一種具有自散熱能力的智能電力儀表的制作方法

本發明涉及電力儀表領域，特別涉及一種具有自散熱能力的智能電力儀表。

背景技術：

電力儀表為電力參數測量、電能質量監視和分析、電氣設備控制提供解決方案的電力測量及控制設備。

電力儀表作為一種先進的智能化、數字化的電網前端采集元件，已廣泛用于各種控制系統、scada系統和能源管理系統、變電站自動化、小區電力監控、工業自動化、智能建筑、智能配電柜、開關柜等設備中，具有安裝方便、接線簡單、工程量小等特點。

在電力儀表長時間工作以后，內部的熱量由于無法擴散，這樣就容易使得內部的元器件工作不穩定，從而就降低了電力儀表的穩定性，有部分電力儀表的殼體上開有散熱孔，但是由于散熱孔的緣故，使得灰塵容易進入到電力儀表的內部，使得電子元器件容易發生短路等現象，這樣就大大降低了電力儀表工作的可靠性；不僅如此，在儀表工作的過程中，經常會發生語音報警，來提示現場的作人員，但是由于現在的電力儀表內部的方波振蕩電路中，集成電路的放大倍數或者頻率不夠，從而無法很好的進行語音提示，降低了電力儀表的實用性。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是：為了克服現有技術的不足，提供一種具有自散熱能力的智能電力儀表。

本發明的目的是這樣實現的，一種具有自散熱能力的智能電力儀表，其特征在于：包括殼體、顯示界面、控制按鍵、狀態指示燈、揚聲器和接線端子，所述顯示界面、控制按鍵、狀態指示燈和揚聲器均設置在殼體的前面，所述接線端子設置在殼體的背面；

所述殼體的背面還設有散熱機構，所述散熱機構包括若干散熱板和驅動機構，驅動機構與各散熱板傳動連接；所述驅動機構包括容器、導通管、傳動桿、驅動桿和傳動組件，所述容器的內部設有水銀，容器與導通管連通，所述導通管水平設置，所述傳動桿的一端位于導通管的內部，傳動桿的另一端與驅動桿的一端固定連接，驅動桿水平設置；所述傳動組件包括傳動齒輪、傳送帶、主動傳動軸和若干從動傳動軸，傳動齒輪設置固定在主動傳動軸上，傳送帶繞于主動傳動軸和若干從動傳動軸上，主動傳動軸和若干從動傳動軸通過傳送帶互相連接；所述驅動桿的下端面設有若干驅動齒，驅動齒與傳動齒輪嚙合，驅動桿的移動可帶動傳動齒輪轉動，從而帶動主動傳動軸轉動，主動傳動軸的轉動帶動傳送帶的移動和若干從動傳動軸轉動；

主動傳動軸和若干從動傳動軸的數量總和與散熱板的數量一致，且若干散熱板分別與主動傳動軸、若干從動傳動軸一一對應固定；所述殼體背面設置有散熱孔，主動傳動軸和若干從動傳動軸的轉動帶動若干散熱板的轉動，使若干散熱板擋住散熱孔或從散熱孔上移開，當若干散熱板擋住散熱孔時，即為散熱機構關閉，當若干散熱板從散熱孔移開時，即為散熱機構打開；

所述殼體的內部設有中控機構，所述中控機構包括中央控制模塊、與中央控制模塊連接的電流檢測模塊、電壓檢測模塊、無線通訊模塊、語音控制模塊、顯示控制模塊、按鍵控制模塊、狀態指示模塊、工作電源模塊；

所述語音控制模塊包括方波振蕩電路，所述方波振蕩電路包括運算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻和電容，所述運算放大器的型號為lm339，運算放大器的反相輸入端通過電容接地，運算放大器的反相輸入端通過第三電阻與運算放大器的輸出端連接，運算放大器的同相輸入端通過第二電阻接地，運算放大器的同相輸入端通過第一電阻外接9v直流電壓電源，所述運算放大器的同相輸入端通過第四電阻與運算放大器的輸出端連接，所述運算放大器的輸出端通過第五電阻外接9v直流電壓電源；

