一種多功能樓宇電梯間電度表的使用方法
【專利摘要】本發明涉及一種多功能樓宇電梯間電度表的使用方法，該方法包括：1)提供一種多功能樓宇電梯間電度表，所述電度表包括第一溫度檢測設備、第二溫度檢測設備、超聲波風量傳感設備、電能檢測設備和MSP430單片機，MSP430單片機分別與第一溫度檢測設備、第二溫度檢測設備、超聲波風量傳感設備和電能檢測設備連接，用于基于第一溫度檢測設備、第二溫度檢測設備和超聲波風量傳感設備的輸出，確定所述電度表所在電梯間的門窗開啟狀態；2)使用該電度表。
【專利說明】
一種多功能樓宇電梯間電度表的使用方法
技術領域
[0001]本發明涉及樓宇管理領域，尤其涉及一種多功能樓宇電梯間電度表的使用方法。
【背景技術】
[0002]電梯間內的門窗狀態關系到電梯間內的安全性和保溫性。需要在電梯間內搭建一套門窗開合狀態檢測設備，以在檢測到門窗開合狀態不適宜的情況時，及時通知遠端的物業管理中心進行報警。
[0003]然而，電梯間本來的公共空間有限，其中又安裝了一些必要的公共設施和居民設施，例如電度表等，如果再在每一個電梯間內安置附加的控制設備，則容易導致電梯間內設備擁擠不堪，同樣給來往的居民造成不便。同時，現有的電梯間電度表結構冗余，性能不夠精良，仍有進一步優化的空間。
[0004]因此，需要一種多功能樓宇電梯間電度表，能夠對電度表進行改造以在提高本身對工頻交流電電力參數檢測的準確性，更為關鍵的是，還能夠用于檢測電梯間的門窗狀態，從而減少對電梯間公共空間的占有。
【發明內容】
[0005]為了解決上述問題，本發明提供了一種多功能樓宇電梯間電度表的使用方法，該方法包括:1)提供一種多功能樓宇電梯間電度表，所述電度表包括第一溫度檢測設備、第二溫度檢測設備、超聲波風量傳感設備、電能檢測設備和MSP430單片機，MSP430單片機分別與第一溫度檢測設備、第二溫度檢測設備、超聲波風量傳感設備和電能檢測設備連接，用于基于第一溫度檢測設備、第二溫度檢測設備和超聲波風量傳感設備的輸出，確定所述電度表所在電梯間的門窗開啟狀態;2)使用該電度表。
[0006]更具體地，在所述多功能樓宇電梯間電度表中，包括:第一溫度檢測設備，設置在電梯間外部，采用熱敏電阻檢測并輸出電梯間外部溫度，熱敏電阻在25攝氏度下電阻值為1K歐姆;第二溫度檢測設備，設置在電梯間內部，采用溫差電偶檢測并輸出電梯間內部溫度;超聲波風量傳感設備，設置在電梯間內部，利用超聲波被旋渦調制的原理測量旋渦頻率，基于旋渦頻率確定電梯間內部風量;校準電阻，為一滑動變阻器，電阻值為2ΜΩ，一個固定端與工頻交流電的零線連接，滑動端與第二電阻的一端連接;第二電阻，電阻值為1ΜΩ，另一端與第一電阻的一端連接，同時，另一端作為采樣電壓的一測量端輸出；第一電阻，電阻值為1.5ΚΩ，另一端與工頻交流電的火線連接;第一電容，電容值為220pf，一端與第二電阻的另一端連接，另一端接地;第三電阻，電阻值為470 Ω，一端與工頻交流電的火線連接，另一端作為采樣電壓的另一測量端輸出；第二電容，電容值為220pf，一端與第三電阻的另一端連接，另一端接地;第三電容，電容值為0.018uf，一端與第二電阻的另一端連接，另一端與第三電阻的另一端連接;第四電阻，電阻值為0.6πιΩ，插入在工頻交流電的火線上，SP兩端都與工頻交流電的火線連接;第五電阻，電阻值為470 Ω，一端與第四電阻的一端連接，另一端作為采樣電流的一測量端輸出；第六電阻，電阻值為470 