專利名稱：智能限電電能表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電能表，特別是一 種能夠?qū)τ秒娺M(jìn)行管理的智能限電電能表。
背景技術(shù)：
近十年來，中國教育事業(yè)迅速發(fā)展，在校學(xué)生數(shù)不斷增加，
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2007年高中和中職在校生人數(shù)約為4000萬，高等學(xué)校 超過1700所，在校大學(xué)生超過2000萬，預(yù)計(jì)到2010年高校在校 生將達(dá)到3000萬以上。如今隨著學(xué)校招生規(guī)模不斷擴(kuò)大，當(dāng)今學(xué) 校學(xué)生公寓的用電狀況也發(fā)生了很大的變化，電腦、閉路電視、 電熱水器等電器也逐步進(jìn)入宿舍，長期以來學(xué)校比較頭痛的熱得 快、電爐等容易引發(fā)火災(zāi)的電器也同時(shí)存在，由于許多校園后勤 設(shè)施還存在明顯滯后的現(xiàn)象，加上許多學(xué)校供電的總負(fù)荷不足， 學(xué)生公寓陳舊、擁擠，照明線路老化、容量不夠，從而引起的安 全事故屢屢發(fā)生。因此學(xué)校迫切需要一種能夠集中加強(qiáng)學(xué)生公寓 夜間用電管理、能識(shí)別電爐、熱得快等惡性負(fù)載，具有限流(限功 率)并自動(dòng)停電以防引起安全隱患的控制裝置。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)所存在的上述問題，而 提供一種能夠方便對學(xué)生宿舍進(jìn)行用電管理、電能綜合利用效率 高、具有限流(限功率)自動(dòng)停電后并能在設(shè)定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)恢復(fù)供 電以防止發(fā)生事故的智能限電電能表。
本實(shí)用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn) 一種智能限 電電能表，包括電能計(jì)量電路，在電能計(jì)量電路上聯(lián)接有能夠采集為負(fù)載提供電能的供電線路工作信號(hào)的采樣電路，其特征在于， 該電能表還包括微處理器和能使供電線路與負(fù)載聯(lián)通或截止的執(zhí) 行電路，上述的電能計(jì)量電路與微處理器相聯(lián)接且電能計(jì)量電路 能將采樣電路采集到的供電線路工作信號(hào)轉(zhuǎn)換成電能信號(hào)量并傳 輸至微處理器，上述的微處理器與執(zhí)行電路相聯(lián)接且微處理器能 將電能計(jì)量電路產(chǎn)生的電能信號(hào)量與預(yù)先設(shè)定在微處器中的設(shè)定 狀態(tài)值進(jìn)行比對進(jìn)而產(chǎn)生能控制執(zhí)行電路工作的控制信號(hào)，上述 的電能計(jì)量電路、微處理器和執(zhí)行電路均與電源相聯(lián)接。
這里電源是為電能計(jì)量電路、微處理器以及執(zhí)行電路提供電 能的。電能計(jì)量電路是用來對供電線路的電能信號(hào)量進(jìn)行計(jì)量。 其中電能信號(hào)量為計(jì)量負(fù)載的脈沖頻率的變化信號(hào)量。當(dāng)宿舍內(nèi) 有功率較大的負(fù)載(熱得快、電爐)接通的供電線路時(shí)，這時(shí)釆 樣電路就采集供電線路工作信號(hào)，然后經(jīng)電能計(jì)量電路轉(zhuǎn)換成相 應(yīng)的電能信號(hào)量并輸入到微處理器上，微處理器能將電能計(jì)量電 路產(chǎn)生的電能信號(hào)量與預(yù)先設(shè)定在微處器中的狀態(tài)值進(jìn)行比對 后，這里主要是判斷當(dāng)前負(fù)載供電線路的總功率和單位時(shí)間內(nèi)變 化的功率，通過總功率和變化的功率與設(shè)定的狀態(tài)值進(jìn)行比較后， 進(jìn)而控制執(zhí)行電路在一定時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確識(shí)別是否切斷該宿舍整個(gè)供 電線路用電。其中微處器中的設(shè)定狀態(tài)值可以預(yù)先進(jìn)行設(shè)定，這 里可以能夠限制單機(jī)負(fù)載功率大于一定值的電器使用，可以限制 負(fù)載的總功率值。當(dāng)然斷電后也可以在設(shè)定時(shí)間內(nèi)可以自動(dòng)恢復(fù) 供電，這里可以對自動(dòng)恢復(fù)的時(shí)間進(jìn)行設(shè)定，比如當(dāng)較大的負(fù)載 違規(guī)電器依然存在時(shí)，則再次斷電，且讓自動(dòng)恢復(fù)的時(shí)間延長， 從而保證整個(gè)宿舍的安全用電。
