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一種非介入式電能計(jì)量管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種非介入式電能計(jì)量管理系統(tǒng)，包括非介入式電量表、電流互感器、電壓互感器、顯示屏、監(jiān)測(cè)中心、電能管控專網(wǎng)、計(jì)量管理平臺(tái)，電流互感器、電壓互感器分別通過(guò)變換器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送到非介入式電量表，非介入式電量表通過(guò)通信線路將信號(hào)發(fā)到監(jiān)測(cè)中心，監(jiān)測(cè)中心與電能管控專網(wǎng)相通訊，電能管控專網(wǎng)將匯總的信息發(fā)送到計(jì)量管理平臺(tái)，計(jì)量管理平臺(tái)將匯總的信息通過(guò)顯示屏顯示。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：非介入式電量表對(duì)接入迴路中的各負(fù)載用電量進(jìn)分類計(jì)量，不須在每個(gè)負(fù)載中都接入電量表。能實(shí)時(shí)的對(duì)各用電器進(jìn)行電量計(jì)量和管理，可優(yōu)化用電和電能質(zhì)量調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約用電和安全用電。
【專利說(shuō)明】ー種非介入式電能計(jì)量管理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及ー種非介入式電能計(jì)量管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]多年來(lái)，電能是ー種被廣泛使用的能源，它可以方便的轉(zhuǎn)換成多種形式的能量被使用。電カ系統(tǒng)作為目前世界上最大的能源使用系統(tǒng)。隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們對(duì)電能的依賴程度越來(lái)越高，對(duì)電能的需求量也急劇增加。因此，轉(zhuǎn)換成電能的形式種類繁多，電カ系統(tǒng)的電壓和容量的大幅度升級(jí)。一方面要求電カ系統(tǒng)必須安全的運(yùn)行，另ー方面也要求在電能轉(zhuǎn)換和使用過(guò)程中，要提高電能的利用效率，即是節(jié)能減排。
[0003]ー個(gè)單位，傳統(tǒng)用電系統(tǒng)僅有總的電量計(jì)量裝置，而對(duì)于各部門的用電量基本不了解。有的企業(yè)、廠礦，在下屬部門也許安裝了電量計(jì)量裝置，但對(duì)其用電量不作考評(píng)、優(yōu)化管理，不合理用電也不進(jìn)行考核，造成電能浪費(fèi)。因此，對(duì)各用電器的用電量實(shí)時(shí)計(jì)量，再進(jìn)行優(yōu)化，這將促使電能的節(jié)約。
[0004]傳統(tǒng)電量計(jì)量是采用ー個(gè)用電器裝一塊電量表，需有專人抄表。這種裝置的費(fèi)用大，連線復(fù)雜，尚須專人管理。
[0005]近幾年開(kāi)始使用智能電表，其內(nèi)部是單片機(jī)為核心的控制芯片組成，所以，可以利用程序設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)后，就能“智能”的顯示多種電氣參數(shù)。而且顯示的精度和単位都是自動(dòng)變換，完全不要人為切換即可完成。這種智能電表顯示電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、頻率、功率因數(shù)、諧波含量、有功電度、無(wú)功電度等所有電氣參數(shù)，又能聯(lián)網(wǎng)傳遞信息。因此稱為“智能電表”。但是，電量計(jì)量時(shí)，仍需一個(gè)用電器裝一塊電量表。
[0006]非介入式電量表是基于電器符合“用電器基因”理論、神精網(wǎng)絡(luò)和聯(lián)想記憶網(wǎng)絡(luò)模型，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)相似模式和多值模式的存儲(chǔ)記憶。該電量表包括嵌入式分解模塊，該模塊用于將功率信號(hào)分解為組成的各負(fù)載，并且識(shí)別與多個(gè)耗能裝置中的每ー個(gè)體耗能裝置相關(guān)聯(lián)的能量消耗。