Ω，與第四電阻的另一端連接，另一端作為采樣電流的另一測量端輸出；第四電容，電容值為220pf，一端與第五電阻的另一端連接，另一端接地;第五電容，電容值為220pf，一端與第六電阻的另一端連接，另一端接地;第六電容，電容值為0.0lSuf，一端與第五電阻的另一端連接，另一端與第六電阻的另一端連接;電容降壓電路，與工頻交流電的零線和火線連接，用于將工頻交流電轉變為5V低壓直流電，以用作電能檢測設備的電源；電能檢測設備，包括電壓測量電路、電流測量電路和微控制器，電壓測量電路與采樣電壓的兩個測量端分別連接以檢測并輸出工頻交流電的實時采樣電壓，電流測量電路與采樣電流的兩個測量端分別連接以檢測并輸出工頻交流電的實時采樣電流，微控制器分別與電壓測量電路和電流測量電路，基于工頻交流電的實時采樣電壓和工頻交流電的實時采樣電流，確定并輸出工頻交流電的有功功率和無功功率；隔離設備，位于電能檢測設備和MSP430單片機之間，采用光電耦合電路，用于實現模擬電路部分與數字電路部分的隔離，避免相互干擾;AC/DC電源設備，包括變壓器降壓電路、全橋整流電路、濾波電路和穩壓電路，與工頻交流電的零線和火線連接，用于將220V的工頻交流電轉換為5V或3.3V的直流電；ZIGBEE通信接口，與MSP430單片機連接，用于接收并向附近的無線抄表設備發送有功功率和無功功率;頻分雙工通信接口，與MSP430單片機連接，用于將門窗未關信號或門窗已關信號無線發送給遠端的物業服務中心；串行可擦除存儲器AT24C16B，具有I萬次擦寫循環，與MSP430單片機連接，用于接收工頻交流電的有功功率和無功功率;MSP430單片機，分別與第一溫度檢測設備、第二溫度檢測設備和超聲波風量傳感設備連接，接收電梯間外部溫度、電梯間內部溫度和電梯間內部風量，基于電梯間外部溫度和電梯間內部溫度確定內外溫差，當內外溫差大于等于預設溫差閾值且電梯間內部風量大于等于預設風量閾值時，發出門窗未關信號，當內外溫差小于預設溫差閾值或電梯間內部風量小于預設風量閾值時，發出門窗已關信號；其中，MSP430單片機還通過隔離電路與電能檢測設備連接，用于接收工頻交流電的有功功率和無功功率。
[0007]更具體地，在所述多功能樓宇電梯間電度表中:串行可擦除存儲器AT24C16B的容量為IM字節。
[0008]更具體地，在所述多功能樓宇電梯間電度表中:串行可擦除存儲器AT24C16B還用于存儲預設溫差閾值和預設風量閾值。
[0009]更具體地，在所述多功能樓宇電梯間電度表中:頻分雙工通信接口設置在電度表的外框上。
[0010]更具體地，在所述多功能樓宇電梯間電度表中:采用MSP430單片機的內置存儲器替換串行可擦除存儲器AT24C16B。
【附圖說明】
[0011]以下將結合附圖對本發明的實施方案進行描述，其中:
[0012]圖1為根據本發明實施方案示出的多功能樓宇電梯間電度表的結構方框圖。
[0013]附圖標記:I第一溫度檢測設備;2第二溫度檢測設備；3超聲波風量傳感設備;4電能檢測設備;5MSP430單片機
【具體實施方式】
[0014]下面將參照附圖對本發明的多功能樓宇電梯間電度表的實施方案進行詳細說明。
[0015]目前，對電梯間的門窗開關狀態的檢測一般采用在電梯間獨立設置一套檢測設備的方式，這種方式雖然能夠實現檢測效果，但是如果每一個電梯間都設置這樣的一套設備，將占據大量的電梯間公共空間，而電梯間公共空間原本有限。同時，現有的電梯間電度表的檢測精度不高，測量的結構和性能仍有上升空間。
[0016]為了克服上述不足，本發明搭建了一種多功能樓宇電梯間電度表，能夠幫助電度表改造自身的內部結構，提高其對交流線路輸出的電能的檢測效果，同時，優化了對電梯間門窗狀態的檢測機制，并將相應檢測設備集成在電梯間電度表的設備框架內，從而最大程度地利用了電梯間內的公共空間，為電梯間內的居民的出行提供方便。
[0017]圖1為根據本發明實施方案示出的多功能樓宇電梯間電度表的結構方框圖，所述電度表包括第一溫度檢測設備、第二溫度檢測設備、超聲波風量傳感設備、電能檢測設備和MSP430單片機，MSP430單片機分別與第一溫度檢測設備、第二溫度檢測設備、超聲波風量傳感設備和電能檢測設備連接，用于基于第一溫度檢測設備、第二溫度檢測設備和超聲波風量傳感設備的輸出，確定所述電度表所在電梯間的門窗開啟狀態。
