一种基于WIA-PA的电能表及电能监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于WIA‑PA的电能表及电能监测系统，电能表包括CPU；WIA‑PA通信模块通过串行接口连接CPU，接收CPU发送的控制状态信息，发送至外部数据采集计算机；时钟芯片连接CPU，提供时钟信号；存储器连接CPU，用于存储设备信息；信号采集和调理电路连接CPU，通过采集交流电压和电流，经过放大整形后连接到CPU的AD接口，进行电能信息采集；电能监测系统包括若干个电能表通过无线网络适配器接入因特网，将电能表的监测数据通过因特网发送至计算机，完成电能表数据采集。本实用新型专利技术安装方便，能够实时监测所有的常用电力参数，并能以无线方式将数据发送至数据采集设备，建立装备全寿命周期电力信息档案。

An Electric Energy Meter and Electric Energy Monitoring System Based on WIA-PA

【技术实现步骤摘要】
一种基于WIA-PA的电能表及电能监测系统
本技术涉及电能数据监测领域，具体地说是一种基于WIA-PA的电能表及电能监测系统。
技术介绍
长期以来,我国生产的交流电度表均为感应式机械电度表,几十年来不得不采用人工抄读电表的原始方式。目前全国大部分电力公司、电业局完成了用电营业计算机管理系统的开发和应用。但作为用电管理最重要也是最基础的用电数据仍采用原始落后的人工抄收的方法,不但劳动强度大、效率低,而且还会存在抄表不到位、估抄、漏抄、错抄、错算及抄表周期长等问题。在一些校园宿舍、酒店、商城商铺等人员密集，用电较多的地方又常常使用电磁炉、空调、加热器等大用电量的设备，有可能造成火灾危险和浪费大量的电能。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种基于WIA-PA的电能表及电能监测系统，能够实时监测所有的常用电力参数，并能以无线方式将数据发送至数据采集计算机，建立装备全寿命周期电力信息档案。本技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种基于WIA-PA的电能表，包括：CPU；WIA-PA通信模块，通过串行接口连接CPU，接收CPU发送的控制状态信息，发送至外部数据采集计算机；时钟芯片，连接CPU，提供时钟信号；存储器，连接CPU，用于存储设备信息；信号采集和调理电路，连接CPU，通过采集交流电压和电流，经过放大整形后连接到CPU的AD接口，进行电能信息采集。所述信号采集和调理电路包括电压互感器、电流互感器和信号放大整形调理电路；电压互感器和电流互感器分别与信号放大整形调理电路连接，交流电分别通过电压互感器和电流互感器将电压和电流信号输出到信号放大整形调理电路。还包括断电保护电路，连接CPU，接收CPU的控制信号，并且输入端输入交流电，根据控制信号控制交流电的输出。还包括电源模块为整个电能表供电。所述存储器为铁电存储器。一种电能监测系统，包括若干个所述电能表、无线网络适配器和计算机；电能表通过无线网络适配器接入因特网，将电能表的监测数据通过因特网发送至计算机，完成电能表数据采集。本技术具有以下有益效果及优点：本技术安装方便，能够实时监测所有的常用电力参数，并能以无线方式将数据发送至数据采集设备，建立装备全寿命周期电力信息档案，在设定的方式下，如果电力参数超标，主动告警，便于使用维护人员及时处理。附图说明图1是本技术的电能监测系统结构图；图2是本技术的电能表结构图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术做进一步的详细说明。为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但本技术能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施的限制。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可能直接在另一个元件上，或也可以存在居中的元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本技术中涉及到的CPU为常规选择，且本技术在软件以及编程上并无创新，仅仅保护硬件连接关系和位置关系等结构技术特征，本领域技术人员通过本技术记载的结构特征，结合常规编程逻辑即可实现本技术功能，解决本技术技术问题。