帶停電事件上報功能的智能電能表及其應用系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及電子儀表技術領域，提供了一種帶停電事件上報功能的智能電能表及其應用系統，智能電能表包括AC/DC電路、通信單元、儲能電路和DC/DC升壓電路，以及表計端口；AC/DC電路與通信單元相連，同時也與儲能電路相連；DC/DC升壓電路連接在通信單元與儲能電路之間，通信單元包括微處理器及其分別與之相連的收發電路和通信接口，表計端口通過RX,TX向通信接口收發數據，微處理器接收并處理通信接口數據，并向發送電路發出數據；智能電能表通信單元與集中器路由通信模塊通過電力線相連；集中器通信模塊通過以太網/GPRS無線與主站通信前置機進行通信，藉由前述構造，解決了電能表在停電時停電事件上報的技術問題，達成了自動上報的良好效果。
【專利說明】
帶停電事件上報功能的智能電能表及其應用系統
技術領域
[0001]本發明屬于電子儀表技術領域，尤其是指提供一種帶停電事件上報功能的智能電能表及其應用系統。
【背景技術】
[0002]隨著智能電網工程的不斷推進，同時用電采集系統也逐步向全采集全覆蓋方面發展。用電信息采集系統來源于以前的自動化抄表系統，不但能實現遠程抄表等基本功能外，還能夠實現電力企業與各類電力用戶之間的雙向信息通信，有效擴展了用電采集系統的功會K。
[0003]通常電能表事件信息上報是通過在電能表中加裝通信模塊來實現，但由于載波模塊功耗較大，在電能表停電時就立即停止工作，故不能及時將停電信息上報給集中器。一般配電網用戶停電信息主要依賴于95598供電服務熱線的用戶報修，如此會造成用戶停電信息上報時間的延誤。停電信息無法及時傳送到電力信息采集系統主站，不僅導致在發生停電事件后電網系統無法及時對故障進行分析、排查、維修，同時也給用戶帶來一些用電麻煩。
【發明內容】
[0004]為解決上述技術問題，本發明的主要目的在于提供一種帶停電事件上報功能的智能電能表以及應用系統。
[0005]為達成上述目的，本發明應用的技術方案是:一種帶停電事件上報功能的智能電能表，包括AC/DC電路、通信單元、儲能電路和DC/DC升壓電路，還包括表計端口；其中:AC/DC電路與通信單元相連，同時也與儲能電路相連;DC/DC升壓電路連接在通信單元與儲能電路之間，通信單元包括微處理器及其與之分別相連的收發電路和通信接口，表計端口通過RX，TX向通信接口收發數據，微處理器接收并處理通信接口接收的數據，并通過發送電路發送數據。
[0006]在本發明實施例中優選，AC/DC電路包括VCCUVCC2電壓輸出端口，儲能電路包括法拉電容，DC/DC升壓電路包括第一、第二及第三電阻以及第一、第二電容，還包括電解電容、二極管，電感和升壓芯片。
[0007]在本發明實施例中優選，升壓芯片包括開關引腳、接地引腳、反饋引腳、控制腳、過壓保護升壓輸出引腳和電壓輸入引腳。
[0008]在本發明實施例中優選，升壓芯片的開關引腳分別與二極管正極及電感的一端連接;二極管負極為升壓芯片的電壓輸出端口；電感另一端連接輸入電壓;其反饋引腳分別與第二、第三電阻的一端連接，第二電阻的另一端連接電壓輸出端口，第三電阻的另一端接地;控制腳與第一電阻的一端連接，第一電阻另一端連接輸入電壓，同時與第一電容的一端連接，第一電容的另一端接地;過壓保護升壓輸出引腳分別與VCC2電壓輸出端口及第二電容的一端連接，第二電容的另一端接地;電壓輸入弓I腳與VCCI電壓輸出端口連接;電解電容正極與VCC2電壓輸出端口連接，負極接地;法拉電容正極與VCCl電壓輸入端口連接，負極接地。
[0009]為解決上述技術問題，本發明的主要目的在于提供一種帶停電事件上報功能的智能電能表的應用系統。
[0010]為達成上述目的，本發明應用的技術方案是:一種帶停電事件上報功能的智能電能表的應用系統包括集中器及主站，其中:智能電能表與集中器之間通過PLC通信方式建立連接，集中器與主站之間通過以太網或者GPRS建立連接。
