專利名稱：單元多戶智能電能表箱的制作方法
技術領域：
本發明提供一種小區多用戶單元的用電集中計量、管理和控制的裝置，尤其是一種單元多戶智能電能表箱。
背景技術：
現有每棟樓宇(住宅樓、寫字樓或者商鋪)的每個單元內有多戶，其用電量的計量一般采用一戶一表分別計算。在樓宇的某層設置一個集中的箱體，將各戶的電表放置在里面，三相電源總進線進入箱體內先通過一個總表計量總用電量，然后通過三相平衡分相的原則分別與零線構成出線接入各個用戶進戶線，通過用戶電表計量用戶用電量。供電公司或者物業公司根據不同周期逐一進行抄表、校對，逐一統計各戶的用電量、使用情況和維護校對電表。電度表(又叫電能表)是一種電工儀表，通常用來測量和記錄用戶交流負載的用電量，電度表可分為單相和三相電度表根據其驅動部件的不同，又可分為機械式和電子式兩大類。將電度表連接在電源和用電負載之間，用電負載的負荷電流直接流經(或經過互感器變換后流經)電度表的計量單元，驅動記數單元動作，即可記錄負載的用電量。現有電度表通常是在表尾(即電度表的下部)設置一個接線盒，在接線盒中設置多個連接端子，每個連接端子兩端設有螺絲孔，用螺絲將導線壓接在連接端子上來實現外部電路與電度表內部電路的連接。當用電負載的電流較大或螺絲未壓緊或使用時間較長時，會造成螺絲或連接端子與導線壓接處接觸電阻增大、運行溫度上升，螺絲或端子與導線的接觸處金屬表面發生氧化，致使其接觸電阻繼續增大，進一步導致壓接處的溫度升高，如此惡性循環，最終會導致接線盒的燒毀，造成電量計量損失；此外，由于連接點自身的電阻增大，亦會影響到電度表的計量精度。對于采用互感器進行變換的配電裝置(如6KV以上的供電計量裝置)，還會因接線盒的燒毀導致其高壓電壓互感器問二次線圈的短路、CT 二次線圈開路，釀成高壓回路運行事故。另外，現有的電能表過端子盒內的錳銅電阻進行采樣，瞬間過電流或長時間使用后易出現接點接觸電阻增大而引起誤差增加，會出現"燒表尾"現象。由于箱體內各個用戶的電表太多，布線復雜，給抄表帶來不便，并且電磁環境復雜，對計量的準確性造成影響。2003年12月M日公布的貫穿式傳感電度表(ZL 02293723. 4)，包括箱體和其內的計量單元，其箱體的兩對應面設置有負荷導線穿過的通孔，其中至少一個通孔處設置電流感應單元和電壓取樣單元，電流感應單元和電壓取樣單元的輸出端與計量單元信號輸入端連接其中一個通孔處設置電壓取樣單元，電壓取樣單元的輸出端與計量單元信號輸入端連接。由于本發明取消了連接片，避免了因導線與連接片接觸不良而導致的發熱和燒毀故障；電度表的工作更加安全、可靠；給施工和安裝帶來極大便利，也便于防止竊電行為的發生。同時，減少了多級互感器變換帶來的累計測量誤差，計量精度高。該貫穿式傳感電度表是單戶用計量表，只能精確計量單個用戶用電量，不能進行統一管理，也缺少一個單元或者一個樓層中多用戶之間的相位平衡、校對和調整功能。其抄表時必須單個表進行，不具備統一抄表功能。

發明內容
