專利名稱：一種模塊化電能表裝置及其實現方法
技術領域：
本發明涉及一種模塊化電能表裝置及其實現方法。
背景技術：
現有技術的市面帶通訊電能表主要采用的方式有以下兩種 —是將電能表通訊模塊的PCB板集成到電能表的表計內部，這樣做確實滿足了電 能表的計量以及通訊。 但是對通訊模塊的維修和升級就很不方便，首先需要將電能表拆下開蓋后取出通 訊模塊才能維修和升級，這樣的操作工藝流程不僅復雜，給供電公司產生的安裝維護等成 本費用都很高。而且電能表在開蓋后還需要從新經過對計量所校表打鉛封，安裝維護時間 會拖延時間較長，也會降低供電公司的服務質量。另外，如果通信模塊升級，該表基本上不 能再重用，供電局投資沒有得到保護。 二是將通訊模塊用單獨的塑膠盒子，獨立做成成品，然后通過線纜連接的方式與 電能表通訊。 這種方式既滿足了電能表的功能要求，也方便了對通訊模塊維護和升級，只需拆 除通訊模塊即可。 但是在安裝的時候，如果是安裝電力線載波模塊則會使安裝維護人員接觸到220V 電壓，因此會存在觸電的危險；而所述通訊模塊在表箱內要求走線和本身安裝位置，這增加 了操作人員的工作量，減少了表箱內部體積的利用率。 另外，通訊模塊工作所需要的低壓電源(如5V)，必須通過220v轉化過來，也需要 引用220V電壓，在安全性上存在問題，如果單獨設置變壓電路則成本也會增加。
因此，現有技術還有待于改進和發展。
發明內容
本發明的目的在于提供一種模塊化電能表裝置及其實現方法，提供了安全安裝和
維護具有通訊模塊的電能表裝置和方法。 本發明的技術方案包括 —種模塊化電能表裝置，其包括接入電力線路的電能表功能模塊，其中，在所述電 能表的本體上設置有一適配槽，用于適配一模塊化的通訊模塊，所述通訊模塊用于向集中 器或遠端主機發送所述電能表的監測數據；所述通訊模塊包括一絕緣的外殼體，在該外殼 體內設置有電路板，并對應所述外殼體上的多個開口設置有通訊接觸結構；在所述適配槽 內對應位置設置有觸接結構，用于彈性接觸所述通訊接觸結構。 所述的模塊化電能表裝置，其中，所述通訊模塊與電能表功能模塊之間采用RS485
方式進行通信，且所述通訊模塊為RS485主節點，所述電能表模塊為從節點。 所述的模塊化電能表裝置，其中，所述通訊模塊工作電源由所述電能表模塊提供，
通過所述通訊接觸結構和所述觸接結構的連接獲得。
所述的模塊化電能表裝置，其中，所述通訊接觸結構為接觸點；所述觸接結構為彈 片。 所述的模塊化電能表裝置，其中，所述通訊接觸結構為插針，所述觸接結構為對應 的插針納置塊。所述的模塊化電能表裝置，其中，所述通訊模塊采用RF、WIFI、GSM、GPRS或CDMA通
信技術。 所述的模塊化電能表裝置，其中，所述通訊模塊采用電力線載波的通信技術。 所述的模塊化電能表裝置，其中，所述外殼體為塑膠制成。 —種所述模塊化電能表裝置的實現方法，其包括如下步驟 A、在所述電能表本體上設置用于適配模塊化通訊模塊的適配槽； B、所述通訊模塊出現故障或技術升級時，更換所述通訊模塊插入所述適配槽。 所述的實現方法，其中，所述通訊模塊采用RF、WIFI、GSM、GPRS或CDMA通信技術，
或者電力線載波的通信技術。 本發明所提供的一種模塊化電能表裝置及其實現方法，由于采用了內置獨立式且 模塊化的通訊模塊，簡化了現場安裝程序，避免了安裝人員的觸電的危險可能性，減小了電 能表和通訊模塊的體積，大幅降低了供電公司以后的維修和升級費用，而且其設備外觀更 簡單、更美觀。
圖la和圖lb為本發明模塊化電能表裝置及其實現方法的分解結構和裝配后的示 意圖； 圖2為本發明第一較佳實施例模塊化電能表裝置及其實現方法的通訊模塊裝配 示意圖； 圖3a和圖3b分別為本發明第一較佳實施例的模塊化電能表裝置及其實現方法的 通訊模塊裝配前后的彈片接觸示意圖； 圖4為本發明第二較佳實施例模塊化電能表裝置及其實現方法的通訊模塊裝配 示意圖； 圖5a和圖5b分別為本發明第二較佳實施例的模塊化電能表裝置及其實現方法的 通訊模塊裝配前后的插針接觸示意圖。