[0011]在本發明實施例中優選，微處理器在停電時產生停電事件，在DC/DC升壓電路提供VCC2電源的時間段內，收發電路向集中器發送停電事件信息。
[0012]在本發明實施例中優選，集中器收到智能電表上報的事件信息，會將其上報給電力信息采集系統主站。
[0013]在本發明實施例中優選，PLC通信方式是指直接利用電力線作為通信介質，PLC通信優先寬帶載波方式。
[0014]本發明與現有技術相比，其有益的效果是:當市電停電以后，利用電能表內部維持時鐘電路功能的儲能電路提供的VCCl電壓電源，一部分能維持電表工作一段時間，另一部分VCCl電壓經過升壓之后轉換成VCC2給通信單元供電，這一段時間內通信模塊就能夠將停電事件上報給集中器，當法拉電容電壓下降到設定值時，停止給通信模塊供電，繼續供電給時鐘電路，使得電能表保持低功耗工作狀態，工作人員可以通過主站及時獲取其對應區域內的停電事件信息，檢查停電計劃外發生的停電故障，并快速到達現場處理停電故障，達到提升優質服務的目的。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明實施例智能電能表應用系統的方框結構示意圖。
[0016]圖2是本發明實施例智能電能表呈現通信單元的方框結構示意圖。
[0017]圖3是圖1中儲能電路及DC/DC升壓電路的原理圖。
【具體實施方式】
[0018]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明的技術方案，而不應當理解為對本發明的限制。
[0019]在本發明的描述中，術語“內”、“外”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“頂”、“底”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明而不是要求本發明必須以特定的方位構造和操作，因此不應當理解為對本發明的限制。
[0020]請參閱圖1并結合參閱圖2所示，圖1是本發明實施例智能電能表應用系統的方框結構示意圖，圖中包括在智能電能表與集中器之間建立通信連接的PLC，還包括在集中器與主站之間建立通信連接的網絡(以太網或者GPRS)，智能電能表包括AC/DC電路、通信單元、儲能電路和DC/DC升壓電路，其中:AC/DC電路與通信單元相連并向通信單元提供VCC2電源(如通常的12V電壓的電源)，同時與儲能電路相連并向儲能電路提供VCCl電源(如通常的3-5V電壓的電源)，DC/DC升壓電路連接在通信單元與儲能電路之間。
[0021]請再參閱圖2所示，圖2是本發明實施例智能電能表呈現通信單元的方框結構示意圖，圖中包括通信單元(如寬帶載波模塊)及其與之相連的表計端口，其中:通信單元包括微處理器及其與之分別相連的收發電路和通信接口，在本實施例中，表計端口通過RX，TX向通信接口收發數據，微處理器接收并處理通信接口接收的數據，并向發送電路發出數據，收發電路通過PLC將數據傳輸到集中器，藉此實現電表與集中器的通信，在本實施例中，PLC是指直接利用電力線作為通信介質，優先寬帶載波，具有噪聲干擾小，速率高，容量大，可實現表計的雙向實時數據傳輸。
[0022]請參閱圖3所示，圖3是圖1中儲能電路及DC/DC升壓電路的原理圖。圖中包括儲能電路及DC/DC升壓電路，其中:儲能電路包括法拉電容C4，DC/DC升壓電路包括第一、第二及第三電阻Rl、R2及R3，第一、第二電容Cl、C2、電解電容C3，二極管Dl，電感LI和升壓芯片Ul。在本實施例中，升壓芯片Ul的第I引腳開關引腳LX同時與二極管Dl的正極以及電感LI的一端連接;二極管Dl的負極為升壓芯片Ul的VCC2電壓輸出端口。電感LI的另一端連接VCCl輸入電壓；第2引腳接地引腳GND接地;第3引腳反饋引腳FB同時與第二、第三電阻R2的一端連接，第二電阻R2的另一端連接VCC2電壓輸出端口，第三電阻R3的另一端接地;第4引腳控制腳CTRL與第一電阻Rl的一端連接，第一電阻Rl的另一端連接VCCl輸入電壓同時與第一電容Cl的一端連接，第一電容Cl的另一端接地;第5引腳過壓保護升壓輸出引腳OVP同時與VCC2電壓輸出端口以及第二電容C2的一端連接，第二電容C2的另一端接地;第6引腳電壓輸入引腳VIN與VCCl輸入電壓連接；電解電容C3正極與VCC2電壓輸出端口連接，負極接地;法拉電容C4正極與VCCl連接，負極接地。