[0018]接著，繼續對本發明的多功能樓宇電梯間電度表的具體結構進行進一步的說明。
[0019]所述電度表包括:第一溫度檢測設備，設置在電梯間外部，采用熱敏電阻檢測并輸出電梯間外部溫度，熱敏電阻在25攝氏度下電阻值為1K歐姆;第二溫度檢測設備，設置在電梯間內部，采用溫差電偶檢測并輸出電梯間內部溫度;超聲波風量傳感設備，設置在電梯間內部，利用超聲波被旋渦調制的原理測量旋渦頻率，基于旋渦頻率確定電梯間內部風量；校準電阻，為一滑動變阻器，電阻值為2ΜΩ，一個固定端與工頻交流電的零線連接，滑動端與第二電阻的一端連接。
[0020]所述電度表包括:第二電阻，電阻值為1ΜΩ，另一端與第一電阻的一端連接，同時，另一端作為米樣電壓的一測量端輸出；第一電阻，電阻值為1.5K Ω，另一端與工頻交流電的火線連接;第一電容，電容值為220pf，一端與第二電阻的另一端連接，另一端接地;第三電阻，電阻值為470 Ω，一端與工頻交流電的火線連接，另一端作為采樣電壓的另一測量端輸出；第二電容，電容值為220pf，一端與第三電阻的另一端連接，另一端接地;第三電容，電容值為0.0lSuf，一端與第二電阻的另一端連接，另一端與第三電阻的另一端連接。
[0021]所述電度表包括:第四電阻，電阻值為0.6πιΩ，插入在工頻交流電的火線上，即兩端都與工頻交流電的火線連接;第五電阻，電阻值為470 Ω，一端與第四電阻的一端連接，另一端作為采樣電流的一測量端輸出；第六電阻，電阻值為470 Ω，與第四電阻的另一端連接，另一端作為采樣電流的另一測量端輸出；第四電容，電容值為220pf，一端與第五電阻的另一端連接，另一端接地;第五電容，電容值為220pf，一端與第六電阻的另一端連接，另一端接地;第六電容，電容值為0.0lSuf，一端與第五電阻的另一端連接，另一端與第六電阻的另一端連接。
[0022]所述電度表包括:電容降壓電路，與工頻交流電的零線和火線連接，用于將工頻交流電轉變為5V低壓直流電，以用作電能檢測設備的電源；電能檢測設備，包括電壓測量電路、電流測量電路和微控制器，電壓測量電路與采樣電壓的兩個測量端分別連接以檢測并輸出工頻交流電的實時采樣電壓，電流測量電路與采樣電流的兩個測量端分別連接以檢測并輸出工頻交流電的實時采樣電流，微控制器分別與電壓測量電路和電流測量電路，基于工頻交流電的實時采樣電壓和工頻交流電的實時采樣電流，確定并輸出工頻交流電的有功功率和無功功率。
[0023]所述電度表包括:隔離設備，位于電能檢測設備和MSP430單片機之間，采用光電耦合電路，用于實現模擬電路部分與數字電路部分的隔離，避免相互干擾;AC/DC電源設備，包括變壓器降壓電路、全橋整流電路、濾波電路和穩壓電路，與工頻交流電的零線和火線連接，用于將220V的工頻交流電轉換為5V或3.3V的直流電。
[0024]所述電度表包括:ZIGBEE通信接口，與MSP430單片機連接，用于接收并向附近的無線抄表設備發送有功功率和無功功率;頻分雙工通信接口，與MSP430單片機連接，用于將門窗未關信號或門窗已關信號無線發送給遠端的物業服務中心；串行可擦除存儲器AT24C16B，具有I萬次擦寫循環，與MSP430單片機連接，用于接收工頻交流電的有功功率和無功功率。
[0025]所述電度表包括:MSP430單片機，分別與第一溫度檢測設備、第二溫度檢測設備和超聲波風量傳感設備連接，接收電梯間外部溫度、電梯間內部溫度和電梯間內部風量，基于電梯間外部溫度和電梯間內部溫度確定內外溫差，當內外溫差大于等于預設溫差閾值且電梯間內部風量大于等于預設風量閾值時，發出門窗未關信號，當內外溫差小于預設溫差閾值或電梯間內部風量小于預設風量閾值時，發出門窗已關信號。