[0007]非介入式電量表，有時(shí)也稱“非入侵式電量表”，即在一個(gè)供電區(qū)(如一個(gè)エ廠、一個(gè)車間、ー個(gè)商店、ー個(gè)家庭等)中，只在供電線路上，安裝ー個(gè)非介入式電量表即可。不需要在每個(gè)用電器上都裝電量表。所述“非介入”或“非入侵”就是這個(gè)含意。
[0008]非介入式電量表是改變了傳統(tǒng)電量計(jì)量的理念，這是電量計(jì)量裝置的一次技術(shù)重大變革，是認(rèn)知理論、神精網(wǎng)絡(luò)和聯(lián)想記憶技術(shù)的創(chuàng)新，是網(wǎng)絡(luò)“智慧”技術(shù)的升級(jí)應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是采用非介入式電量表，提供ー種非介入式電能計(jì)量管理系統(tǒng)，無(wú)需在每個(gè)負(fù)載中均接入電量表，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)負(fù)載的電量檢測(cè)，滿足電カ系統(tǒng)電量計(jì)量與監(jiān)控需要。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0011]ー種非介入式電能計(jì)量管理系統(tǒng)，包括非介入式電量表、電流互感器、電壓互感器、顯示屏、監(jiān)測(cè)中心、電能管控專網(wǎng)、計(jì)量管理平臺(tái)，用電器通過(guò)供電線路與電流互感器，電壓互感器相連接，電流互感器、電壓互感器分別通過(guò)變換器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送到非介入式電量表，非介入式電量表通過(guò)通信線路將信號(hào)發(fā)到監(jiān)測(cè)中心，監(jiān)測(cè)中心與電能管控專網(wǎng)相通訊，電能管控專網(wǎng)將匯總的信息發(fā)送到計(jì)量管理平臺(tái)，計(jì)量管理平臺(tái)將匯總的信息通過(guò)顯示屏顯示，并對(duì)電能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)調(diào)配、質(zhì)量?jī)?yōu)化及預(yù)警管理，通過(guò)ZigBee和GPRS通訊方式與電網(wǎng)相通訊。
[0012]所述的監(jiān)測(cè)中心包括DSP嵌入式微電腦、RS-485接ロ、存貯器、直流電源、IXD顯示屏、鍵盤，其核心元件為DSP嵌入式微電腦，RS-485接ロ、存貯器、直流電源、IXD顯示屏、鍵盤均與DSP嵌入式微電腦相連接，非介入式電量表的信息通過(guò)電カ光纖發(fā)到RS-485接ロ，由RS-485接ロ接收，并將信息傳輸?shù)紻SP嵌入式微電腦，DSP嵌入式微電腦將處理后的信息通過(guò)ZigBee模塊和GPRS模塊與電能管控專網(wǎng)通訊，并通過(guò)IXD顯示屏顯示；所述的ZigBee模塊和GPRS模塊設(shè)置在DSP嵌入式微電腦上。
[0013]所述的電流互感器為開(kāi)ロ式電流互感器；所述的電壓互感器為開(kāi)ロ式電壓互感器。
[0014]所述的監(jiān)測(cè)中心配備有Prfibus-DP和Modbus兩種現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0016]1、非介入式電量表采用最先進(jìn)的非介入迴路監(jiān)測(cè)技術(shù)，對(duì)接入迴路中的各負(fù)載用電量進(jìn)分類計(jì)量，不須在每個(gè)負(fù)載中都接入電量表，提供了最經(jīng)濟(jì)的有效方案。
[0017]2、非介入式電量表采用開(kāi)ロ式CT (電流)和PT (電壓)互感器，并備有標(biāo)準(zhǔn)通訊接ロ，體積小、易安裝、成本低、使用彈性大，十分利于現(xiàn)代電カ系統(tǒng)電量計(jì)量與監(jiān)控需要。
