[实用新型]三相数字式智能电表

说明书

本实用新型涉及智能家居、智能电表和智能电网领域，尤其涉及一种三相数字式智能电表。

目前，随着国家经济快速增长，智能电网被列入未来发展的战略决策。智能电表作为智能电网的重要组成部分，是电力部门优化用电管理过程的重要环节之一，也是实现数据互动、准确计量及智能调度的关键。智能电网中智能仪表应具有以下功能：更注重信息处理、互动、计量和通信，以实现用户负荷信息的详细记录和负荷相应。然而现有的智能电表显然还不能满足这种要求。

各行各业，尤其是工业用电广泛、用电量大、耗电多，要求供电安全可靠，可以满足用户对电力网络实时监控的要求，并根据监控的结果，进行有效地控制，提高供电的安全可靠性，帮助用户提高用电效率，节约能源、降低成本等要求。因此，设计一种安全可靠，运行状态良好，兼容性强，能对供电网络进行实时监控，包括全电气测量、电能质量、掉电不丢失、事件记录、通讯、数字量输入输出和模拟量输入输出等功能的新型智能电表显得更加的迫切和具有重要的意义。

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种安全可靠，运行状态良好，兼容性强，能对供电网络进行实时监控，注重信息处理、互动、计量和通信的三相数字式智能电表，以满足智能电网的要求。

本实用新型提供了一种三相数字式智能电表，包括输入输出模块、最小系统模块、人机界面模块和通信模块；所述输入输出模块、人机界面模块及通信模块分别与所述最小系统模块连接；所述最小系统模块包括电源模块、复位单元、微处理器和存储单元；所述电源模块设有防雷电路和开关电源，外部交流电经所述防雷电路和开关电源后产生两路隔离的5V直流电压，一路为所述通信模块供电，另一路为输入输出模块、微处理器、存储单元和人机界面模块供电。

作为本实用新型的进一步改进，所述输入输出模块包括数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块；所述数字量输入模块包括光电耦合电路、滤波去抖电路、防雷隔离电路，用于检测电力设备的开关状态；所述数字量输出模块包括隔离电路和驱动电路，用于与电力网络的中继电器连接，并实时保护电力网络；所述模拟量输入模块包括电压/电流互感器、滤波电路、增益电路、A/D采样电路，根据采样数字信号，计算得出电力网络的状态信息；所述模拟量输出模块包括磁隔离电路、驱动放大电路、信号处理电路，用于输出4‑‑20mA电流或0‑‑5V电压，实现变送器功能。

作为本实用新型的进一步改进，所述电源模块还设有DC/DC转换器和低压差线性稳压器；所述另一路5V直流电压分别经DC/DC转换器、低压差线性稳压器产生电压值为24V和3.3V的两路直流电压；所述24V的直流电压为所述数字量输入模块供电，所述3.3V直流电压为所述微处理器、存储单元、模拟量输入模块和人机界面模块供电

作为本实用新型的进一步改进，所述通信模块为采用标准Modbus‑RTU通信协议的RS485通信模块。

作为本实用新型的进一步改进，所述存储单元包括电可擦可编程只读存储器和铁电存储器；所述铁电存储器用于存储三相数字式智能电表的设置参数和校准参数。

作为本实用新型的进一步改进，所述人机界面模块包括实时显示电力网络状态信息的LCD屏幕、查看和设置三相数字式智能电表运行参数的按键单元，和实时显示电力网络电流大小的LED电流棒。

作为本实用新型的进一步改进，所述LCD屏幕实时显示电力网络的参数设置、电能质量、测量查询、参数查询、装置维护和事件记录，所显示的菜单采取树型结构设计。

作为本实用新型的进一步改进，所述LCD屏幕实时显示电力网络的参数设置、电能质量、测量查询、参数查询、装置维护和事件记录，所显示的菜单采取树型结构设计。

作为本实用新型的进一步改进，所述按键单元包括左右方向键、上下方向键、设定键和返回键四个按键。

作为本实用新型的进一步改进，所述LED电流棒包括多个依次排列的LED灯，被测设备的实时电流直接决定亮灯数量：

当被测设备的实时电流大于零且小于或等于被测设备的额定电流时，亮灯数量为y=[x1*I/In]；

当被测设备的实时电流大于被测设备的额定电流且小于或等于1.2倍被测设备的额定电流时，亮灯数量为y=[x1+(x2*I/(1.2*In))]；

当被测设备的实时电流大于1.2倍被测设备的额定电流时，亮灯数量为y=x1+x2+x3；

其中，y为亮灯的数量，x1为第一种颜色LED灯的数量，x2为第二种颜色LED灯的数量，x3为第三中颜色LED灯的数量，I为被测设备的实时电流，In为被测设备的额定电流。