根據以上現有技術的不足，本發明要解決的技術問題是提供一種采用mA/mV級信號進行分戶計量，統一管理模式，安裝簡便，功能完善的單元多戶智能電能表箱。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種單元多戶智能電能表箱，包括箱體，其特征在于箱體內設置主控顯示單元，主控顯示單元設置連接通信單元和貫穿式多用戶計量裝置，貫穿式多用戶計量裝置包括貫穿式單元總計量裝置和貫穿式分戶計量裝置，貫穿式單元總計量裝置和貫穿式分戶計量裝置的輸出端分別連接主控顯示單元的輸入端，貫穿式單元總計量裝置和貫穿式分戶計量裝置分別采集單元總用電數據和分戶用電數據，輸出微信號的數據，輸入主控顯示單元進行處理和顯示。貫穿式多用戶計量裝置采用微信號(即mA/mV級信號)采集數據和傳輸數據，采集各個用戶的用電量，將信息傳入主控顯示單元。貫穿式單元總計量裝置檢測單元供電總進線的運行狀態，并且將電流、電壓、用電時間、三相平衡狀態、功率等數據傳入主控顯示單元；貫穿式分戶計量裝置完成各個用戶的運行狀態檢測，并且將上述數據傳入主控顯示單元。主控顯示單元將微信號進行分析、處理和計算，并且把結果顯示，通過比對單元總進線的運行數據和各個用戶的運行數據之和，可以分析、管理、控制、處理諸多問題，便于集中抄表、用電管理和用電控制，完成總用電量統計、各個用戶的用電量統計、各個用戶的用電時間、用電狀態的管理，相位平衡的控制，漏電分析、總校表、分校表、竊電分析、誤差率統計等等。通信單元可以完成主控顯示單元內數據的上傳和單元總進線的狀態檢測信號傳輸。其中優選方案是所述的貫穿式單元總計量裝置包括貫穿式三相交流采樣機構和三相計量機構，貫穿式三相交流采樣機構安裝在單元總進線的三相電源線上，貫穿式三相交流采樣機構的輸出端連接三相計量機構的輸入端，三相計量機構的輸出端連接主控顯示單元的輸入端。貫穿式三相交流采樣機構采集單元總進線的三相電源線的運行狀態，輸出微信號，然后通過三相計量機構進行數據處理，得到該單元所有用戶的總的用電信息，并且通過主控顯示單元顯示出來，無電流節點，準確計算單元總用電量和運行狀態。所述的貫穿式三相交流采樣機構包括貫穿式三個單相交流采樣機構，三個貫穿式單相交流采樣機構分別設置在單元總進線的三相電源線上。三個貫穿式單相交流采樣機構分別對單元總進線的三相電源線的每一相進行采樣，便于精確采集三相的用電狀態和相位信息，便于控制三相平衡。所述的貫穿式單相交流采樣機構包括第一電壓采集器和第一電流采集器，第一電壓采集器的輸出端連接三相計量機構的輸入端，第一電流采集器為一體貫穿式電流互感器，一體貫穿式電流互感器的輸出端連接三相計量機構的輸入端。工作安全、可靠；安裝方便，便于防止竊電行為的發生。同時，直接輸出微信號，減少了多級互感器變換信號級別帶來的累計測量誤差，計量精度高。所述的貫穿式分戶計量裝置包括貫穿式用戶單相交流采樣機構和用戶單相計量機構，貫穿式用戶單相交流采樣機構安裝在用戶進戶線的火線上，貫穿式用戶單相交流采樣機構的輸出端連接用戶單相計量機構的輸入端，用戶單相計量機構的輸出端連接主控顯示單元的輸入端。貫穿式用戶單相交流采樣機構采集各個用戶的用電狀態，然后通過用戶單相計量機構進行數據處理，得到該單元各個用戶的用電數據信息，并且通過上傳主控顯示單元顯示出來。所述的貫穿式用戶單相交流采樣機構包括第二電壓采集器和第二電流采集器，第二電壓采集器的輸出端連接用戶單相計量機構的輸入端，第二電流采集器為一體貫穿式電流互感器，一體貫穿式電流互感器的輸出端連接用戶單相計量機構的輸入端。防竊電，直接輸出微信號，減少了多級互感器變換信號級別帶來的累計測量誤差，計量精度高。