[0018]3、米用非介入式電量表，配上嵌入式微電腦，通過(guò)電カ光纖、Prfibus-DP和Modbus兩種現(xiàn)場(chǎng)總線及ZigBee和GPRS兩種無(wú)線傳輸枝術(shù),組成的非介入式電能計(jì)量管理系統(tǒng)，能實(shí)時(shí)的對(duì)各用電器進(jìn)行電量計(jì)量和管理，可優(yōu)化用電和電能質(zhì)量調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約用電和安全用電。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是非介入式電量表原理不意圖。
[0020]圖2是電能計(jì)量監(jiān)測(cè)中心原理示意圖。
[0021]圖3是非介入式電能計(jì)量管理系統(tǒng)原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)地描述，但是應(yīng)該指出本實(shí)用新型的實(shí)施不限于以下的實(shí)施方式。
[0023]見(jiàn)圖1-圖3，ー種非介入式電能計(jì)量管理系統(tǒng)，包括非介入式電量表、電流互感器、電壓互感器、顯示屏、監(jiān)測(cè)中心、電能管控專網(wǎng)、計(jì)量管理平臺(tái)，用電器通過(guò)供電線路與電流互感器，電壓互感器相連接，電流互感器、電壓互感器分別通過(guò)變換器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送到非介入式電量表，非介入式電量表通過(guò)通信線路將信號(hào)發(fā)到監(jiān)測(cè)中心，監(jiān)測(cè)中心與電能管控專網(wǎng)相通訊，電能管控專網(wǎng)將匯總的信息發(fā)送到計(jì)量管理平臺(tái)，計(jì)量管理平臺(tái)將匯總的信息通過(guò)顯示屏顯示，并對(duì)電能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)調(diào)配、質(zhì)量?jī)?yōu)化及預(yù)警管理，通過(guò)ZigBee和GPRS通訊方式與電網(wǎng)相通訊。
[0024]所述的監(jiān)測(cè)中心包括DSP嵌入式微電腦、RS-485接ロ、存貯器、直流電源、IXD顯示屏、鍵盤，其核心元件為DSP嵌入式微電腦，RS-485接ロ、存貯器、直流電源、IXD顯示屏、鍵盤均與DSP嵌入式微電腦相連接，非介入式電量表的信息通過(guò)電カ光纖發(fā)到RS-485接ロ，由RS-485接ロ接收，并將信息傳輸?shù)紻SP嵌入式微電腦，DSP嵌入式微電腦將處理后的信息通過(guò)ZigBee模塊和GPRS模塊與電能管控專網(wǎng)通訊，并通過(guò)IXD顯示屏顯示；所述的ZigBee模塊和GPRS模塊設(shè)置在DSP嵌入式微電腦上。
[0025]所述的電流互感器為開(kāi)ロ式電流互感器；所述的電壓互感器為開(kāi)ロ式電壓互感器。
[0026]所述的監(jiān)測(cè)中心配備有Prfibus-DP和Modbus兩種現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議。
[0027]見(jiàn)圖1，利用ー塊非介入式電量表將用電器Pl-Pn電量信息進(jìn)行采集，并將采集的電量信息通過(guò)電カ光纖發(fā)到監(jiān)測(cè)中心，多個(gè)檢測(cè)中心通過(guò)各自的DSP嵌入式微電腦對(duì)信息進(jìn)行處理，井分別將各自采集的電量信息發(fā)到電能管控專網(wǎng)，見(jiàn)圖2 ;電能管控專網(wǎng)再將匯總的電量信息發(fā)到計(jì)量管理平臺(tái)，對(duì)所有的匯總電量信息進(jìn)行分析處理，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)調(diào)配、質(zhì)量?jī)?yōu)化及智慧預(yù)警管理，見(jiàn)圖3。利用本管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)ー個(gè)エ廠電能管理，可實(shí)現(xiàn)對(duì)エ廠每臺(tái)設(shè)備的用電情況進(jìn)行分析，而無(wú)需在該設(shè)備上単獨(dú)安裝電量表。也可實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)小區(qū)的電能管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)小區(qū)內(nèi)每戶用電情況的管理，甚至是每戶使用的家用電器的電量管理。