所述顯示界面與顯示控制模塊電連接，控制按鍵與按鍵控制模塊電連接，狀態指示燈與狀態指示模塊電連接，揚聲器與語音控制模塊電連接；所述殼體的內部還設有電流互感器、電壓互感器、蓄電池，電流互感器和電壓互感器均與接線端子電連接，電流互感器與電流檢測模塊電連接，電壓互感器與電壓檢測模塊電連接，所述蓄電池與工作電源模塊電連接。

所述中央控制模塊為單片機或plc。

所述傳動桿位于導通管的內部的一端設有彈簧，傳動桿通過彈簧與容器的內壁連接；所述傳動桿的移動方向與彈簧的伸縮方向一致。

所述彈簧在25攝氏度的環境下處于正常狀態。

所述導通管的一端設有密封圈，傳動桿一端經密封圈伸入導通管內。

所述揚聲器的功率為5w。

所述顯示界面為液晶顯示屏。

所述控制按鍵為輕觸按鍵。

所述殼體的阻燃等級為v-0。

本發明結構合理簡單、生產制造容易、使用方便，通過本發明，一種具有自散熱能力的智能電力儀表，包括殼體、顯示界面、控制按鍵、狀態指示燈、揚聲器和接線端子，所述顯示界面、控制按鍵、狀態指示燈和揚聲器均設置在殼體的前面，所述接線端子設置在殼體的背面；所述殼體的背面還設有散熱機構，所述散熱機構包括若干散熱板和驅動機構，所述驅動機構與各散熱板傳動連接，所述驅動機構包括容器、導通管、傳動桿、驅動桿和傳動組件，所述容器的內部設有水銀，所述容器與導通管連通，所述導通管水平設置，所述傳動桿的一端位于導通管的內部，所述傳動桿的另一端與驅動桿的一端固定連接，所述驅動桿水平設置，所述傳動組件包括傳動齒輪、傳送帶和若干傳動軸(包括主動傳動軸、若干從動傳動軸)，所述驅動桿的下端面設有若干驅動齒，所述驅動齒與傳動齒輪嚙合，所述散熱板的數量與傳動軸(包括主動傳動軸、若干從動傳動軸)的數量一致且一一對應，所述散熱板通過傳動軸設置在殼體的背面，所述傳動齒輪套設在其中一個傳動軸（具體為主動傳動軸）上，各傳動軸通過傳送帶互相連接；

其中，在智能電力儀表長時間工作以后，內部的熱量極速積聚，內部的溫度進行快速上升，此時容器內部的水銀受熱就會發生膨脹，就會進入到導通管的內部對傳動桿進行驅動，傳動桿通過驅動桿就能夠實現傳動齒輪的轉動，則傳動齒輪就會來控制被其套設的主動傳動軸轉動，從而能夠控制其他從動傳動軸轉動，實現了散熱板的打開，從而能夠進行散熱；當溫度下降以后，水銀就會收縮，在彈簧復位的作用下，從而傳動軸就會反向轉動，散熱板就會關閉，防止灰塵進入到電力儀表的內部，從而提高了智能電力儀表的可靠性。

所述殼體的內部設有中控機構，所述中控機構包括中央控制模塊、與中央控制模塊連接的電流檢測模塊、電壓檢測模塊、無線通訊模塊、語音控制模塊、顯示控制模塊、按鍵控制模塊、狀態指示模塊和工作電源模塊，所述中央控制模塊為單片機；

