單mcu方案積木式應(yīng)用程序可升級智能電能表的制作方法
【專利摘要】本申請?zhí)岢龅膯蜯CU方案積木式應(yīng)用程序可升級智能電能表，屬于電力設(shè)備領(lǐng)域。包括智能電表準系統(tǒng)，在智能電表準系統(tǒng)的外部連接有可拆分模塊，通過在可拆分模塊與智能電表準系統(tǒng)之間設(shè)有隔離層的方式，使得智能電表的法制計量功能與應(yīng)用程序之間不會互相影響。這樣即便對可拆分模塊進行升級或使用過程中發(fā)生故障時，可拆分模塊的故障也不會對智能電表準系統(tǒng)的法制計量功能產(chǎn)生影響，不會因可拆分模塊中部分組件的故障導(dǎo)致需要將智能電表進行整體更換，在延長了智能電表使用時間的同時，還降低了電力企業(yè)的運行成本。
【專利說明】
單MCU方案積木式應(yīng)用程序可升級智能電能表
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電力設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及單MCU方案積木式應(yīng)用程序可升級智能電能表。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，電力行業(yè)中使用的電能表也已近從原始的機械電能表，更換為智能電表。后者具有更短的更新周期，并且通過更新程序可以使智能電表具有更多的功能。
[0003]由于當前技術(shù)發(fā)展過快，在較短的時間內(nèi)，已經(jīng)安裝的智能電表就會因功能落后從而被淘汰，在無形中會增加電力企業(yè)的運行成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點和不足，本發(fā)明提供了用于降低企業(yè)運行成本的單MCU方案積木式應(yīng)用程序可升級智能電能表。
[0005]為了達到上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供了單MCU方案積木式應(yīng)用程序可升級智能電能表，所述單MCU方案積木式應(yīng)用程序可升級智能電能表，包括智能電表準系統(tǒng)，智能電表準系統(tǒng)中設(shè)有微控制器，與微控制器電連接的三通道計量模塊、顯示驅(qū)動模塊以及存儲器，以及向微控制器、三通道計量模塊、顯示驅(qū)動模塊、存儲器以電連接方式供電的主電源，主電源從電網(wǎng)取電；
[0006]在智能電表準系統(tǒng)的外部連接有可拆分模塊，在可拆分模塊與智能電表準系統(tǒng)之間設(shè)有隔離層，可拆分模塊包括相互隔離的輸出模塊、隔離模塊以及RS485模塊，隔離模塊通過隔離電源從電網(wǎng)取電，RS485模塊通過485電源從電網(wǎng)取電。
[0007]可選的，所述智能電表準系統(tǒng)的外部還連接有時鐘電池模塊、紅外通信模塊以及鍵盤t吳塊。
[0008]可選的，所述鍵盤模塊包括編程鍵盤模塊以及智能電表開蓋鍵盤模塊。
[0009]可選的，所述輸出模塊包括與智能電表準系統(tǒng)電連接的無源電脈沖輸出模塊以及多功能輸出口模塊。
[0010]可選的，所述隔離模塊包括與智能電表準系統(tǒng)電連接的拉合閘以及通信模塊接
□O
[0011]可選的，所述RS485模塊包括與智能電表準系統(tǒng)電連接的RS485端口電路。
[0012]本發(fā)明提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0013]通過在可拆分模塊與智能電表準系統(tǒng)之間設(shè)置隔離層的方式，使得智能電表的法制計量功能與應(yīng)用程序之間不會互相影響。這樣即便對可拆分模塊進行升級或使用過程中發(fā)生故障時，可拆分模塊的故障也不會對智能電表準系統(tǒng)的法制計量功能產(chǎn)生影響，不會因可拆分模塊中部分組件的故障導(dǎo)致需要將智能電表進行整體更換，在延長了智能電表使用時間的同時，還降低了電力企業(yè)的運行成本。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1是本發(fā)明提供的單MCU方案積木式應(yīng)用程序可升級智能電能表的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本發(fā)明提供的單MCU方案積木式應(yīng)用程序可升級智能電能表外部連接部件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是本發(fā)明提供的單MCU方案積木式應(yīng)用程序可升級智能電能表中鍵盤模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]為使本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作進一步地描述。