具體實施例方式以下對本發明的較佳實施例加以詳細說明。 本發明模塊化電能表裝置，如圖la和圖lb所示的，其包括一接入電力線路的電能 表功能模塊，該電能表功能模塊設置在一 電能表本體110中，在該電能表本體110上設置有 一適配槽lll，該適配槽111經過標準化設計，按照預定規格和形狀進行設計；同時設置一 模塊化的通訊模塊120，可以適配所述適配槽lll，在所述適配槽111的開口位置還設置有 一蓋件131，插入該通訊模塊120后該蓋件131閉合，所述電能表的整體外觀即依然完整。 為保證所述蓋件131閉合的牢靠，在所述蓋件131上還可設置一卡扣件132，用于保持所述 蓋件131牢靠的封閉所述適配槽111的開口處。
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所述通訊模塊120可用于向遠端主機或集中器發送電能表的監測數據，如用電讀 數。所述通訊模塊120設置具有一絕緣的外殼體121，如圖2和圖4所示，在該外殼體121 中設置有一通訊模塊的電路板122，可通過相應的通信技術向遠端主機或集中器發送所述 電能表的監測數據。 在本發明較佳實施例中，所述通訊模塊的外殼體121可以由塑膠制成；所采用的 通訊技術可以但不限于是RF、 WIFI、 GSM、 GPRS、 CDMA或者電力線載波。所述電力線載波技 術是在市電線路上的一種信號承載傳輸，目前針對電線線路的普及鋪設，是一種非常有前 景的數據傳輸技術。 本發明所述模塊化電能表裝置實現方法中，首先將所述通訊模塊須做成獨立的單 元體，并進行模塊化設置，與其所適配的適配槽需要同樣進行標準化設計。這樣才方便安 裝、維修和升級，而且保證了安裝維修時的安全性。所述通訊模塊可以通過其電路板上連接 的通訊接觸結構，與在所述電能表本體內對應位置設置的觸接結構的觸接實現與電能表的 數據傳輸。 在一較佳實施例中，可將通訊模塊用彈片連接的方式安裝在所述電能表內部，這 樣簡化了安裝步驟，避免了安全隱患，降低了現場安裝費用。如圖3a和圖3b所示，在所述 電能表內的所述適配槽側邊設置有彈片板112，在該彈片板112上設置有用于傳輸信號和 數據的多個彈片113，作為觸接結構；當所述通訊模塊120向下插入所述適配槽中時，所述 彈片板112上的彈片113將通過所述通訊模塊外殼體上的對應開口接觸到其中的電路板上 的通訊接觸點123，該通訊接觸點123作為通訊接觸結構，可適配所述觸接結構，從而實現 從所述電能表向所述通訊模塊的數據和信號傳輸。 在本發明的另一較佳實施例中，可將所述通訊模塊用插針的連接方式安裝在所述 電能表內部，這樣可以防止彈片觸接不良時產生電火花等問題，如圖5a和圖5b所示的，在 所述電能表內的適配槽底部對應位置設置有插針納置塊114，作為觸接結構，在所述通訊模 塊120的下側面上與電路板連接設置有一陣列的數個插針124，作為通訊接觸結構，用于與 所述插針納置塊114相適配，這樣由于插針124與插針納置塊114的適配較為緊密，不會出 現接觸不良的電火花現象。在本發明的該實施例中，還可以混合設置彈片和插針結構，通過 插針結構來實現電力線載波的傳輸，以防止電火花的發生，而通過彈片實現其他信號的傳 輸。 對于只用彈片方式的實施例(即無線射頻通訊)，其中的兩個彈片用于提供5V電
源和接地；兩個彈片用于提供RS485+/RS485-;其余兩個可以用于其他功能，比如告警信號 等。 對于只用彈片加插針方式的實施例(即電力線載波通訊)，其中兩個彈片用于提
供12V電源和地；兩個彈片用于提供RS485+/RS485-;其余兩個可以用于其他功能，比如告
警信號等，采用插針結構用于220v的火線和零線，可以避免打火花的現象出現。 在本發明所述通信模塊和電能表功能模塊之間，可以采用RS485通信，這時候通
信模塊是主節點，通過RS485接口和電能表通信以獲取所述電能表的監測數據。 本發明模塊化電能表裝置和實現方法非常方便安裝和拆卸，并且不用拆裝電能
表，只需將相應的通訊模塊插入所述適配槽即可；安裝后的外觀效果是一個電能表的整體
