一種多路計量表及其內(nèi)置電路板以及集中抄表系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明多個方面主要是涉及一種具有多路計量功能的儀表及其系統(tǒng)，尤其是指電能表。
【背景技術(shù)】
[0002]電力作為一種特殊公共商品，在市場經(jīng)濟中處于舉足輕重的地位。隨著電力工業(yè)的體制改革，電網(wǎng)的運營和管理正逐步邁向商業(yè)化，電能量采集系統(tǒng)的建設(shè)也是隨著電力商業(yè)化運營的開展而發(fā)展的。電能量計量系統(tǒng)主要任務(wù)是采集、處理、存儲、統(tǒng)計各電廠的上網(wǎng)電量、聯(lián)絡(luò)線關(guān)口點電量和各用電關(guān)口的下網(wǎng)電量，為計算和分析提供基本數(shù)據(jù)，同時隨著分時段電價計費的實施，電能量計量系統(tǒng)的重要性也就顯得更加突出。
[0003]通常，電能表在各個采集回路上設(shè)置用于采集電壓和電流變量的采樣回路，同時設(shè)置用于計量電能量的數(shù)字化模塊，當(dāng)各個回路中的電能量計量模塊得到電能量數(shù)據(jù)之后再傳送至電表的處理器單元中做數(shù)據(jù)處理運算。
[0004]目前已經(jīng)使用的電量采集方案為:僅通過計量電力線的火線的電能實現(xiàn)；同時通過計量火線和零線電能來實現(xiàn)，但仍無法實現(xiàn)一個電表同時計量或采集多個火線的電流。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案解決上述缺陷，設(shè)計一種能夠同時采集多個電網(wǎng)電力線路的電能表，在一個突出方面，使用一個回路的電壓采樣和多個回路的電流采樣，以及與之連接的計量數(shù)字化電路(芯片)組成功能性電路，該計量數(shù)字化模塊將采樣到的電壓采樣信號與多路電流采樣電路中的每一路采樣信號進行運算，可得到多路電能，在另一個突出方面，對于不同的電能計量回路可采用不同的計費方案。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明技術(shù)方案的一個方面，提供一種多路計量表，包括:電性連接電網(wǎng)電力線的電流采樣回路，輸出可用于ADC采樣的電流信號；電性連接所述電網(wǎng)電力線的一個電壓采樣回路，輸出一路用于ADC采樣的電壓信號；電性接入所述電流采樣回路和電壓采樣回路的多個ADC轉(zhuǎn)換器，將上述電流采樣信號和電壓采樣信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號；連接上述每一 ADC轉(zhuǎn)換器的計量模塊，讀取這些數(shù)字電信號并計算產(chǎn)生第一電量信號；以及連接這些計量芯片的處理器，將計量芯片產(chǎn)生的電量信號進行數(shù)據(jù)處理。作為本方案的一個突出效果，使用一個計量數(shù)字化電路(例如單計量芯片)可節(jié)省因每一電力線回路需要接設(shè)的多計量芯片的成本，同時又能獨立計量每一電力線路上的電量信號。
[0007]在一個實施例中，上述多路計量表又包括:電性連接所述電網(wǎng)電力線的第二電流采樣回路，用于產(chǎn)生第二電流采樣信號，所述第二電流采樣回路又電性接入上述ADC轉(zhuǎn)換器，所述ADC轉(zhuǎn)換器電性連接有計量模塊，該計量模塊又電性連接至所述處理器以傳遞第二電量信號。結(jié)合本實施例的突出效果是，第一電量信號和第二電量信號可采用不同的計費方案，不同負荷控制方案。
[0008]較佳的，上述第一、第二電量信號可以是從交流電力線采集的電量信號，也可以是從直流電力線采集到的電量信號。
[0009]在一個實施例中，上述多路計量表又包括連接所述處理器的:顯示器，用于可視化顯示第一或第二電量信號，例如采用區(qū)別顯示或者以多個顯示模塊的方式加以顯示；以及通訊端口，可根據(jù)處理器的設(shè)定而選擇性發(fā)送第一或第二電量信號至遠端控制主站。
[0010]在又一個實施例中，上述多路計量表又包括了:為上述每一計量芯片和處理器供電的電源。在一個較佳例子里，電源的方式可設(shè)置為從任意數(shù)量的次級繞組中接入交流電力源，例如如果使用兩個以上的計量芯片實施，則可將電源設(shè)計成阻塞級聯(lián)式，即存在供電優(yōu)先級次序，處于遠離取電側(cè)的一級電源可具有靠后的供電次序。
