應的累計和保存。
所述單片機連接的供電信號檢測電路設為油機發電信號檢測電路、市電 供電信號檢測電路兩路分別識別檢測油機發電信號和市電供電信號；或供電 信號檢測電路與單片機連接通過高低電平識別檢測油機發電信號和市電供電 信號。所迷供電信號檢測電路包括的油機發電信號檢測電路、市電供電信號檢
測電3各對應i殳為兩^各或兩^各以上。
所迷供電信號檢測電路所檢測的信號是開關信號、電壓信號、電流信號 之一。
所迷顯示器循環顯示或根據按鍵步進顯示市電供電和油機發電的電量參 數；紅外光學接口電路用于與帶紅外接口手持器通訊，手持器對用電監測儀 進行參數設置和抄收數據；通訊接口通過RS232、 RS485、 RS422總線和機房 (基站)動力及環境監控系統連接，或通過GSM網絡直接與監控系統通訊， 完成對用電監測儀的參數設置和抄收數據；存儲器分別保存市電供電和油機 發電的計量和測量參數；按鍵電路實現操作者通過按鍵查看用電監測儀的參 數設置和電量測量數據；時鐘電路完成時間和日期計算;.市電供電和油機發 電輸入信號經轉換處理后，輸入到單片機電路；電源電路將外部供電電源進 行電壓變換和整流、穩壓，對用電監測儀內的各單元電路提供電源；當線路 供電電源中斷時，后備電池對時鐘電路提供電源。
如圖2所示，外部供電線路的A相電源，接入用電監測儀的①端，經本 儀器內的電流互感器從③端輸出；外部供電線路的B相電源，接入用電監測 儀的④端，經本儀器內的電流互感器從⑥端輸出；外部供電線路的C相電源， 接入用電監測儀的⑦端，經本儀器內的電流互感器從⑨端輸出；如果是三相 四線供電方式，外部供電線路的中相線，接入用電監測儀的⑩端。市電供電 識別信號接入用電監測儀的(ll)和似端；油機發電識別信號接入用電監測儀的 (13)和(14)端；RS422的通訊線接入用電監測儀的(15)、 (16)、叨、(18)端。
接入用電監測儀①、 、⑦電源電壓，經過衰減網絡輸入到電能計量電 路，同時，各相電流互感器的輸出信號經電流取樣電路，也輸入到電能計量 電路；電能計量電路完成有功電能、無功電能、功率因數、各相電壓、各相 電流的測量，直接輸出有功電能脈沖CF1、無功電能脈沖CF2和是否反相信 號REVP，驅動LED發光二極管。單片機從電能計量電路讀取有功電能、無 功電能、功率因數、各相電壓、各相電流的值，并進行相應計算；單片機沖全 測市電供電識別信號有效，將上述計算值保存到市電電量相關數據區，并進 行顯示；如果檢測油機發電識別信號有效，.將上述計算值保存到油機電量相 關數據區，并進行顯示。通過紅外光學接口電路，用帶紅外接口手持器可以設置用電監測儀的參數和讀取測量數據。通過RS232、 RS422或RS485接口 與機房(基站)動力及環境監控系統或其它計算機控制系統連接，設置用電 監測儀的參數和讀取測量數據。存儲器保存電能測量數據，并在電源斷電時， 也不丟失。按鍵操作可以在顯示器土順序查看用電監測儀的參數和測量數據。 時鐘電路完成時間和日歷功能，在電源斷電時，由后備電池提供電源。電源 電路將用電監測儀①、 、⑦三相電源輸入先經變壓器轉換，再整流穩壓， 提供給各個單元電路電壓。
如圖3、圖4所示，本實用新型結構部分包括的機殼由上蓋8、底殼4、 端鈕盒7和端鈕盒蓋ll構成；機殼內設有電流互感器10，濾波器6和印制板 組件5;印制板組件5設有液晶顯示器1、紅外指示燈2、 4務建開關3;在端 鈕盒7上設有鉛封12;在上蓋8內側安裝面板9。
用電監測儀實現主要功能
1、 多路電參數測量
(1) 市電供電時的電參數測量
有功電量計量，無功電量計量，功率因數、最大功率、，三相電壓、三相 電流等測量。
(2) 油機供電時的電參數測量
有功電量計量，無功電量計量，功率因數、最大功率、，三相電壓、三相 電流等測量。
2、 監控功能
一臺用電監測儀在市電供電時，計量市電用電量；在市電停電，油機啟 動時，計量油機發電量，做到一臺用電監測儀完成機房的多種電量計量和用 電監控功能。
(1) 基站市電供電的有功電量計量，做為對電力系統電費結算的參 考依據。