[0023]請繼續參閱圖1至圖3所示，帶停電事件上報功能的智能電能表的微處理器單元在停電時記錄停電事件，在DC/DC升壓電路提供VCC2電源的時間段內，通過通信單元向對應的集中器發送停電事件信息。智能電能表通信單元與集中器中的路由通信模塊之間通常采用PLC通信的方式(如現有電力線)連接，集中器在收到智能電能表上報的停電事件信息后，將停電事件信息上報到主站;集中器與主站之間采用以太網/GPRS連接，具體是集中器的通信模塊與主站的通信前置機通過以太網/GPRS無線進行連接通信，實施中，工作人員可以通過主站及時獲取其對應區域內的停電事件信息，檢查停電計劃外的停電事件，及時聯系處理。
【主權項】
1.一種帶停電事件上報功能的智能電能表，包括AC/DC電路、通信單元、儲能電路和DC/DC升壓電路，還包括表計端口，其特征在于:AC/DC電路與通信單元相連，同時也與儲能電路相連;DC/DC升壓電路連接在通信單元與儲能電路之間，通信單元包括微處理器及其與之分別相連的收發電路和通信接口，表計端口通過RX，TX向通信接口收發數據，微處理器接收并處理通信接口接收到的數據，并向發送電路發出數據。2.如權利要求1所述的智能電能表，其特征在于:AC/DC電路包括VCCl、VCC2電壓輸出端口，儲能電路包括法拉電容，DC/DC升壓電路包括第一、第二及第三電阻以及第一、第二電容，還包括電解電容、二極管，電感和升壓芯片。3.如權利要求2所述的帶停電事件上報功能的智能電能表，其特征在于:升壓芯片包括開關引腳、接地引腳、反饋引腳、控制腳、過壓保護升壓輸出引腳和電壓輸入引腳。4.如權利要求3所述的智能電能表，其特征在于:升壓芯片的開關引腳分別與二極管正極及電感的一端連接;二極管負極為升壓芯片的電壓輸出端口；電感另一端連接電壓輸入引腳；其反饋引腳分別與第二、第三電阻的一端連接，第二電阻的另一端連接電壓輸出端口，第三電阻的另一端接地;控制腳與第一電阻的一端連接，第一電阻另一端連接電壓輸入引腳，同時與第一電容的一端連接，第一電容的另一端接地;過壓保護升壓輸出引腳分別與VCC2電壓輸出端口及第二電容的一端連接，第二電容的另一端接地；電壓輸入弓I腳與VCCl電壓輸出端口連接；電解電容正極與VCC2電壓輸出端口連接，負極接地;法拉電容正極與VCCl電壓輸入端口連接，負極接地。5.—種實用如權利要求1至4任一項所述的智能電能表的應用系統，其特征在于:應用系統包括集中器及用電信息采集系統主站，其中:智能電能表與集中器之間通過PLC通信方式建立連接，集中器與主站之間通過以太網或者GPRS建立連接。6.如權利要求5所述的智能電能表的應用系統，其特征在于:集中器包括路由通信模塊及通信模塊;主站包括通信前置機。7.如權利要求6所述的智能電能表的應用系統，其特征在于:通信模塊與通信前置機通過以太網/GPRS無線連接。8.如權利要求7所述的智能電能表的應用系統，其特征在于:微處理器在供電電源停電時記錄停電事件，在DC/DC升壓電路提供VCC2電源的時間段內，智能電能表經過通信單元主動發送帶有停電信息的上報狀態字。9.如權利要求8所述的智能電能表的應用系統，其特征在于:集中器路由通信模塊收到電表帶有停電信息的主動上報狀態字，經過數據解析后，把電表的停電信息通過以太網或GPRS方式主動上報給用電信息采集系統主站。10.如權利要求7所述的智能電能表的應用系統，其特征在于:PLC通信方式是指直接利用電力線作為通信介質，優先寬帶載波通信方式。
【文檔編號】G01R22/06GK105866527SQ201610156307
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月18日
【發明人】李中澤, 胡惜春, 高攀, 陳順飛, 常莉
【申請人】武漢盛帆電子股份有限公司