[0011]在本發(fā)明技術(shù)方案的另一個方面，上述多路計量表內(nèi)置的電路板可設(shè)計為集成有:多個計量模塊，每一計量模塊用于接收來自電網(wǎng)電力線的第一電流采樣信號或第二電流采樣信號以計算產(chǎn)生第一電量信號或第二電量信號；以及連接這些計量模塊的處理器，將每一計量模塊產(chǎn)生的電量信號進行數(shù)據(jù)處理。同樣地，電路板可同時集成了為上述每一計量芯片和處理器供電的電源板。
[0012]進一步地，多路計量表的內(nèi)置電路板又集成有一層通訊板，所述通訊板上集成有多個通訊端口，這些通訊端口包括下列中至少一種:用于適配于遠端控制主站以與之直接通訊的通訊端口；用于適配于手持自動抄表(AMR)計算設(shè)備以與之通訊的通訊端口 ；或用于選擇性發(fā)送所述處理器根據(jù)第一或第二電量信號產(chǎn)生的電量數(shù)據(jù)給所述遠端控制主站的通訊端口。
[0013]例如，作為接受這個通訊端口所傳輸數(shù)據(jù)的AMR計算設(shè)備可包括用于存儲數(shù)據(jù)的一個或多個大容量存儲設(shè)備，例如，磁盤、磁光盤或光盤，或可操作地與它們連接，以接收數(shù)據(jù)或向它們傳輸數(shù)據(jù)。計算設(shè)備也可以嵌入在另一個交換機設(shè)備中，例如，移動電話、個人數(shù)字助理(PDA)、全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器，或便攜式存儲設(shè)備(例如，通用串行總線(USB)閃存驅(qū)動)。
[0014]在一個較佳實施例中，電路板上也可以設(shè)計連接所述處理器的存儲器，在上述這些存儲器中，用于存儲來自處理器的計算機程序指令和數(shù)據(jù)的設(shè)備包括所有形式的非易失性存儲器、介質(zhì)和存儲器設(shè)備，作為示例包括半導(dǎo)體存儲器設(shè)備，例如EPR0M、EEPR0M、以及FLASH存儲器設(shè)備;⑶-ROM和DVD-ROM光盤。服務(wù)器和存儲器可以通過特殊用途邏輯電路來補充，或集成在交換機的邏輯電路中。
[0015]較佳的，所述的PCB電路板可以是單層布置，或者兩層、三層，但是作為最佳選取方式則是可以采用單層板的形式，單層板能夠更好地被表殼封裝固定，而兩層板則可以通過使用邊緣排線的方式加以連接，為了將不同電壓水平的元器件之間的干擾做到最小，在所述單層板上需要設(shè)計必要的電氣隔離。
[0016]在本發(fā)明技術(shù)方案的又一個方面，集中抄表系統(tǒng)包括:集中采集設(shè)備，包括上述方面實現(xiàn)的多路計量表內(nèi)置電路板;級聯(lián)所述集中采集設(shè)備的電力采集端，該電力采集端包括:電性耦合所述電網(wǎng)電力線的第一電流采樣回路，所述第一電流采樣回路用于輸出第一電流采樣信號；以及電性耦合所述電網(wǎng)電力線的一個電壓采樣回路，輸出電壓采樣信號。
[0017]在一個實施例中，所述電力采集端又包括:電性連接所述電網(wǎng)電力線的第二電流采樣回路，用于產(chǎn)生第二電流采樣信號。作為本實施例的一個優(yōu)勢，上述方案的集中抄表系統(tǒng)可以通過專用的通訊端口直接與遠端控制主站進行通訊，從而避免了采集器、集中器的使用，電表內(nèi)的數(shù)據(jù)處理設(shè)備可以根據(jù)計算需要進行相應(yīng)組合或集成，從而使本實施例的表的功能最優(yōu)化。
[0018]對表內(nèi)處理器的計量方式可被設(shè)置成:通過時鐘的時序設(shè)定，對第一電量信號和第二電量信號采用不同的計費方式(比如不同的計費價格)，以及不同的負荷控制方式。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明較佳實施例多路計量表的結(jié)構(gòu)功能框圖。
【具體實施方式】
[0020]以下，本發(fā)明的多個實施例可參照附圖的方式加以詳盡體現(xiàn)，其中相同或相似符號在不特指的情況下可表示相似或相同元件。
[0021]實施例1:
[0022]根據(jù)圖1，本發(fā)明提供了可實現(xiàn)多回路計量的多路計量表，包括:電性連接電網(wǎng)電力線L的第一電流采樣回路10，用于輸出第一電流采樣信號。電能表又包括了電性連接所述電網(wǎng)電力線L的一個電壓采樣回路20，輸出電壓采樣信號；電性接入所述電流采樣回路和電壓采樣回路的多個ADC轉(zhuǎn)換器301、302、303、304(多個相同結(jié)構(gòu)以省略號表示)，將上述電流采樣信號和電壓采樣信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號;連接上述每一 ADC轉(zhuǎn)換器的計量