在上述的智能限電電能表中，所述的微處理器與執(zhí)行電路之 間還連接有驅(qū)動(dòng)電路。
在上述的智能限電電能表中，所述的電能計(jì)量電路上還聯(lián)接 有電能顯示裝置。這里通過電能顯示裝置使本電表具有電能精確計(jì)量功能，可以方便知道當(dāng)前的負(fù)載供電線路的總功率。
在上述的智能限電電能表，所述的電能顯示裝置為液晶顯示、 數(shù)碼管顯示或機(jī)械計(jì)數(shù)器顯示。
在上述的智能限電電能表中，所述的微處理器上還聯(lián)接有用 于顯示當(dāng)前電能表工作狀態(tài)的狀態(tài)顯示裝置。
在上述的智能限電電能表中，所述的狀態(tài)顯示裝置為發(fā)光二 極管。這里通過發(fā)光二極管顯示當(dāng)前電表工作狀態(tài)。
在上述的智能限電電能表中，所述的微處理器上聯(lián)接有用于 與外部計(jì)算機(jī)進(jìn)行對接并對微處理器內(nèi)部程序進(jìn)行修改或升級(jí)的 在線升級(jí)端口。這里通過在線升級(jí)端口可以在線修改程序功能， 也可以對預(yù)先的設(shè)定的狀態(tài)值進(jìn)行修改。
在上述的智能限電電能表中，所述的微處理器上還聯(lián)接有用 于對負(fù)載的總功率進(jìn)行設(shè)定的狀態(tài)設(shè)定按鍵，且通過該狀態(tài)設(shè)定 按鍵實(shí)現(xiàn)多機(jī)并聯(lián)。這里可以通過集中狀態(tài)設(shè)定按鍵切換，在熄 燈后以小功率供電功能，供學(xué)生電扇、充電器等使用，很好解決 了學(xué)生夜晚玩電腦游戲的問題。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本智能限電電能表的優(yōu)點(diǎn)在于
一、 智能識(shí)別大功率電器。安裝本電表后能限制大功率單機(jī) 電器如熱得快、電飯煲、電爐等使用，也可以限制負(fù)載的總功率 值，如違規(guī)使用，在3S內(nèi)準(zhǔn)確識(shí)別并切斷該宿舍用電，斷電后 在設(shè)定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)恢復(fù)供電。如違規(guī)電器依然存在，則再次斷電， 且斷電時(shí)間延長從而保證整個(gè)供電線路的安全。
二、 實(shí)現(xiàn)夜間小功率供電。通過集中狀態(tài)設(shè)定按鍵切換，在 熄燈后以小功率供電，供學(xué)生電扇、充電器等使用，很好解決了 學(xué)生夜晚玩電腦游戲的問題。
三、 電能精確計(jì)量。具有電能精確計(jì)量功能，外形與普通電 子式電表完全相同，安裝十分方便。

圖1是本智能限電電能表的原理方框圖。
圖中，100、電源；101、電能計(jì)量電路；102、微處理器；103、
執(zhí)行電路；104、驅(qū)動(dòng)電路；105、采樣電路；106、在線升級(jí)端口； 107、狀態(tài)設(shè)定按鍵；108、狀態(tài)顯示裝置；109、多機(jī)并聯(lián)；110、 電能顯示裝置。
具體實(shí)施方式
以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型 的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。 如圖l所示，本智能限電電能表一般應(yīng)用在學(xué)生公寓、職工
集體宿舍等場合，包括電源100、電能計(jì)量電路101、微處理器 102和能使供電線路與負(fù)載聯(lián)通或截止的執(zhí)行電路103，電能計(jì)量 電路101、微處理器102和執(zhí)行電路103均與電源100相聯(lián)接。
在電能計(jì)量電路101上聯(lián)接有能夠采集為負(fù)載提供電能的供 電線路工作信號(hào)的采樣電路105，為了方便進(jìn)行電能計(jì)量，在電 能計(jì)量電路101上還聯(lián)接有電能顯示裝置110，該電能顯示裝置 IIO可以為液晶顯示、數(shù)碼管顯示或機(jī)械計(jì)數(shù)器顯示。
