一种基于云服务的智能电能表制造技术

本发明专利技术公开了一种基于云服务的智能电能表，包括主控制器以及与主控制器连接的按键输入模块、显示模块、LED指示灯和存储模块，还包括：连接在用户负载与所述主控制器之间的电压采样电路、电流采样电路和信号放大电路，频率检测电路，以及与所述主控制器连接且用于与外部通讯模块进行数据交互的通讯接口。本发明专利技术提供的电能表能实时测量所有电力参数，如三相电压、电流，有功、无功功率，需量、电度、谐波；具有复费率、开关量监测、遥控输出、事件记录、定值越限功能，通过云服务技术，能够让智能电表实现安装、调试和连接到广域网网关，用户可以通过浏览器WEB、微博、手机APP来查看需要的用电数据，数据经过分析后制定科学合理的节能减排方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能电表
，更具体地，涉及一种基于云服务的智能电能表。
技术介绍
智能电表的部署需要合适的通讯基础设施来实现设备之间的通信，包括通讯集线器、户内显示系统和其他设备，而这些建筑物为智能电表的部署带来了挑战。通常情况下，仪表都不安装在公寓内部而装在空间可能有限、用户也较难接触的公共区域中，或分布在公寓楼周围。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种基于云服务的智能电能表，旨在解决传统电能表不能连接到广域网，不能通过手机APP，浏览器WEB，微博查看电能表数据的技术。本专利技术提供了一种基于云服务的智能电能表，包括主控制器以及与所述主控制器连接的按键输入模块、显示模块、LED指示灯和存储模块，还包括：连接在用户负载与所述主控制器之间的电压采样电路、电流采样电路和信号放大电路，频率检测电路，以及与所述主控制器连接且用于与外部通讯模块进行数据交互的通讯接口。由于电压信号是正弦波，频率检测电路是用来测量电压信号的频率，知道了该频率，通过计算可得电压信号的周期，就能对电压采样的点数、电流采样的点数进行精准的控制，得到的采样值送入MCU的ADC模块，通过傅里叶变换得到精确的电压值、电流值。由于传统电能表的数据只能现场读取，或通过后台监控软件读取查阅，但 是通过本专利技术提供的基于云服务的智能电能表，用户可以随时随地查阅数据，获取数据途径变多。更进一步地，所述电压采样电路包括：电压互感器T3，依次串联连接在A相电压输入端VA与所述电压互感器T3的初级绕组的同名端之间的电阻R86、电阻R87、电阻R85、电阻R84和电阻R83，所述电压互感器T3的初级绕组的异名端连接中性点VN，一端与所述电压互感器T3的次级绕组的同名端连接且另一端与所述电压互感器T3的次级绕组的异名端连接的电阻R82，与所述电阻R82并联连接的电容C292。更进一步地，所述电流采样电路包括：电流互感器T6、电阻RV11、电阻RV12、电阻R160和电容C295；所述电流互感器T6的初级绕组的同名端与次级绕组的同名端连接，所述电流互感器T6的初级绕组的异名端与次级绕组的异名端连接；所述电阻RV11的一端连接所述电流互感器T6的次级绕组的同名端，电阻RV11的另一端连接所述电流互感器T6的次级绕组的异名端；所述电阻RV12与所述电阻RV11并联连接；所述电阻R160与所述电阻RV12并联连接；所述电容C295与所述电阻R160并联连接。更进一步地，所述信号放大电路包括：运算放大器U26、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R36、电容C237、电容C238、电容C239、电容C240、电容C241、电容C242、电容C243、电容C259、电感H6；所述运算放大器U26的正相输入端通过依次串联连接的电阻R35和电阻R30连接采样电阻上电压信号正值VA+，所述运算放大器U26的反相输入端通过依次串联连接的电阻R36和电阻R33连接采样电阻上电压信号负值VA-；所述电阻R35和所述电阻R30的串联连接端通过电容C240接地，所述电阻R35和所述电阻R30的串联连接端还通过电阻R31连接至参考电压VREF，所述电阻R35和所述电阻R30的串联连接端还通过电容C238接地；所述电容C243与所述电阻R31并联连接；所述电阻R36和所述电阻R33的串联连接端通过电容C241接地，还通过电阻R32连接至所述运算放大器U26的输出端；所述电容 C237与所述电阻R32并联连接；所述电容C242的一端连接至所述电阻R35和所述电阻R30的串联连接端，所述电容C242的另一端连接至所述电阻R36和所述电阻R33的串联连接端；所述运算放大器U26的电源端通过电感H6连接至电源VCC，所述运算放大器U26的电源端还通过电容C259接地；所述运算放大器U26的输出端通过电阻R34连接至VA；电容C239一端连接至VA，另一端接地。更进一步地，通过调整电阻R32与电阻R33的比值来调整信号放大电路的放大倍数。更进一步地，所述频率检测电路包括：比较器U23、电阻R166、电阻R167、电阻R168、电阻R169、电阻R170、电容C299和电容C300；所述比较器U23的反向输入端通过依次串联连接的电阻R167和电阻R166连接至频率信号采样点MF(measure frequency)，所述比较器U23的正向输入端通过电阻R169连接参考电压VREF；所述电阻R167和所述电阻R166的串联连接端通过电容C299接地；所述电阻R168的一端连接至所述比较器U23的反向输入端，所述电阻R168的另一端连接至所述比较器U23的输出端，所述电容C300与所述电阻R168并联连接；所述比较器U23的输出端连接所述电阻R170。