[0026]其中，MSP430單片機還通過隔離電路與電能檢測設備連接，用于接收工頻交流電的有功功率和無功功率。
[0027]可選地，在所述電度表中:串行可擦除存儲器AT24C16B的容量為IM字節；串行可擦除存儲器AT24C16B還用于存儲預設溫差閾值和預設風量閾值;頻分雙工通信接口設置在電度表的外框上；以及采用MSP430單片機的內置存儲器替換串行可擦除存儲器AT24C16B。
[0028]另外，電度表是采樣技術、微處理技術、設計技術和經驗相結合的產物，是跨學科的高技術產品。電度表制造商根據自身設計的理解和應用技巧，實現電度表的各項功能。電度表產品上，目前已經具備了多功能、網絡化、智能化、數字化的需求，能夠滿足當前各種計量的要求，如有功計量、無功計量、需量計算，電網質量檢測、電網事件記錄等復雜功能，并能夠作為通訊從站與中央控制主站進行數據交互。
[0029]用電信息采集系統產品技術處于持續發展和提升過程中，產品要求和產品功能不斷優化、不斷增加，以適應越來越高的信息化管理要求。產品技術上綜合了當前成熟的電度表計量功能、電磁測量技術、DSP數據處理技術、工業自動控制技術、無線遠傳技術、低壓電力線載波通訊技術、嵌入式實時操作系統軟件平臺技術;是跨學科、高技術的系統性產品，屬于新興產品，國內外廠商目前的技術水平基本處在同一水平上，與國際知名廠商在技術上、性能上差距不大。
[0030]電度表行業目前主流產品在國際上已經處于快速發展階段，屬于朝陽行業，全球包括發達經濟體和發展中國家均在進行電度表的更新換代，以適應當前整個世界形勢的變化。一是全球性的節能減排要求，必須進行能量的精確計量，促進各用電主體根據能量的變化進行用電控制，改變用電習慣；二是適應電力企業管理現代化、信息化的要求，通過智能電度表作為電網的一個節點，可以快速有效地了解電力用戶、變電站等計量測量點的用電實時情況，提供更加精確的服務和管理。
[0031]采用本發明的多功能樓宇電梯間電度表，針對現有技術無法為電梯間門窗開合狀態檢測設備提供容置空間以及現有電度表檢測效率不高的技術問題，在溫差檢查設備和風量檢測設備的基礎上，搭建了一套高精度、有針對性的多功能樓宇電梯間電度表，并將多功能樓宇電梯間電度表集成在電梯間電度表內，另外，還改造了現有電度表的電能檢測機制，提高了對工頻交流電參數的檢測精度。
[0032]可以理解的是，雖然本發明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發明。對于任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發明技術方案保護的范圍內。
【主權項】
1.一種多功能樓宇電梯間電度表的使用方法，該方法包括: 1)提供一種多功能樓宇電梯間電度表，所述電度表包括第一溫度檢測設備、第二溫度檢測設備、超聲波風量傳感設備、電能檢測設備和MSP430單片機，MSP430單片機分別與第一溫度檢測設備、第二溫度檢測設備、超聲波風量傳感設備和電能檢測設備連接，用于基于第一溫度檢測設備、第二溫度檢測設備和超聲波風量傳感設備的輸出，確定所述電度表所在電梯間的門窗開啟狀態； 2)使用該電度表。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述電度表包括: 第一溫度檢測設備，設置在電梯間外部，采用熱敏電阻檢測并輸出電梯間外部溫度，熱敏電阻在25攝氏度下電阻值為1K歐姆； 第二溫度檢測設備，設置在電梯間內部，采用溫差電偶檢測并輸出電梯間內部溫度；超聲波風量傳感設備，設置在電梯間內部，利用超聲波被旋渦調制的原理測量旋渦頻率，基于旋渦頻率確定電梯間內部風量； 校準電阻，為一滑動變阻器，電阻值為2ΜΩ，一個固定端與工頻交流電的零線連接，滑動端與第二電阻的一端連接； 