專利名稱：智能表箱的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種智能表箱。
背景技術：
目前，國家電網公司對智能電網的研究、試點工作已在逐步展開。智能電網的基本特征就是在技術上體現信息化、自動化、互動化，管理上體現集團化、集約化、精益化、標準化，要具有堅強的網架結構，具備各類電源接入、送出的適應能力以及大范圍資源優化配置能力和用戶多樣化服務能力，從而實現安全、可靠、優質、清潔、高效、互動的電力供應。為推進農網智能化建設，需要依靠新技術、新設備的強力支持，同時加強重點技術研究與應用。在農網規劃方面，應調整規劃原則，優化配網建設方案。智能配電網在供電可靠性、靈活性等方面提出了更高要求，研究和完善農網規劃原則，優化供電模式。推廣和應用智能裝備，加大力度研究和應用緊湊型、集成化、智能化、環保型的變配電設備。研究和應用適合于農網的通信與自動化新技術，著力解決農村點多面廣的分散通信難題，提高配網自動化水平，研究中低壓電網統一數據采集、調配集管一體化等關鍵技術。目前農網中缺乏低壓客戶智能用電管理裝置，給農網智能配電的發展造成障礙。

實用新型內容為實用新型的目的就是解決目前農網中缺乏低壓客戶智能用電管理裝置的問題， 提供一種結構合理，使用方便，實現遠程數據采集，實時在線監測、遠程控制，歷史電費、客戶用電情況查詢，實時傳遞停電信息、電費電價等信息，基本滿足了“信息化、自動化、互動化”的智能電網需求。為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案—種智能表箱，它包括箱體，箱體設有門體，在箱體內設有智能終端，智能終端與多個用戶分表連接，同時智能終端還與表箱總表和漏電保安器連接，在門體上設有液晶屏和鍵盤，它們與智能終端連接；智能終端通過GPRS/3G/CDMA方式接收主站遠程發送的指令信息，采集各設備的運行數據進行報警數據、負荷數據的統計；用戶分表統計各用戶的用電數據；表箱總表獲取統計與用戶分表和之間的差值，計算表箱損耗；漏電保安器低壓停電、 故障判斷；液晶屏顯示各用戶分表運行數據、歷史電費數據的查詢，并查看相應的用電宣傳及供電公司下發的通知公告；鍵盤進行信息的輸入。所述智能終端分別通過485總線與表箱總表、各用戶分表、漏電保安器以及液晶屏連接。所述智能終端包括ARM芯片，它與GPRS/3G/CDMA模塊、電源、以太網接口、存儲裝置、實時時鐘、維護RS485總線、獨立抄表RS485總線、紅外通信模塊連接，ARM芯片還與液
晶屏連接。所述用戶分表、表箱總表均為智能電表。所述存儲裝置包括Flash數據存儲器和EEPROM存儲器。[0012]本實用新型的表箱中的液晶屏、用戶分表、表箱總表、漏電保安器通過485線組成 485專網，分別與智能終端進行通訊，獲取各設備的運行數據。智能終端通過GPRS/3G/CDMA方式的通訊通道接收后臺軟件發送的指令信息，通過485采集各設備的運行數據進行報警數據、負荷數據的統計。用戶分表用于統計各用戶的用電數據。表箱總表用于獲取統計與用戶分表和之間的差值，計算表箱損耗。漏電保安器采集二級漏保器供電信息(通過漏保器485數字接口，實時采集漏保器上下端口電流、電壓等信息)，實現低壓停電、故障判斷。液晶屏用戶分表通過液晶屏進行分表運行數據、歷史電費數據的查詢，并查看相應的用電宣傳及供電公司下發的通知公告等。金屬鍵盤液晶屏的操作全部通過金屬鍵盤進行。本實用新型的有益效果是該產品裝備實時監控漏電保安器，確保了人身安全，提高了搶修速度。智能表箱內安裝具有485通訊的三相四線漏電保安器，通過采集表箱內二級漏電保安器信息，實現遠程監控漏保器運行狀態、低壓停電、故障智能判斷，確保漏電保安器安全穩定運行，防止發生人身觸電事故。并與95598、應急搶修中心信息共享，工作聯動，分析客戶咨詢或投訴停電狀況，做出準確判斷，便捷、快速的處理停電故障。該產品實現了遠程集抄、費控，提高抄表催費效率。智能表箱安裝了可遠程跳合閘的智能電表，通過3G智能采集終端，實時采集表碼，解決了“一人扛梯、一人抄表”的傳統模式；通過遠程控制智能電表，實現遠程費控，與營銷系統聯網可實現預付費功能，解決了現場停電催費的困難。尤其是采用3G專網作為數據通訊手段，大大提高了信號傳輸的準確率和實時性，是傳統的低壓載波和低壓小無線通訊方式無法比擬的。該產品通過低壓線損實時統計，切實降低損耗。通過信息采集，實現主站對異常用電進行分析，電能質量統計分析，計算分析實時低壓線損，減少跑冒滴漏，最大限度的降低低壓損耗。遠程監測采集表計出線電壓，分析判斷客戶用電質量，匯總低壓客戶電壓合格率。該產品實現了實時電費、信息查詢，促進互動化用電。智能表箱安裝智能用電交互終端，通過LED彩色顯示屏，客戶可以實時查詢表計的當前表碼，及日用電負荷情況，掌握自己用電信息，并通過自助交費機及時交納電費；實時查詢全年月用電量和每月電費信息， 讓客戶了解用電情況；通過主站遠程下發停電信息、停電計劃，實時傳遞停電信息，客戶做好停電準備；通過用電宣傳欄，提供電費電價、安全用電指導等信息，引導客戶安全、科學用電。通過智能用電交互終端實現了與低壓客戶的互動用電，滿足了客戶用電需求。