[0019]實施例一
[0020]本發(fā)明提供了單MCU方案積木式應(yīng)用程序可升級智能電能表，所述智能電能表，包括智能電表準系統(tǒng)I，智能電表準系統(tǒng)I中設(shè)有微控制器11，與微控制器11電連接的三通道計量模塊12、顯示驅(qū)動模塊13以及存儲器14，以及向微控制器11、三通道計量模塊12、顯示驅(qū)動模塊13、存儲器14以電連接方式供電的主電源15，主電源15從電網(wǎng)2取電；
[0021]在智能電表準系統(tǒng)I的外部連接有可拆分模塊3，在可拆分模塊3與智能電表準系統(tǒng)I之間設(shè)有隔咼層4，可拆分模塊3包括相互隔咼的輸出模塊5、隔咼模塊6以及RS485模塊7，隔離模塊6通過隔離電源61從電網(wǎng)2取電，RS485模塊7通過485電源71從電網(wǎng)2取電。
[0022]在實施中，如圖1所示，本發(fā)明提供的智能電能表采用了單微控制單元(Microcontroller Unit，MCU)的設(shè)計，這里的MCU為設(shè)在智能電表準系統(tǒng)中的微控制器。在本實施例中提出的智能電表準系統(tǒng)I，是能夠?qū)崿F(xiàn)電表計量功能的最小單元。為了實現(xiàn)電表計量功能，智能電表準系統(tǒng)I中包括微控制器11、三通道計量模塊12、顯示驅(qū)動模塊13以及存儲器14，微控制器11與三通道計量模塊12通信對使用電量進行計量，并將相關(guān)數(shù)據(jù)通過顯示驅(qū)動模塊13進行顯示，以及將數(shù)據(jù)通過存儲器14進行存儲。智能電表準系統(tǒng)I中的部件均通過主電源15從電網(wǎng)2處取電的方式進行供電。
[0023]為了增加智能電能表的功能，本實施例提出的智能電能表還帶有可拆分模塊3，用于實現(xiàn)附加功能，具體的可拆分模塊3包括:輸出模塊5、隔離模塊6以及RS485模塊7，上述三個模塊與智能電表準系統(tǒng)I之間設(shè)有隔離層4，這樣根據(jù)實際需求對可拆分模塊3中的模塊進行拆裝處理時，不會對智能電表準系統(tǒng)I的計量功能產(chǎn)生影響。由于可拆分模塊3中的功能模塊可根據(jù)實際需求進行添加或刪除，如同積木一樣可以進行任意搭建，從而構(gòu)建成具有不同功能的智能電表，因此，本實施例中提出的智能電能表也稱為積木式智能電表。
[0024]在上述結(jié)構(gòu)中，智能電表準系統(tǒng)I實現(xiàn)的電量計量屬于法制計量功能，可拆分模塊3實現(xiàn)的附加功能屬于應(yīng)用程序，本實施例提出的單MCU積木式智能電表通過在可拆分模塊3與智能電表準系統(tǒng)I之間設(shè)置隔離層4的方式，使得智能電表的法制計量功能與應(yīng)用程序之間不會互相影響。這樣即便對可拆分模塊3進行升級或使用過程中發(fā)生故障時，可拆分模塊3的故障也不會對智能電表準系統(tǒng)I的法制計量功能產(chǎn)生影響，不會因可拆分模塊3中部分組件的故障導(dǎo)致需要將智能電表進行整體更換，在延長了智能電表使用時間的同時，還降低了電力企業(yè)的運行成本。
[0025]可選的，所述智能電表準系統(tǒng)I的外部還連接有時鐘電池模塊15、紅外通信模塊16以及鍵盤模塊17。
[0026]在實施中，如圖2所示，智能電表準系統(tǒng)I的外部還設(shè)有時鐘電池模塊15、紅外通信模塊16以及鍵盤模塊17。三個模塊均與智能電表準系統(tǒng)電連接，便于實現(xiàn)對應(yīng)的功能。時鐘電池模塊15用于向智能電表內(nèi)的時鐘電路進行供電，令智能電表自身產(chǎn)生準確的時間信號，從而便于進行電量計量。而紅外通信模塊16則用于通過紅外信號，對外界的遙控指令進行相應(yīng)。鍵盤模塊17用于接收電力工作人員輸入控制指令，以便對電量計量或其他工作流程進行調(diào)整。
[0027]可選的，所述鍵盤模塊17包括編程鍵盤模塊171以及智能電表開蓋鍵盤模塊172。
[0028]在實施中，如圖3所示，鍵盤模塊17包括編程鍵盤模塊171以及智能電表開蓋鍵盤模塊172。其中鍵盤模塊171用于電力工作人員對智能電表進行編程從而實現(xiàn)更多功能。智能電表開蓋鍵盤模塊172用于電力工作人員在對智能電表進行檢修或功能升級時鍵入密碼。
[0029]可選的，所述輸出模塊5包括與智能電表準系統(tǒng)I電連接的無源電脈沖輸出模塊以及多功能輸出口模塊。