所述語音控制模塊包括方波振蕩電路，所述方波振蕩電路包括運算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻和電容，所述運算放大器的型號為lm339，所述運算放大器的反相輸入端通過電容接地，所述運算放大器的反相輸入端通過第三電阻與運算放大器的輸出端連接，所述運算放大器的同相輸入端通過第二電阻接地，所述運算放大器的同相輸入端通過第一電阻外接9v直流電壓電源，所述運算放大器的同相輸入端通過第四電阻與運算放大器的輸出端連接，所述運算放大器的輸出端通過第五電阻外接9v直流電壓電源。

其中，中央控制模塊，用來對智能電力儀表進行智能化控制的模塊，在這里，中央控制模塊是單片機，也能夠是plc，實現了對智能電力儀表中的各個模塊進行智能化控制，提高了智能電力儀表的智能化；電流檢測模塊，用來進行電流檢測的模塊，在這里，通過對電流互感器的檢測數據進行分析判斷，從而實現了對電網中電流的精確檢測；電壓檢測模塊，用來進行電壓檢測的模塊，在這里，通過對電壓互感器的檢測數據進行分析判斷，從而實現了對電網中電壓的精確檢測；無線通訊模塊，用來實現無線通訊的模塊，在這里，通過與外部通訊終端進行遠程無線數據傳輸，實現了對智能電力儀表的信息進行遠程監控，實現了智能電力儀表的智能化；語音控制模塊，用來進行語音輸出的模塊，在這里，通過對揚聲器進行控制，從而能夠實現報警提示，提高了電力儀表的可靠性；顯示控制模塊，用來實現顯示控制的模塊，在這里，通過對顯示界面進行控制，能夠對智能電力儀表的工作信息進行實時顯示，提高了智能電力儀表的實用性；按鍵控制模塊，用來進行按鍵控制的模塊，在這里，通過對控制按鍵的操控信息進行采集，從而能夠對智能電力儀表進行實施現場操控，提高了智能電力儀表的可操作性；狀態指示模塊，用來實現狀態指示的模塊，在這里，通過對狀態指示燈的亮暗控制，能夠對智能電力儀表的工作狀態進行實時顯示，提高了其實用性；工作電源模塊，用來提供穩定電源電壓的模塊，在這里，用來給智能電力儀表內部的各個模塊提供穩定的工作電壓，提高了智能電力儀表的可靠性。

在方波振蕩電路中，運算放大器的同相輸入端接入偏置電壓，隨后，在經過運算放大器的放大，將音頻信號進行可靠放大。其中，該電路中，運算放大器的型號為lm339，是一種高增益帶寬集成運算放大器，從而能夠實現足夠的信號放大倍數，同時還可以輸出高頻率的方波，提高了方波振蕩電路的可靠性，提高了智能電力儀表的可靠性。

具體的，在25攝氏度的情況下，彈簧使得傳動桿和容器的內部連接，當溫度升高的時候，為了防止傳動桿脫離導通管，則通過彈簧很好的進行了限位，所述傳動桿位于導通管的內部的一端設有彈簧，所述傳動桿通過彈簧與容器的內壁連接，所述傳動桿的移動方向與彈簧的伸縮方向一致，所述彈簧在25攝氏度的環境下處于正常狀態。

具體的，所述導通管的一端設有密封圈。

具體的，所述顯示界面與顯示控制模塊電連接，所述控制按鍵與按鍵控制模塊電連接，所述狀態指示燈與狀態指示模塊電連接。

具體的，所述揚聲器與語音控制模塊電連接，所述揚聲器的功率為5w。

具體的，為了能夠對智能電力儀表的工作信息進行更好的顯示，所述顯示界面為液晶顯示屏。

具體的，所述控制按鍵為輕觸按鍵。

具體的，所述殼體的內部還設有蓄電池，所述蓄電池與工作電源模塊電連接。

具體的，所述殼體的內部還設有電流互感器和電壓互感器，所述電流互感器和電壓互感器均與接線端子電連接，所述電流互感器與電流檢測模塊電連接，所述電壓互感器與電壓檢測模塊電連接。