電能計(jì)量電路101與微處理器102相聯(lián)接且電能計(jì)量電路101 能將采樣電路105采集到的供電線路工作信號(hào)轉(zhuǎn)換成電能信號(hào)量 并傳輸至微處理器102，在微處理器102與執(zhí)行電路103之間還 連接有驅(qū)動(dòng)電路104，上述的微處理器102與執(zhí)行電路103相聯(lián) 接且微處理器102能將電能計(jì)量電路101產(chǎn)生的電能信號(hào)量與預(yù) 先設(shè)定在微處器中的設(shè)定狀態(tài)值進(jìn)行比對進(jìn)而產(chǎn)生能控制執(zhí)行電 路103工作的控制信號(hào)。
在微處理器102上還聯(lián)接有用于顯示當(dāng)前電能表工作狀態(tài)的 狀態(tài)顯示裝置108，在本實(shí)施例中狀態(tài)顯示裝置108為發(fā)光二極 管，通過發(fā)光二極管顯示當(dāng)前電表工作狀態(tài)。微處理器102上聯(lián)
7進(jìn)行對接并對微處理器102內(nèi)部程序進(jìn)行 修改或升級(jí)的在線升級(jí)端口 106，這里通過在線升級(jí)端口 106可 以在線修改程序功能，也可以對預(yù)先的設(shè)定的狀態(tài)值進(jìn)行修改。 另外微處理器102上還聯(lián)接有用于對負(fù)載的總功率進(jìn)行設(shè)定的狀 態(tài)設(shè)定按鍵107，且通過該狀態(tài)設(shè)定按鍵107實(shí)現(xiàn)多機(jī)并聯(lián)109。 本智能限電電能表的工作原理如下
當(dāng)宿舍內(nèi)有功率較大的負(fù)載(熱得快、電爐)接通的供電線 路時(shí)，這時(shí)采樣電路105就采集供電線路工作信號(hào)，然后經(jīng)電能 計(jì)量電路101轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電能信號(hào)量并輸入到微處理器102上， 微處理器102能將電能計(jì)量電路101產(chǎn)生的電能信號(hào)量與預(yù)先設(shè) 定在微處器中的狀態(tài)值進(jìn)行比對后，這里主要是判斷當(dāng)前負(fù)載供 電線路的總功率和單位時(shí)間內(nèi)變化的功率，通過總功率和變化的 功率與設(shè)定的狀態(tài)值進(jìn)行比較后，進(jìn)而控制執(zhí)行電路103在一定 時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確識(shí)別是否切斷該宿舍整個(gè)供電線路用電，斷電后經(jīng)過 延時(shí)對用戶自動(dòng)恢復(fù)供電，延時(shí)時(shí)間可以通過在線升級(jí)端口 106 進(jìn)行程序設(shè)定。
本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型精神作舉例 說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體 實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不 會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范 圍。
盡管本文較多地使用了 100、電源；101、電能計(jì)量電路；102、 微處理器；103、執(zhí)行電路；104、驅(qū)動(dòng)電路；105、采樣電路；106、 在線升級(jí)端口； 107、狀態(tài)設(shè)定按鍵；108、狀態(tài)顯示裝置；109、 多機(jī)并聯(lián)；110、電能顯示裝置等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語 的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用 新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新 型精神相違背的。