所述的主控顯示單元包括顯示裝置和處理裝置，處理裝置的輸入端連接多用戶計量裝置的輸出端，處理裝置的輸出端連接顯示裝置，處理裝置的通訊端連接通信單元，通信單元設置連接阻波器，阻波器設置在單元總進線的N相零線上。處理裝置將來自單元總計量裝置、分戶計量裝置以及通信單元的數據進行處理，并且通過顯示裝置進行顯示或者報警。顯示裝置可以為觸摸屏，既可以顯示，也可是輸入控制。提高控制安全性。所述的貫穿式分戶計量裝置設置連接遠程控制開關，遠程控制開關連接貫穿式分戶計量裝置的控制端。實現遠程控制貫穿式分戶計量裝置的接入和切出，實現切換、校表。本發明單元多戶智能電能表箱所具有的有益效果是通過在箱體內設置主控顯示單元，主控顯示單元設置連接通信單元和貫穿式多用戶計量裝置，貫穿式多用戶計量裝置采集各個用戶的用電量，將信息傳入主控顯示單元；主控顯示單元將信號進行計算，并且把結果顯示，便于集中抄表、管理和控制，通信單元可以完成主控顯示單元內數據的上傳和單元總進線的狀態檢測信號傳輸。由于采用分戶計量，統一管理的模式，其通過設置還可以實現1、在箱體內集中采集信息和顯示信息，縮小了占地空間，擴大了單元內用戶容量， 可以增加多個用戶；2、采用貫穿式多用戶計量裝置采集用電信號，利用微信號采集信息，無電流節點， 連接線簡單明了，減少了連接線路和故障點，降低了電能損耗，節能，節約材質，提高了計量精度；3、提高了整體測量精度，帶來計量上的精確和優化，提高了性能；4、既采集單元總數據，又采集分戶數據，可以將單元總數據與分戶數據的總和進行比較；主板計量高于單戶計量精度，實施定期自校總表，提高校表效率；既可以單獨對用戶校表、輪流校表，還可以在線不停電校表，節省校表人工；防竊電；簡化操作。5、處理裝置功能強大，可擴充功能；操作靈活；接插件連接，安裝方便；計量、通訊均采用模塊化設計，是智能電網集抄系統的理想解決方案。6、實現遠程控制貫穿式分戶計量裝置的接入和切出，實現切換、校表。


圖1為本發明的結構示意圖；其中1、箱體2、主控顯示單元3、用戶單相計量機構4、三相計量機構5、通信單元6、阻波器7、三相交流采樣機構8、單元總進線9、用戶進戶線10、用戶單相交流采樣機構11、遠程控制開關。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的實施例做進一步描述實施例1 如圖1所示，箱體1內設置主控顯示單元2，主控顯示單元2設置連接通信單元5 和貫穿式多用戶計量裝置。通信單元5設置連接阻波器6，阻波器6設置在單元總進線8的 N相零線上。貫穿式多用戶計量裝置包括貫穿式單元總計量裝置和貫穿式分戶計量裝置，貫穿式單元總計量裝置和貫穿式分戶計量裝置的輸出端分別連接主控顯示單元2的輸入端。主控顯示單元2包括顯示裝置和處理裝置，處理裝置的輸入端連接貫穿式多用戶計量裝置的輸出端，處理裝置的輸出端連接顯示裝置，處理裝置的通訊端連接通信單元。處理裝置將來自單元總計量裝置、分戶計量裝置以及通信單元的數據進行處理，并且通過顯示裝置進行顯示或者報警。顯示裝置可以為觸摸屏，既可以顯示，也可是輸入控制。貫穿式多用戶計量裝置采用微信號(即mA/mV級信號)采集數據和傳輸數據，采集各個用戶的用電量，將信息傳入主控顯示單元。主控顯示單元2將信號進行計算，并且把結果顯示，便于集中抄表、管理和控制，完成總用電量統計、各個用戶的用電量統計、各個用戶的用電時間、用電狀態的管理，相位平衡的控制等。