具體的，所述殼體的阻燃等級為v-0。

本發明的有益效果是，該具有自散熱能力的智能電力儀表中，通過驅動機構能夠控制散熱板的開關，從而能夠對智能電力儀表內部的熱量進行有效快速的處理，提高了智能電力儀表的可靠性；不僅如此，在方波振蕩電路中，運算放大器的型號為lm339，是一種高增益帶寬集成運算放大器，從而能夠實現足夠的信號放大倍數，同時還可以輸出高頻率的方波，提高了方波振蕩電路的可靠性，提高了智能電力儀表的可靠性。

附圖說明

圖1是本發明的一種具有自散熱能力的智能電力儀表的主視圖；

圖2是本發明的一種具有自散熱能力的智能電力儀表的后視圖；

圖3是本發明的一種具有自散熱能力的智能電力儀表的散熱機構的結構示意圖；

圖4是本發明的一種具有自散熱能力的智能電力儀表的系統原理圖；

圖5是本發明的一種具有自散熱能力的智能電力儀表的方波振蕩電路的電路原理圖；

圖中：1殼體、2顯示界面、3控制按鍵、4狀態指示燈、5揚聲器、6接線端子、7散熱機構、8容器、9導通管、10傳動桿、11.密封圈、12驅動桿、13傳動齒輪、14-1主動傳動軸、14-2從動傳動軸、15散熱板、16傳送帶、17彈簧、18電流檢測模塊、19電壓檢測模塊、20無線通訊模塊、21語音控制模塊、22顯示控制模塊、23按鍵控制模塊、24狀態指示模塊、25工作電源模塊、26中央控制模塊、27.電流互感器、28.電壓互感器、29蓄電池、u1運算放大器、r1第一電阻、r2第二電阻、r3第三電阻、r4第四電阻、r5第五電阻、c1電容。

具體實施方式

現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。

如圖1-圖5所示，一種具有自散熱能力的智能電力儀表，包括殼體1、顯示界面2、控制按鍵3、狀態指示燈4、揚聲器5和接線端子6，所述顯示界面2、控制按鍵3、狀態指示燈4和揚聲器5均設置在殼體1的前面，所述接線端子6設置在殼體1的背面；

所述殼體1的背面還設有散熱機構7，所述散熱機構7包括若干散熱板15和驅動機構，所述驅動機構與各散熱板15傳動連接，所述驅動機構包括容器8、導通管9、傳動桿10、驅動桿12和傳動組件，所述容器8的內部設有水銀，所述容器8與導通管9連通，所述導通管9水平設置，所述傳動桿10的一端位于導通管9的內部，所述傳動桿10的另一端與驅動桿12的一端固定連接，所述驅動桿12水平設置，所述傳動組件包括傳動齒輪13、傳送帶16和主動傳動軸14-1、若干從動傳動軸14-2，所述驅動桿12的下端面設有若干驅動齒，所述驅動齒與傳動齒輪13嚙合，所述散熱板15的數量與傳動軸（傳動軸包括主動傳動軸14-1、若干從動傳動軸14-2）的數量一致且一一對應，所述散熱板15通過主動傳動軸14-1、若干從動傳動軸14-2設置在殼體1的背面，在殼體1背面設置有散熱孔；所述傳動齒輪13套設在其中主動傳動軸14-1上，主動傳動軸14-1、若干從動傳動軸14-2通過傳送帶16互相連接；所述傳動桿10位于導通管9的內部的一端設有彈簧17，傳動桿10通過彈簧17與容器8的內壁連接；所述傳動桿10的移動方向與彈簧17的伸縮方向一致。

主動傳動軸14-1和若干從動傳動軸14-2的轉動帶動若干散熱板15的轉動，使若干散熱板15擋住散熱孔或從散熱孔上移開，當若干散熱板15擋住散熱孔時，即為散熱機構7關閉，當若干散熱板15從散熱孔移開時，即為散熱機構7打開。