(2) 在基站市電停電時，自動計量油機發電的電量，為與代維公司的結 算提供了準確的數據。
(3 )基站電能消耗總量的計量，做為基站內設備用電是否正常的監測數據。
(4 )實時測量電路的功率因數和無功電量，為衡量基站內設備效率高低，降低電能消耗和電費支出，提供有效數據。
(5) 可測量并保存最大用電功率，當基站設備用電異常時，可及早發現問題。
(6) 實時測量三相供電電壓，當缺相或電壓過高或過低，發出報警信息。
(7) 實時測量三相供電電流，當供電電流過大或三相電流嚴重不平衡時， 發出報警信息。
3、 數據通信協議
用電監測儀支持《通信局(站)電源、空調及環境集中監控管理系統》 的前端智能設備+辦議，通過RS232、 RS422或RS485接口與機房(基站)動 力及環境監控系統連接。
4、 現場設置和抄收數據
可以使用帶紅外接口手持器通過紅外光學接口對用電監測儀進行初始底 數(電力局電表讀數)設置，這樣，用電監測儀的有功電量計量數據和電力 局電表讀數保持一致，便于電量數據結算管理。另外也可以通過帶紅外接口 手持器抄讀用電監測儀的各項數據。
5、 數據保存
市電供電和油機發電的有功電量計量、無功電量計量、和最大用電功率 等數據在斷電時不丟失，數據可保存10年以上。
上述參照實施例對該用電監測儀的詳細描述，是說明性的而不是限定性 的；因此在不脫離本實用新型總體構思下的變化和修改，應屬本實用新型的 保護范圍之內。
8
權利要求1、一種用電監測儀，包括機殼、電流互感器、接線端子及印制板設有的控制電路部分；控制電路部分設有電能計量電路與單片機連接，所述單片機分別與顯示器、紅外光學接口電路、通訊接口、存儲器、按鍵、時鐘電路連接；所述電源電路與上述各個電路單元連接提供工作電源，且時鐘電路配設后備電池；其特征在于設有供電信號檢測電路與單片機連接，識別檢測油機發電信號和市電供電信號；首先外部三相供電電源接入該用電監測儀，即三相電源分別經過電流互感器，再從用電監測儀輸出，向基站供電線路供電；用電監測儀將三相電源的電壓經衰減網絡輸入到電能計量電路，三個電流互感器的輸出信號經電流取樣電路輸入到電能計量電路；所述電能計量電路采用實現對供電線路的有功和無功電能的計量、對功率因數、最大功率、三相電壓和三相電流測量的電能計量芯片；所述單片機電路采集電量信號，并根據油機發電信號和市電供電信號特性識別外部供電電源的類別，對電量數據分別進行相應的累計和保存。
2、 根據權利要求1所述的用電監測儀，其特征在于所述單片機連接的供 電信號檢測電路設為油機發電信號檢測電路、市電供電信號檢測電路兩路分 別識別檢測油機發電信號和市電供電信號；或供電信號檢測電路與單片機連 接通過高低電平識別檢測油機發電信號和市電供電信號。
3、 根據權利要求2所述的用電監測儀，其特征在于所述供電信號檢測電 路包括的油機發電信號檢測電路、市電供電信號檢測電路對應設為兩路或兩 路以上。
4、 根據權利要求1或2、或3所述的用電監測儀，其特征在于所述供電 信號檢測電路所檢測的信號是開關信號、電壓信號、電流信號之一。
專利摘要本實用新型涉及一種用電監測儀，包括機殼、電流互感器、接線端子及印制板設有的控制電路部分；控制電路部分設有電能計量電路與單片機連接，所述單片機分別與顯示器、紅外光學接口電路、通訊接口、存儲器、按鍵、時鐘電路連接；所述電源電路與上述各個電路單元連接提供工作電源，且時鐘電路配設后備電池；其特征在于設有供電信號檢測電路與單片機連接，識別油機發電信號和市電供電信號。該儀器既能夠計量市電供電電能，也能夠計量油機發電電能，一體化計量監測，充分利用現有資源，大大節省電信基站和機房設備的投資，有效提高設備工作效率，通過對電量多種參數的測量，為評估基站節電設備的性能提供科學的依據。
文檔編號G01R22/00GK201278001SQ200820142258
公開日2009年7月22日 申請日期2008年9月28日 優先權日2008年9月28日
發明者任國強, 鐵 李, 陳典瑞 申請人:天津市騰馬電表有限公司