通信單元可以完成主控顯示單元內數據的上傳和單元總進線的狀態檢測信號傳輸。貫穿式多用戶計量裝置采集用電信號，利用微信號采集信息，連接線簡單明了，減少了連接線路和故障點，降低了電能損耗，節能，節約材質，提高了計量精度；提高了整體測量精度，帶來計量上的精確和優化，提高了性能；實施例2:在實施例1的基礎上，貫穿式單元總計量裝置包括貫穿式三相交流采樣機構7和三相計量機構4，貫穿式三相交流采樣機構7安裝在單元總進線8的三相電源線上，貫穿式三相交流采樣機構7的輸出端連接三相計量機構4的輸入端，三相計量機構4的輸出端連接主控顯示單元的輸入端。貫穿式三相交流采樣機構7包括三個貫穿式單相交流采樣機構，三個貫穿式單相交流采樣機構分別設置在單元總進線8的三相電源線上。三個貫穿式單相交流采樣機構分別對單元總進線的三相電源線的每一相進行微信號采樣并且輸出，便于采集三相的用電狀態，控制三相平衡。貫穿式單相交流采樣機構包括電壓采集器和電流采集器，電壓采集器的輸出端連接三相計量機構的輸入端，電流采集器為一體貫穿式電流互感器，一體貫穿式電流互感器的輸出端連接三相計量機構的輸入端。工作安全、可靠；安裝方便，便于防止竊電行為的發生。同時，減少了多級互感器變換帶來的累計測量誤差，計量精度高。實施例3 在實施例1和實施例2的基礎上，貫穿式分戶計量裝置包括貫穿式用戶單相交流采樣機構3和用戶單相計量機構10，貫穿式用戶單相交流采樣機構10安裝在用戶進戶線9 的火線上，貫穿式用戶單相交流采樣機構3的輸出端連接用戶單相計量機構10的輸入端， 用戶單相計量機構10的輸出端連接主控顯示單元2的輸入端。貫穿式用戶單相交流采樣機構采集各個用戶的用電狀態，然后通過用戶單相計量機構進行數據處理，得到該單元各個用戶的用電信息，并且通過上傳主控顯示單元顯示出來。貫穿式用戶單相交流采樣機構10也采用電壓采集器和電流采集器，電壓采集器的輸出端連接用戶單相計量機構3的輸入端，電流采集器為一體貫穿式電流互感器，一體貫穿式電流互感器的輸出端連接用戶單相計量機構的輸入端。防竊電，并且計量準確。實施例4 在實施例1、實施例2或/和實施例3的基礎，貫穿式分戶計量裝置設置連接遠程控制開關11，遠程控制開關11連接貫穿式分戶計量裝置的控制端。實現遠程控制貫穿式分戶計量裝置的接入和切出，實現切換、校表。本發明中的顯示裝置、通信單元和處理裝置為普通現有技術，其設置和使用為本行業技術人員所掌握。工作原理和使用過程貫穿式單元總計量裝置檢測單元總進線8的運行狀態，并且將用電量、運行時間、 功率等數據傳入主控顯示單元2;貫穿式分戶計量裝置完成各個用戶的運行狀態檢測，并且將各個用戶數據傳入主控顯示單元2。主控顯示單元2的處理裝置分析、處理數據，并且通過顯示裝置采用集中方式或者單一方式顯示數據。通過處理裝置內部固化的程序，比對單元總進線的運行數據和各個用戶的運行數據之和，可以分析、管理、控制、處理諸多問題，例如漏電分析、校驗、差動式或者缺一式校表、檢查線路、竊電分析、誤差率統計等。本發明采集信息廣泛、容量大；降低了損耗，節能，節約材質；提高了測量精度；提高校表效率；簡化操作；既可以單獨對用戶校表、輪流校表，還可以在線不停電校表。
權利要求