[0028]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):
[0029]1、非介入式電量表采用最先進(jìn)的非介入迴路監(jiān)測(cè)技術(shù)，對(duì)接入迴路中的各負(fù)載用電量進(jìn)分類計(jì)量，不須在每個(gè)負(fù)載中都接入電量表，提供了最經(jīng)濟(jì)的有效方案；
[0030]2、非介入式電量表可用于單相和三相供電系統(tǒng)，亦可用于中、高壓二次側(cè)電量測(cè)量;
[0031]3、非介入式電量表采用開(kāi)ロ式CT (電流)和PT (電壓)互感器，并備有標(biāo)準(zhǔn)通訊接ロ，體積小、易安裝、成本低、使用彈性大，十分利于現(xiàn)代電カ系統(tǒng)電量計(jì)量與監(jiān)控需要；
[0032]4、米用非介入式電量表，配上嵌入式微電腦，通過(guò)電カ光纖、Prfibus-DP和Modbus兩種現(xiàn)場(chǎng)總線及ZigBee和GPRS兩種無(wú)線傳輸枝術(shù),組成的非介入式電能計(jì)量管理系統(tǒng)，能實(shí)時(shí)的對(duì)各用電器進(jìn)行電量計(jì)量和管理，可優(yōu)化用電和電能質(zhì)量調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約用電和安全用電；
[0033]5、非介入式電能計(jì)量管理系統(tǒng)適用于家庭、樓宇、小區(qū)、基站、エ礦、變電站和眾多的智能電カ系統(tǒng)。
【權(quán)利要求】
1.ー種非介入式電能計(jì)量管理系統(tǒng)，其特征在于，包括非介入式電量表、電流互感器、電壓互感器、顯示屏、監(jiān)測(cè)中心、電能管控專網(wǎng)、計(jì)量管理平臺(tái)，用電器通過(guò)供電線路與電流互感器，電壓互感器相連接，電流互感器、電壓互感器分別通過(guò)變換器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送到非介入式電量表，非介入式電量表通過(guò)通信線路將信號(hào)發(fā)到監(jiān)測(cè)中心，監(jiān)測(cè)中心與電能管控專網(wǎng)相通訊，電能管控專網(wǎng)將匯總的信息發(fā)送到計(jì)量管理平臺(tái)，計(jì)量管理平臺(tái)將匯總的信息通過(guò)顯示屏顯示，通過(guò)ZigBee和GPRS通訊方式與電網(wǎng)相通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種非介入式電能計(jì)量管理系統(tǒng)，其特征在于，所述的監(jiān)測(cè)中心包括DSP嵌入式微電腦、RS-485接ロ、存貯器、直流電源、IXD顯示屏、鍵盤，其核心元件為DSP嵌入式微電腦，RS-485接ロ、存貯器、直流電源、IXD顯示屏、鍵盤均與DSP嵌入式微電腦相連接，非介入式電量表的信息通過(guò)電カ光纖發(fā)到RS-485接ロ，由RS-485接ロ接收，并將信息傳輸?shù)紻SP嵌入式微電腦，DSP嵌入式微電腦將處理后的信息通過(guò)ZigBee模塊和GPRS模塊與電能管控專網(wǎng)通訊，并通過(guò)IXD顯示屏顯示；所述的ZigBee模塊和GPRS模塊設(shè)置在DSP嵌入式微電腦上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種非介入式電能計(jì)量管理系統(tǒng)，其特征在于，所述的電流互感器為開(kāi)ロ式電流互感器；所述的電壓互感器為開(kāi)ロ式電壓互感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種非介入式電能計(jì)量管理系統(tǒng)，其特征在于，所述的監(jiān)測(cè)中心配備有Prfibus-DP和Modbus兩種現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議。
【文檔編號(hào)】G01R22/10GK203433040SQ201320516391
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】何平 申請(qǐng)人:何平