當容器8溫度上升時，容器8內部的水銀受熱就會發生膨脹，從而水銀進入導通管9的內部對傳動桿10進行驅動，傳動桿10推動驅動桿12，并在驅動桿12的驅動齒與傳動齒輪13的作用下，實現傳動齒輪13的轉動，從而傳動齒輪13控制被其套設的主動傳動軸14-1轉動，主動傳動軸14-1轉動帶動傳送帶16的移動和若干從動傳動軸14-2轉動，帶動主動傳動軸14-1、從動傳動軸14-2上固定的散熱板15移動，若干散熱板15從散熱孔移開，實現了散熱機構7的打開，從而能夠進行散熱；當容器8溫度下降以后，水銀就會收縮，在彈簧17復位的作用下，彈簧17拉動傳動桿10向導通管9內移動，傳動桿10拉動驅動桿12，帶動驅動桿12向導通管9方向移動，并在驅動桿12的驅動齒與傳動齒輪13的作用下，實現傳動齒輪13向與之前傳動齒輪13轉動方向相反的方向轉動，從而主動傳動軸14-1就會向與之前主動傳動軸14-1轉動方向相反的方向轉動，帶動主動傳動軸14-1、從動傳動軸14-2上固定的散熱板15反向移動，若干散熱板15擋住散熱孔，散熱機構7關閉，防止灰塵進入到電力儀表的內部，從而提高了智能電力儀表的可靠性；

其中，在智能電力儀表長時間工作以后，內部的熱量極速積聚，內部的溫度進行快速上升，此時容器8內部的水銀受熱就會發生膨脹，就會進入到導通管9的內部對傳動桿10進行驅動，傳動桿10通過驅動桿12就能夠實現傳動齒輪13的轉動，則傳動齒輪13就會來控制被其套設的主動傳動軸14-1轉動，從而能夠控制其他從動傳動軸14-2轉動，帶動主動傳動軸14-1、從動傳動軸14-2上固定的散熱板15移動，若干散熱板15從散熱孔移開，實現了散熱機構7的打開；當溫度下降以后，水銀就會收縮，從而傳動軸14就會反向轉動，若干散熱板15擋住散熱孔，散熱機構7關閉，防止灰塵進入到電力儀表的內部，從而提高了智能電力儀表的可靠性。

所述殼體1的內部設有中控機構，所述中控機構包括中央控制模塊26、與中央控制模塊26連接的電流檢測模塊18、電壓檢測模塊19、無線通訊模塊20、語音控制模塊21、顯示控制模塊22、按鍵控制模塊23、狀態指示模塊24和工作電源模塊25，所述中央控制模塊26為單片機。

所述語音控制模塊21包括方波振蕩電路，所述方波振蕩電路包括運算放大器u1、第一電阻r1、第二電阻r2、第三電阻r3、第四電阻r4、第五電阻r5和電容c1，所述運算放大器u1的型號為lm339，所述運算放大器u1的反相輸入端通過電容c1接地，所述運算放大器u1的反相輸入端通過第三電阻r3與運算放大器u1的輸出端連接，所述運算放大器u1的同相輸入端通過第二電阻r2接地，所述運算放大器u1的同相輸入端通過第一電阻r1外接9v直流電壓電源，所述運算放大器u1的同相輸入端通過第四電阻r4與運算放大器u1的輸出端連接，所述運算放大器u1的輸出端通過第五電阻r5外接9v直流電壓電源。

