发明专利｜一种远程通信式微电网电能表的研究-第2页-北极星输配电网

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发明内容

本发明的目的是提供一种远程通信式微电网电能表，能实现智能电表的双向电力线和射频通信，进行远程通讯和用电信息查询，并整合多种不同的微电网控制接口，便捷使用。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：一种远程通信式微电网电能表，包括控制器以及分别与所述控制器连接的采集装置、通信装置和接口装置;所述控制器包括控制芯片以及与其连接的指令存储装置，所述采集装置包括与所述控制器连接的信号采集器和设置于电能表本体表面的显示装置，所述通信模块包括电力线载波通信模块、射频模块和射频匹配电路，所述接口装置包括负载接口和储能接口，所述射频匹配电路连接增幅装置。

进一步地，所述指令存储装置包括分级存储器以及分别与其连接的程序计数器、指令译码器和时序产生器。

进一步地，所述信号采集器包括数据采集卡以及分别与所述数据采集卡连接的信号放大器、AD采样单元。

进一步地，所述显示装置包括显示面板和输入面板，所述输入面板包括按键盘，所述显示面板包括人机交互界面的液晶显示屏。

进一步地，所述负载接口包括直流负载母端和直流控制子端，所述直流负载母端分别与多个所述直流控制子端连接，所述直流负载母端包括Buck变换器。

进一步地，所述储能接口包括光伏阵列端口和蓄电池储能端口，所述蓄电池储能端口包括双向Boost/Buck变换器。

进一步地，所述增幅装置包括定向增益天线，所述定向增益天线包括螺旋臂偶极子天线，通过同轴电缆与所述射频匹配电路相连。

进一步地，所述电能表的外围设置屏蔽罩，所述屏蔽罩采用0.15mm至0.35mm的金

属板材，所述板材上包含多个微型圆孔，所述屏蔽罩外围覆盖绝缘漆层。

进一步地，所述屏蔽罩顶部设置伸缩提手，所述伸缩提手上设置硅胶套，所述硅胶套上设置透气口及若干颗凸起粒状。

进一步地，所述透气口内层设置海绵衬里。

本发明的有益效果在于：

1、本发明电能表可以实现综合功能，一方面是通过远程方式，利用电力线载波通信模块和射频通信模块对来自智能电表的信息进行收集、处理和分析，另一方面，是通过接口装

置实现电能表与直流微电网、直流母线的无缝对接;

2、作为本发明控制核心的控制器，可以一方面执行远程通讯指令，另一方面通过电力载波通信模块和射频通信模块获取能耗数据，还可以通过与其连接的接口装置，进行对直流微电网的对接，解决传统接口之间不匹配的问题;

3、本发明可以在不改变现有智能电表安装方式的情况下，提供了一种可远程通讯并与直流微电网进行无缝衔接的装置，通过智能电表双网络混合、双向通信的实现，从而实现了用户对智能电表的远程通讯和用电信息查看，实现了远程查询与对接管理的双重功效，值得广泛推广与使用。

具体实施方式

如图1所示，一种远程通信式微电网电能表，包括控制器1以及分别与控制器1连接的采集装置2、通信装置3和接口装置4;控制器1包括控制芯片5以及与其连接的指令存储装置6，采集装置2包括与控制器1连接的信号采集器7和设置于电能表本体表面的显示装置8，通信模块3包括电力线载波通信模块9、射频模块10和射频匹配电路11，接口装置4包括负载接口13和储能接口14，射频匹配电路11连接增幅装置12。指令存储装置包括分级存储器以及分别与其连接的程序计数器、指令译码器和时序产生器。信号采集器包括数据采集卡以及分别与数据采集卡连接的信号放大器、AD采样单元。显示装置包括显示面板和输入面板，

输入面板包括按键盘，显示面板包括人机交互界面的液晶显示屏。负载接口包括直流负载母端和直流控制子端，直流负载母端分别与多个直流控制子端连接，直流负载母端包括Buck变换器。储能接口包括光伏阵列端口和蓄电池储能端口，蓄电池储能端口包括双向Boost/Buck变换器。增幅装置包括定向增益天线，定向增益天线包括螺旋臂偶极子天线，通过同轴电缆与射频匹配电路相连。电能表的外围设置屏蔽罩，屏蔽罩采用0.15mm至0.35mm的金属板材，板材上包含多个微型圆孔，屏蔽罩外围覆盖绝缘漆层。屏蔽罩顶部设置伸缩提手，伸缩提手上设置硅胶套，硅胶套上设置透气口及若干颗凸起粒状。透气口内层设置海绵衬里。

本装置的首要职能是实现远程通信，即通过电力线载波通信模块和射频通信模块对来自智能电表的信息进行收集、处理和分析，单片机芯片是控制器的控制核心，一方面执行远程通讯指令，另一方面通过电力载波通信模块和射频通信模块获取能耗数据，显示屏为包括人机交互界面的液晶显示屏，便于用户的直接信息读取;信号采集器包括数据采集卡和模数处理单元，将采集的信号转换成数字信号，并统一汇集送入单片机进行处理;指令存储装置包括分级存储器以及分别与其连接的程序计数器、指令译码器和时序产生器。分级存储器存储并提供智能电表配置信息、设备状态信息、时间表信息、计量数据等;程序计数器指明程序中下一次要执行的指令地址的一种计数器。它兼有指令地址寄存器和计数器的功能。当一条指令执行完毕的时候，程序计数器作为指令地址寄存器，其内容必须已经改变成下一条指令的地址，从而使程序得以持续运行。程序计数器用来形成下一条要执行的指令的地址。通常，指令是顺序执行的，而指令在存储器中是顺序存放的。一般情况下下一条要执行的指令的地址可通过将现行地址加1形成，微操作命令“ 1”就用于这个目的。如果执行的是转移指令，则下一条要执行的指令的地址是要转移到的地址。该地址就在本转移指令的地址码字段，将其直接送往程序计数器。指令译码器用来对指令的操作码进行译码，产生相应的控制电平，完成分析指令的功能。时序产生器用来产生时间标志信号。

在微型计算机中，时间标志信号一般为三级：指令周期、总线周期和时钟周期。微操作命令产生电路产生完成指令规定操作的各种微操作命令。这些命令产生的主要依据是时间标志和指令的操作性质，实际是各微操作控制信号表达式的电路实现，它是组合逻辑控制器中最为复杂的部分。电力线载波通讯模块的主要作用是使单片机与智能电表进行数据交换，以实现装置外部通信的各种功能;射频通信模块结合射频匹配电路和增幅装置，基于射频通信的方式实现装置与智能电表数据交换。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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