[0030]在實施中，作為可拆分模塊3中的功能性模塊，輸出模塊5包括無源電脈沖輸出模塊，此處的電脈沖由于不需要外部提供電源，在現(xiàn)有技術(shù)中，智能電表用于計量的無源電脈沖輸出主要分為兩種:光電親合方式輸出、繼電器觸點式輸出。另外，輸出模塊5中還包括多功能輸出口模塊，用于實現(xiàn)智能電表內(nèi)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入導(dǎo)出。
[0031]可選的，所述隔離模塊6包括與智能電表準系統(tǒng)I電連接的拉合閘以及通信模塊接
□O
[0032]在實施中，隔離模塊6中的拉合閘用于根據(jù)智能電表準系統(tǒng)I的計量結(jié)果進行合閘通電或拉閘斷電的操作，通信模塊接口則用于擴展智能電表與外界的通信能力。
[0033]可選的，所述RS485模塊7包括與智能電表準系統(tǒng)I電連接的RS485端口電路。
[0034]在實施中，可拆分模塊3中的RS485模塊用于提供智能電表通過RS485端口與外界進行數(shù)據(jù)交換的能力。
[0035]本實施例中提出的單MCU方案積木式應(yīng)用程序可升級智能電能表，包括智能電表準系統(tǒng)，在智能電表準系統(tǒng)的外部連接有可拆分模塊，通過在可拆分模塊與智能電表準系統(tǒng)之間設(shè)有隔離層的方式，使得智能電表的法制計量功能與應(yīng)用程序之間不會互相影響。這樣即便對可拆分模塊進行升級或使用過程中發(fā)生故障時，可拆分模塊的故障也不會對智能電表準系統(tǒng)的法制計量功能產(chǎn)生影響，不會因可拆分模塊中部分組件的故障導(dǎo)致需要將智能電表進行整體更換，在延長了智能電能表使用時間的同時，還降低了電力企業(yè)的運行成本。
[0036]需要說明的是:上述實施例提供的單MCU方案積木式應(yīng)用程序可升級智能電能表的實施例，僅作為該固定裝置在實際應(yīng)用中的說明，還可以根據(jù)實際需要而將上述單MCU方案積木式應(yīng)用程序可升級智能電能表在其他應(yīng)用場景中使用，其具體實現(xiàn)過程類似于上述實施例，這里不再贅述。上述實施例中的各個序號僅僅為了描述，不代表各部件的組裝或使用過程中的先后順序。
[0037]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.單MCU方案積木式應(yīng)用程序可升級智能電能表，其特征在于，所述智能電能表，包括智能電表準系統(tǒng)，智能電表準系統(tǒng)中設(shè)有微控制器，與微控制器電連接的三通道計量模塊、顯示驅(qū)動模塊以及存儲器，以及向微控制器、三通道計量模塊、顯示驅(qū)動模塊、存儲器以電連接方式供電的主電源，主電源從電網(wǎng)取電； 在智能電表準系統(tǒng)的外部連接有可拆分模塊，在可拆分模塊與智能電表準系統(tǒng)之間設(shè)有隔離層，可拆分模塊包括相互隔離的輸出模塊、隔離模塊以及RS485模塊，隔離模塊通過隔離電源從電網(wǎng)取電，RS485模塊通過485電源從電網(wǎng)取電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單MCU方案積木式應(yīng)用程序可升級智能電能表，其特征在于，所述智能電表準系統(tǒng)的外部還連接有時鐘電池模塊、紅外通信模塊以及鍵盤模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單MCU方案積木式應(yīng)用程序可升級智能電能表，其特征在于，所述鍵盤模塊包括編程鍵盤模塊以及智能電表開蓋鍵盤模塊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單MCU方案積木式應(yīng)用程序可升級智能電能表，其特征在于，所述輸出模塊包括與智能電表準系統(tǒng)電連接的無源電脈沖輸出模塊以及多功能輸出口模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單MCU方案積木式應(yīng)用程序可升級智能電能表，其特征在于，所述隔離模塊包括與智能電表準系統(tǒng)電連接的拉合閘以及通信模塊接口。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單MCU方案積木式應(yīng)用程序可升級智能電能表，其特征在于，所述RS485模塊包括與智能電表準系統(tǒng)電連接的RS485端口電路。
【文檔編號】G01R22/06GK106093559SQ201610402201
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】張秋雁, 歐家祥, 徐宏偉, 丁超, 宋錫強, 劉愷
【申請人】貴州電網(wǎng)有限責任公司電力科學(xué)研究院, 華立科技股份有限公司