權(quán)利要求1、一種智能限電電能表，包括電能計(jì)量電路(101)，在電能計(jì)量電路(101)上聯(lián)接有能夠采集為負(fù)載提供電能的供電線路工作信號(hào)的采樣電路(105)，其特征在于，該電能表還包括微處理器(102)和能使供電線路與負(fù)載聯(lián)通或截止的執(zhí)行電路(103)，上述的電能計(jì)量電路(101)與微處理器(102)相聯(lián)接且電能計(jì)量電路(101)能將采樣電路(105)采集到的供電線路工作信號(hào)轉(zhuǎn)換成電能信號(hào)量并傳輸至微處理器(102)，上述的微處理器(102)與執(zhí)行電路(103)相聯(lián)接且微處理器(102)能將電能計(jì)量電路(101)產(chǎn)生的電能信號(hào)量與預(yù)先設(shè)定在微處器中的設(shè)定狀態(tài)值進(jìn)行比對進(jìn)而產(chǎn)生能控制執(zhí)行電路(103)工作的控制信號(hào)，上述的電能計(jì)量電路(101)、微處理器(102)和執(zhí)行電路(103)均與電源(100)相聯(lián)接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能限電電能表，其特征在于，所 述的微處理器(102)與執(zhí)行電路(103)之間還連接有驅(qū)動(dòng)電路 (104)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能限電電能表，其特征在于， 所述的電能計(jì)量電路(101)上還聯(lián)接有電能顯示裝置(110)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能限電電能表，其特征在于，所 述的電能顯示裝置(110)為液晶顯示、數(shù)碼管顯示或機(jī)械計(jì)數(shù)器顯
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能限電電能表，其特征在于， 所述的微處理器(102)上還聯(lián)接有用于顯示當(dāng)前電能表工作狀態(tài) 的狀態(tài)顯示裝置(108)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能限電電能表，其特征在于，所 述的狀態(tài)顯示裝置(108)為發(fā)光二極管。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能限電電能表，其特征在于， 所述的微處理器(102)上聯(lián)接有用于與外部計(jì)算機(jī)進(jìn)行對接并對 微處理器(102)內(nèi)部程序進(jìn)行修改或升級(jí)的在線升級(jí)端口 (106)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能限電電能表，其特征在于，所述的微處理器(102)上還聯(lián)接有用于對負(fù)載的總功率進(jìn)行設(shè)定 的狀態(tài)設(shè)定按鍵(107)，且通過該狀態(tài)設(shè)定按鍵(107)實(shí)現(xiàn)多機(jī)并聯(lián)(1Q9)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種智能限電電能表。它解決了現(xiàn)有的電能表不能有效對學(xué)生公寓夜間用電進(jìn)行管理且存在安全隱患等問題。本智能限電電能表，包括電能計(jì)量電路，在電能計(jì)量電路上聯(lián)接有采樣電路，該電能表還包括微處理器和執(zhí)行電路，上述的電能計(jì)量電路與微處理器相聯(lián)接且電能計(jì)量電路能將采樣電路采集到的供電線路工作信號(hào)轉(zhuǎn)換成電能信號(hào)量并傳輸至微處理器，微處理器與執(zhí)行電路相聯(lián)接且微處理器能將電能計(jì)量電路產(chǎn)生的電能信號(hào)量與預(yù)先設(shè)定在微處器中的設(shè)定狀態(tài)值進(jìn)行比對進(jìn)而產(chǎn)生能控制執(zhí)行電路工作的控制信號(hào)。本實(shí)用新型具有智能識(shí)別大功率電器，實(shí)現(xiàn)夜間小功率供電，電能精確計(jì)量，安裝十分方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02H3/00GK201360133SQ20092011399
公開日2009年12月9日 申請日期2009年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月17日
發(fā)明者勇 樓 申請人:臺(tái)州職業(yè)技術(shù)學(xué)院