第二電阻，電阻值為1ΜΩ，另一端與第一電阻的一端連接，同時，另一端作為采樣電壓的一測量端輸出； 第一電阻，電阻值為1.5K Ω，另一端與工頻交流電的火線連接； 第一電容，電容值為220pf，一端與第二電阻的另一端連接，另一端接地； 第三電阻，電阻值為470 Ω，一端與工頻交流電的火線連接，另一端作為采樣電壓的另一測量端輸出； 第二電容，電容值為220pf，一端與第三電阻的另一端連接，另一端接地； 第三電容，電容值為0.018uf，一端與第二電阻的另一端連接，另一端與第三電阻的另一端連接； 第四電阻，電阻值為0.6πιΩ，插入在工頻交流電的火線上，即兩端都與工頻交流電的火線連接； 第五電阻，電阻值為470 Ω，一端與第四電阻的一端連接，另一端作為采樣電流的一測量端輸出； 第六電阻，電阻值為470 Ω，與第四電阻的另一端連接，另一端作為采樣電流的另一測量端輸出； 第四電容，電容值為220pf，一端與第五電阻的另一端連接，另一端接地； 第五電容，電容值為220pf，一端與第六電阻的另一端連接，另一端接地； 第六電容，電容值為0.0lSuf，一端與第五電阻的另一端連接，另一端與第六電阻的另一端連接； 電容降壓電路，與工頻交流電的零線和火線連接，用于將工頻交流電轉變為5V低壓直流電，以用作電能檢測設備的電源； 電能檢測設備，包括電壓測量電路、電流測量電路和微控制器，電壓測量電路與采樣電壓的兩個測量端分別連接以檢測并輸出工頻交流電的實時采樣電壓，電流測量電路與采樣電流的兩個測量端分別連接以檢測并輸出工頻交流電的實時采樣電流，微控制器分別與電壓測量電路和電流測量電路，基于工頻交流電的實時采樣電壓和工頻交流電的實時采樣電流，確定并輸出工頻交流電的有功功率和無功功率； 隔離設備，位于電能檢測設備和MSP430單片機之間，采用光電耦合電路，用于實現模擬電路部分與數字電路部分的隔離，避免相互干擾； AC/DC電源設備，包括變壓器降壓電路、全橋整流電路、濾波電路和穩壓電路，與工頻交流電的零線和火線連接，用于將220V的工頻交流電轉換為5V或3.3V的直流電； ZIGBEE通信接口，與MSP430單片機連接，用于接收并向附近的無線抄表設備發送有功功率和無功功率； 頻分雙工通信接口，與MSP430單片機連接，用于將門窗未關信號或門窗已關信號無線發送給遠端的物業服務中心； 串行可擦除存儲器AT24C16B，具有I萬次擦寫循環，與MSP430單片機連接，用于接收工頻交流電的有功功率和無功功率； MSP430單片機，分別與第一溫度檢測設備、第二溫度檢測設備和超聲波風量傳感設備連接，接收電梯間外部溫度、電梯間內部溫度和電梯間內部風量，基于電梯間外部溫度和電梯間內部溫度確定內外溫差，當內外溫差大于等于預設溫差閾值且電梯間內部風量大于等于預設風量閾值時，發出門窗未關信號，當內外溫差小于預設溫差閾值或電梯間內部風量小于預設風量閾值時，發出門窗已關信號； 其中，MSP430單片機還通過隔離電路與電能檢測設備連接，用于接收工頻交流電的有功功率和無功功率。3.如權利要求2所述的方法，其特征在于: 串行可擦除存儲器AT24C16B的容量為IM字節。4.如權利要求2所述的方法，其特征在于: 串行可擦除存儲器AT24C16B還用于存儲預設溫差閾值和預設風量閾值。5.如權利要求2所述的方法，其特征在于: 頻分雙工通信接口設置在電度表的外框上。6.如權利要求2所述的方法，其特征在于: 采用MSP430單片機的內置存儲器替換串行可擦除存儲器AT24C16B。
【文檔編號】G01K7/22GK105866537SQ201610184814
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月28日
【發明人】不公告發明人
【申請人】無錫智谷銳拓技術服務有限公司