外觀模樣，非常節約表箱的內部空間；在現場維護的時候如果模塊有故障需要維修，可以很簡單的直接進行拔插替換操作，替換工程中避免了操作人員接觸市電并被電擊的可能，提 高了安全性。 綜合以上因素，本發明模塊化電能表裝置大大節約了供電公司在以后的維護和升 級所產生的費用，主要理由在于 第一、本發明通訊模塊是可拆卸的獨立單元，比通訊模塊在電能表裝置內部的裝 配方式更方便維修和升級。不用拆卸電能表裝置即可實現替換通訊模塊，避免了用戶在長 時間內沒有電力使用的情形，大幅節省了供電公司的維修和升級費用。 第二、本發明所述通訊模塊是通過彈片或插針接觸鑲嵌在電能表的表殼內部的， 比通訊模塊通過外接線連接的方式更安全、更方便、更節約空間和安裝成本。本發明通訊模 塊在安裝時直接插拔即可，避免了安裝人員接線的繁瑣工作和被電擊的可能性，也節約出 了表箱內部的空間，更方便現場安裝人員對所有設備的走線。 本發明模塊化電能表裝置及其實現方法由于采用了內置獨立式且模塊化的通訊 模塊，簡化了現場安裝程序，避免了安裝人員的觸電的危險可能性，減小了電能表裝置和通 訊模塊的體積，大幅降低了供電公司以后的維修和升級費用，而且其設備外觀更簡單、更美 觀，并可以兼容或混插無線RF、 WIFI、 GSM、 GRPS、 CDMA等或電力線載波通信等通信技術實 現。 應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換， 而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。
權利要求
一種模塊化電能表裝置，其包括接入電力線路的電能表功能模塊，其特征在于，在所述電能表的本體上設置有一適配槽，用于適配一模塊化的通訊模塊，所述通訊模塊用于向集中器或遠端主機發送所述電能表的監測數據；所述通訊模塊包括一絕緣的外殼體，在該外殼體內設置有電路板，并對應所述外殼體上的多個開口設置有通訊接觸結構；在所述適配槽內對應位置設置有觸接結構，用于彈性接觸所述通訊接觸結構。
2. 根據權利要求1所述的模塊化電能表裝置，其特征在于，所述通訊模塊與電能表功 能模塊之間采用RS485方式進行通信，且所述通訊模塊為RS485主節點，所述電能表模塊為 從節點。
3. 根據權利要求1所述的模塊化電能表裝置，其特征在于，所述通訊模塊工作電源由 所述電能表模塊提供，通過所述通訊接觸結構和所述觸接結構的連接獲得。
4. 根據權利要求1所述的模塊化電能表裝置，其特征在于，所述通訊接觸結構為接觸 點；所述觸接結構為彈片。
5. 根據權利要求1所述的模塊化電能表裝置，其特征在于，所述通訊接觸結構為插針， 所述觸接結構為對應的插針納置塊。
6. 根據權利要求1所述的模塊化電能表裝置，其特征在于，所述通訊模塊采用RF、 WIFI、 GSM、 GPRS或CDMA通信技術。
7. 根據權利要求1所述的模塊化電能表裝置，其特征在于，所述通訊模塊采用電力線 載波的通信技術。
8. 根據權利要1所述的模塊化電能表裝置，其特征在于，所述外殼體為塑膠制成。
9. 一種所述模塊化電能表裝置的實現方法，其包括如下步驟A、 在所述電能表本體上設置用于適配模塊化通訊模塊的適配槽；B、 所述通訊模塊出現故障或技術升級時，更換所述通訊模塊插入所述適配槽。
10. 根據權利要求9所述的實現方法，其特征在于，所述通訊模塊采用RF、 WIFI、 GSM、 GPRS或CDMA通信技術，或者電力線載波的通信技術。
全文摘要
本發明公開了一種模塊化電能表裝置及其實現方法，其裝置包括接入電力線路的電能表功能模塊，其中，在所述電能表裝置的本體上設置有一適配槽，用于適配一模塊化的通訊模塊，所述通訊模塊用于向集中器或遠端主機發送所述電能表功能模塊的監測數據；所述通訊模塊包括一絕緣的外殼體，在該外殼體內設置有電路板，并對應所述外殼體上的多個開口設置有通訊接觸結構；在所述適配槽內對應位置設置有觸接結構，用于彈性接觸所述通訊接結構。本發明模塊化電能表裝置及其實現方法由于采用了內置獨立式且模塊化的通訊模塊，簡化了現場安裝程序，避免了安裝人員觸電的危險可能性，大幅降低了供電公司以后的維修和升級費用，而且其設備外觀更簡單、更美觀。
文檔編號H04M11/00GK101738515SQ200810217450
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月7日 優先權日2008年11月7日
發明者周昌全, 楊國勝, 黃龍貴 申請人:深圳市寶利達實業有限公司