更进一步地，所述频率检测电路检测的频率范围为45Hz～55Hz。更进一步地，所述通讯接口为UART通讯接口。本专利技术提供的电能表能实时测量所有电力参数，如三相电压、电流，有功、无功功率，需量、电度、谐波；具有复费率、开关量监测、遥控输出、事件记录、定值越限功能，通过云服务技术，能够让智能电表实现安装、调试和连接到广域网网关，用户可以通过浏览器WEB、微博、手机APP来查看需要的用电数据，数据经过分析后制定科学合理的节能减排方案。附图说明图1是本专利技术提供的智能电表的原理框图；图2是本专利技术提供的智能电表中电压采样电路的电路原理图；图3是本专利技术提供的智能电表中电流采样电路的电路原理图；图4是本专利技术提供的智能电表中信号放大电路的电路原理图；图5是本专利技术提供的智能电表中频率检测电路的电路原理图；图6是本专利技术提供的智能电表中通讯接口电路的电路原理图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。通常情况下，仪表都不安装在公寓内部而装在空间有限、用户也较难接触的公共区域中，或分布在公寓楼周围，用户不能随时随地了解能耗信息，节能减排效果不明显。通过云服务技术，能够让智能电表实现安装、调试和连接到广域网网关，用户可以通过浏览器WEB、微博、手机APP来查看需要的用电数据，数据经过分析后制定科学合理的节能减排方案。通过简单的安装步骤，可以调动起楼宇的智慧并使其随时待命，只要多住户单元安装了这个解决方案之后，其他的智能能源装置能够随时安装随时使用，而且既能够安装单个智能能源装置，也能以整个公寓为单位同时安装。如果没有这个解决方案，能源供应商可能会被迫安装额外的基础设施并进行额外的工程施工，造成低回报高花费而且给客户和房主造成不必要的困扰。本专利技术实施例提供的电能表能实时测量所有电力参数，如三相电压、电流，有功、无功功率，需量、电度、谐波；具有复费率、开关量监测、遥控输出、事件记录、定值越限功能，通过云服务技术，能够让智能电表实现安装、调试和连接到广域网网关，用户可以通过浏览器WEB、微博、手机APP来查看需要的用电数据，数据经过分析后制定科学合理的节能减排方案。本专利技术实施例提供的智能电表的功能框图如图1所示，基于云服务的智能 电能表包括主控制器以及与所述主控制器连接的按键输入模块、显本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于云服务的智能电能表，包括主控制器以及与所述主控制器连接的按键输入模块、显示模块、LED指示灯和存储模块，其特征在于，还包括：连接在用户负载与所述主控制器之间的电压采样电路、电流采样电路和信号放大电路，频率检测电路，以及与所述主控制器连接且用于与外部通讯模块进行数据交互的通讯接口。

【技术特征摘要】
1.一种基于云服务的智能电能表，包括主控制器以及与所述主控制器连接的按键输入模块、显示模块、LED指示灯和存储模块，其特征在于，还包括：连接在用户负载与所述主控制器之间的电压采样电路、电流采样电路和信号放大电路，频率检测电路，以及与所述主控制器连接且用于与外部通讯模块进行数据交互的通讯接口。2.如权利要求1所述的智能电能表，其特征在于，所述电压采样电路包括：电压互感器T3，依次串联连接在A相电压输入端VA与所述电压互感器T3的初级绕组的同名端之间的电阻R86、电阻R87、电阻R85、电阻R84和电阻R83，所述电压互感器T3的初级绕组的异名端连接中性点VN，一端与所述电压互感器T3的次级绕组的同名端连接且另一端与所述电压互感器T3的次级绕组的异名端连接的电阻R82，与所述电阻R82并联连接的电容C292。3.如权利要求1所述的智能电能表，其特征在于，所述电流采样电路包括：电流互感器T6、电阻RV11、电阻RV12、电阻R160和电容C295；所述电流互感器T6的初级绕组的同名端与次级绕组的同名端连接，所述电流互感器T6的初级绕组的异名端与次级绕组的异名端连接；所述电阻RV11的一端连接所述电流互感器T6的次级绕组的同名端，电阻RV11的另一端连接所述电流互感器T6的次级绕组的异名端；所述电阻RV12与所述电阻RV11并联连接；所述电阻R160与所述电阻RV12并联连接；所述电容C295与所述电阻R160并联连接。4.如权利要求1-3任一项所述的智能电能表，其特征在于，所述信号放大电路包括：运算放大器U26、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R36、电容C237、电容C238、电容C239、电容C240、电容C241、电容C242、电容C243、电容C259、电感H6所述运算放大器U26的正相输入端通过依次串联连接的电阻R35和电阻R30连接采样电阻上电压信号正值VA+，所述运算放大器U26的反相输入端通过依次串联连接的电阻R36和电阻R33连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔冠梁，林峰平，文志雄，
申请(专利权)人：深圳市康必达控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44