其中，中央控制模塊26，用來對智能電力儀表進行智能化控制的模塊，在這里，中央控制模塊26是單片機，也能夠是plc，實現了對智能電力儀表中的各個模塊進行智能化控制，提高了智能電力儀表的智能化；電流檢測模塊18，用來進行電流檢測的模塊，在這里，通過對電流互感器27的檢測數據進行分析判斷，從而實現了對電網中電流的精確檢測；電壓檢測模塊19，用來進行電壓檢測的模塊，在這里，通過對電壓互感器28的檢測數據進行分析判斷，從而實現了對電網中電壓的精確檢測；無線通訊模塊20，用來實現無線通訊的模塊，在這里，通過與外部通訊終端進行遠程無線數據傳輸，實現了對智能電力儀表的信息進行遠程監控，實現了智能電力儀表的智能化；語音控制模塊21，用來進行語音輸出的模塊，在這里，通過對揚聲器5進行控制，從而能夠實現報警提示，提高了電力儀表的可靠性；顯示控制模塊22，用來實現顯示控制的模塊，在這里，通過對顯示界面2進行控制，能夠對智能電力儀表的工作信息進行實時顯示，提高了智能電力儀表的實用性；按鍵控制模塊23，用來進行按鍵控制的模塊，在這里，通過對控制按鍵3的操控信息進行采集，從而能夠對智能電力儀表進行實施現場操控，提高了智能電力儀表的可操作性；狀態指示模塊24，用來實現狀態指示的模塊，在這里，通過對狀態指示燈4的亮暗控制，能夠對智能電力儀表的工作狀態進行實時顯示，提高了其實用性；工作電源模塊25，用來提供穩定電源電壓的模塊，在這里，用來給智能電力儀表內部的各個模塊提供穩定的工作電壓，提高了智能電力儀表的可靠性。

在方波振蕩電路中，運算放大器u1的同相輸入端接入偏置電壓，隨后，在經過運算放大器u1的放大，將音頻信號進行可靠放大。其中，該電路中，運算放大器u1的型號為lm339，是一種高增益帶寬集成運算放大器u1，從而能夠實現足夠的信號放大倍數，同時還可以輸出高頻率的方波，提高了方波振蕩電路的可靠性，提高了智能電力儀表的可靠性。

具體的，在25攝氏度的情況下，彈簧17使得傳動桿10和容器8的內部連接，當溫度升高的時候，為了防止傳動桿10脫離導通管9，則通過彈簧17很好的進行了限位，所述傳動桿10位于導通管9的內部的一端設有彈簧17，所述傳動桿10通過彈簧17與容器8的內壁連接，所述傳動桿10的移動方向與彈簧17的伸縮方向一致，所述彈簧17在25攝氏度的環境下處于正常狀態。

具體的，所述導通管9的一端設有密封圈11。

具體的，所述顯示界面2與顯示控制模塊22電連接，所述控制按鍵3與按鍵控制模塊23電連接，所述狀態指示燈4與狀態指示模塊24電連接。

具體的，所述揚聲器5與語音控制模塊21電連接，所述揚聲器5的功率為5w。

具體的，為了能夠對智能電力儀表的工作信息進行更好的顯示，所述顯示界面2為液晶顯示屏。

具體的，所述控制按鍵3為輕觸按鍵。

具體的，所述殼體1的內部還設有蓄電池29，所述蓄電池29與工作電源模塊25電連接。

具體的，所述殼體1的內部還設有電流互感器27和電壓互感器28，所述電流互感器27和電壓互感器28均與接線端子6電連接，所述電流互感器27與電流檢測模塊18電連接，所述電壓互感器28與電壓檢測模塊19電連接。

具體的，所述殼體1的阻燃等級為v-0。

與現有技術相比，該具有自散熱能力的智能電力儀表中，通過驅動機構能夠控制散熱板15的開關，從而能夠對智能電力儀表內部的熱量進行有效快速的處理，提高了智能電力儀表的可靠性；不僅如此，在方波振蕩電路中，運算放大器u1的型號為lm339，是一種高增益帶寬集成運算放大器u1，從而能夠實現足夠的信號放大倍數，同時還可以輸出高頻率的方波，提高了方波振蕩電路的可靠性，提高了智能電力儀表的可靠性。

以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。