如图1所示为本技术的电能监测系统结构图。电能监测系统包括数据采集计算机、无线网络适配器、WIA-PA电能表等组成。电能表通过无线网络适配器接入因特网，将电能表的监测数据通过因特网发送至计算机，完成电能表数据采集。如图2所示为本技术的电能表结构图。WIA-PA电能表由控制器、信号采集和调理电路、实时时钟、铁氧存储器、无线WIA-PA模块、隔离电源和输入开关组成。控制器：WIA-PA电能表的控制核心，移植了UCOSIII实实操作系统；信号采集和调理电路：采集电路使用电流互感器和电压互感器，并经过放大整形处理后，通过AD接口连接控制器；实时时钟：通过I2C接口连接控制器，用于记录时间和记录状态时使用；EEPROM存储器：通过I2C接口连接控制器，用于存储必要的设备信息；无线WIA-PA模块：通过COM接口连接控制器，用于将监测数据实时上传至数据采集计算机；电源：输入交流220VAC，经过带电磁干扰、安全保护等功能的开关电源转成直流5VDC，再由线性稳压器LDO转成我们所需要的4V和3.3V，用于提供通信控制信息平台电源；隔离电源：交流电经过带电磁干扰、安全保护等功能的隔离电源转换成5V，再经过电源芯片转成3.3V；通过隔离电源和互感器可以完美的将交流电与直流电完全隔离。断电保护电路：通过对实时电能状态信息的采集，如果发生信息超标，控制器主动发出断电指令，切断输入开关，起到保护作用。所述电能状态信息包括有功功率检测、电压有效值检测、电流有效值检测和电能检测等。WIA-PA电能表包括WIA-PA通信模块通过串行接口连接CPU，接收CPU发送的控制状态信息，发送至数据采集计算机；时钟芯片连接CPU，提供精确的时间；铁氧存储器连接CPU,存储必要的设备信息；信号采集和调理电路连接CPU,通过采集交流电压和电流，经过放大整形后连接到CPU的AD接口，实时采集电能信息。电源：输入交流220VAC，经过带电磁干扰、安全保护等功能的开关电源转成直流5VDC，再由线性稳压器LDO转成我们所需要的4V和3.3V，用于提供通信控制信息平台电源。隔离电源：交流电经过带电磁干扰、安全保护等功能的隔离电源转换成5V，再经过电源芯片转成3.3V；通过隔离电源和互感器可以完美的将交流电与直流电完全隔离。保护电路：通过对实时电能状态信息的采集，如果发生信息超标，控制器主动发出断电指令，切断输入开关，起到保护作用。控制器：WIA-PA电能表的控制核心，移植了UCOSIII实实操作系统。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于WIA‑PA的电能表，其特征在于，包括：CPU；WIA‑PA通信模块，通过串行接口连接CPU，接收CPU发送的控制状态信息，发送至外部数据采集计算机；时钟芯片，连接CPU，提供时钟信号；存储器，连接CPU，用于存储设备信息；信号采集和调理电路，连接CPU，通过采集交流电压和电流，经过放大整形后连接到CPU的AD接口，进行电能信息采集。

【技术特征摘要】
1.一种基于WIA-PA的电能表，其特征在于，包括：CPU；WIA-PA通信模块，通过串行接口连接CPU，接收CPU发送的控制状态信息，发送至外部数据采集计算机；时钟芯片，连接CPU，提供时钟信号；存储器，连接CPU，用于存储设备信息；信号采集和调理电路，连接CPU，通过采集交流电压和电流，经过放大整形后连接到CPU的AD接口，进行电能信息采集。2.根据权利要求1所述的基于WIA-PA的电能表，其特征在于：所述信号采集和调理电路包括电压互感器、电流互感器和信号放大整形调理电路；电压互感器和电流互感器分别与信号放大整形调理电路连接，交流电分别通过电压互感器和电流互感器将电压和电流信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷庆年，张波，冯雷，姜圣，田越，李康峰，康德才，
申请(专利权)人：奥维飞越通信有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21