1.一種單元多戶智能電能表箱，包括箱體，其特征在于箱體內設置主控顯示單元，主控顯示單元設置連接通信單元和貫穿式多用戶計量裝置，貫穿式多用戶計量裝置包括貫穿式單元總計量裝置和貫穿式分戶計量裝置，貫穿式單元總計量裝置和貫穿式分戶計量裝置的輸出端分別連接主控顯示單元的輸入端，貫穿式單元總計量裝置和貫穿式分戶計量裝置分別采集單元總用電數據和分戶用電數據，輸出微信號的數據，輸入主控顯示單元進行處理和顯示。
2.根據權利要求1所述的單元多戶智能電能表箱，其特征在于所述的貫穿式單元總計量裝置包括貫穿式三相交流采樣機構和三相計量機構，貫穿式三相交流采樣機構安裝在單元總進線的三相電源線上，貫穿式三相交流采樣機構的輸出端連接三相計量機構的輸入端，三相計量機構的輸出端連接主控顯示單元的輸入端。
3.根據權利要求2所述的單元多戶智能電能表箱，其特征在于所述的貫穿式三相交流采樣機構包括貫穿式三個單相交流采樣機構，三個貫穿式單相交流采樣機構分別設置在單元總進線的三相電源線上。
4.根據權利要求3所述的單元多戶智能電能表箱，其特征在于所述的貫穿式單相交流采樣機構包括第一電壓采集器和第一電流采集器，第一電壓采集器的輸出端連接三相計量機構的輸入端，第一電流采集器為一體貫穿式電流互感器，一體貫穿式電流互感器的輸出端連接三相計量機構的輸入端。
5.根據權利要求1所述的單元多戶智能電能表箱，其特征在于所述的貫穿式分戶計量裝置包括貫穿式用戶單相交流采樣機構和用戶單相計量機構，貫穿式用戶單相交流采樣機構安裝在用戶進戶線的火線上，貫穿式用戶單相交流采樣機構的輸出端連接用戶單相計量機構的輸入端，用戶單相計量機構的輸出端連接主控顯示單元的輸入端。
6.根據權利要求5所述的單元多戶智能電能表箱，其特征在于所述的貫穿式用戶單相交流采樣機構包括第二電壓采集器和第二電流采集器，第二電壓采集器的輸出端連接用戶單相計量機構的輸入端，第二電流采集器為一體貫穿式電流互感器，一體貫穿式電流互感器的輸出端連接用戶單相計量機構的輸入端。
7.根據權利要求1所述的單元多戶智能電能表箱，其特征在于所述的主控顯示單元包括顯示裝置和處理裝置，處理裝置的輸入端連接多用戶計量裝置的輸出端，處理裝置的輸出端連接顯示裝置，處理裝置的通訊端連接通信單元，通信單元設置連接阻波器，阻波器設置在單元總進線的N相零線上。
8.根據權利要求1或5所述的單元多戶智能電能表箱，其特征在于所述的貫穿式分戶計量裝置設置連接遠程控制開關，遠程控制開關連接貫穿式分戶計量裝置的控制端。
全文摘要
一種單元多戶智能電能表箱，屬于小區多用戶單元的用電集中計量、管理和控制的裝置。包括箱體，其特征在于箱體內設置主控顯示單元，主控顯示單元設置連接通信單元和多用戶計量裝置。多用戶計量裝置采集各個用戶的用電量，將信息傳入主控顯示單元；主控顯示單元將信號進行計算，并且把結果顯示，便于集中抄表、管理和控制，通信單元可以完成主控顯示單元內數據的上傳和單元總進線的狀態檢測信號傳輸。本發明采集信息廣泛、容量大；降低了損耗，節能，節約材質；提高了測量精度；提高校表效率；簡化操作；既可以單獨對用戶校表、輪流校表，還可以在線不停電校表。
文檔編號G01R11/04GK102323461SQ20111022899
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月10日 優先權日2011年8月10日
發明者徐文超, 朱鴻, 林清武, 榮博 申請人:山東計保電氣有限公司