圖1為本實用新型的箱體結構圖；圖2為智能終端結構圖。其中，1，箱體，2.智能終端，3.用戶分表，4.表箱總表，5.漏電保安器，6.液晶屏，7.鍵盤，8.GPRS/3G/CDMA模塊，9.電源，10.以太網接口，11. Flash數據存儲器，12.實時時鐘，13.維護RS485總線，14.紅外通信模塊，15. ARM芯片，16.獨立抄表RS485總線， 17. EEPROM 存儲器。
具體實施方式

以下結合附圖與實施例對本實用新型做進一步說明。圖1、圖2中，它包括箱體1，箱體1設有門體，在箱體1內設有智能終端2，智能終端2與多個用戶分表3連接，同時智能終端2還與表箱總表4和漏電保安器5連接，在門體上設有液晶屏6和鍵盤7，它們與智能終端2連接；智能終端2通過GPRS/3G/CDMA方式接收主站遠程發送的指令信息，采集各設備的運行數據進行報警數據、負荷數據的統計；用戶分表統計各用戶的用電數據；表箱總表獲取統計與用戶分表和之間的差值，計算表箱損耗； 漏電保安器5低壓停電、故障判斷；液晶屏6顯示各用戶分表運行數據、歷史電費數據的查詢，并查看相應的用電宣傳及供電公司下發的通知公告；鍵盤7進行信息的輸入。所述智能終端2分別通過485總線與表箱總表4、各用戶分表3、漏電保安器5以及液晶屏6連接。所述智能終端2包括ARM芯片15，它與GPRS/3G/CDMA模塊8、電源9、以太網接口 10、Flash數據存儲器11、EEPROM存儲器17、實時時鐘12、維護RS485總線13、獨立抄表 RS485總線16、紅外通信模塊14連接，ARM芯片15還與液晶屏6連接。所述用戶分表3、表箱總表4均為智能電表。本實用新型中液晶屏6實現表箱液晶顯示，傳遞停電信息、停電計劃、電價信息、 配電系統運行工況等；提供安全用電指導，引導科學用電。具體實現功能 用電通知、公告信息支持客戶自定義顯示內容，通過后臺軟件將指定的內容信息，通過GPRS下載到終端，再通過終端下發到液晶屏。 用電信息宣傳由于智能表箱部署范圍大、客戶量大、客戶層次面廣等優勢；可以通過智能表箱發布企業文化、政策法規、客戶服務、停電計劃、企業社會活動等信息及定向性的利民廣告信息。 客戶歷史用電電費查詢通過與營銷系統的接口，實現查詢用戶的歷史用電情況。 總表運行數據查看查看當前總表的運行數據，包括三相電壓、三相電流、三相功率、表碼數據。 客戶用電數據查看查看客戶當前電表的運行數據。 漏電保安器5運行數據查看查看漏保器上下端口電流、電壓等信息。智能終端2采用高速嵌入式微處理器系統，模板化設計；包括ARM芯片15、 GPRS/3G/CDMA模塊8、紅外通信模塊14、電源9及顯示和一些其他的外圍硬件接口完成了智能居民終端的全部功能。電源9提供所需的直流電源，并實現交流信號輸入到直流工作模塊的電氣隔離， 保證各個模塊的工作安全；ARM芯片15是其中的核心部分，采用功能強大、抗干擾能力好的 ARM芯片15完成；智能終端2通過RS485接口抄讀用戶分表3數據，并通過GPRS/3G/CDMA 模塊8或者lO/lOOBase T以太網接口 10將用戶分表3數據上傳至主站。智能終端2工作原理框圖如圖2所示通過低壓客戶智能電表用電信息實時采集、處理，實現表碼采集；異常用電分析；電能質量統計分析；用電采集設備檔案管理；計算分析實時低壓線損。監測末端電壓質量，遠程采集末端電能質量，分析判斷客戶用電質量，及時進行設備改造、供電網絡調整；實現表箱開關門狀態檢測，實時報警，防止低壓偷竊電。ARM芯片15采用高速工業用ARM微處理器，實用性好，速度快，抗干擾性好；大容量FLASH數據存儲，有效防止數據丟失，錯亂。多種通信方式可選，可根據需要選擇3G專網、 GPRS/CDMA無線公網，10/100以太網，有線等通信方式。整機體積小，功耗少，安裝便捷，可靠性好，免維護。寬電壓工作范圍設計，當智能居民終端輸入電壓達到標稱值1. 9倍時候， 智能居民終端不損壞，供電恢復正常時智能居民終端仍能正常工作。電磁兼容性能優異，能抵御外界的傳導性瞬變脈沖群、磁場、靜電、雷擊浪涌等干擾。智能居民終端采集各電能表的實時電能示值、日零點凍結電能示值、抄表日零點凍結電能示值。電能數據保存時帶有時標。實時采集智能居民終端直接采集指定電能表的相應數據項。定時自動采集智能居民終端能夠按主站設置的采集周期自動采集電能表數據。自動補抄智能居民終端對在規定時間內未抄讀到數據的電能表具有自動補抄功能。 補抄失敗時，生成時間記錄，并向主站報告。智能終端2能夠按要求對采集數據進行分類存儲，如日凍結數據、抄表日凍結數據、曲線數據、歷史月數據等。曲線凍結數據密度為1小時。智能終端2抄表數量支持192 只，存儲容量32M，能夠分類存儲下列數據每個電能表的31個日零(次日零點)凍結電能表數據、12個月抄表日的凍結電能數據、2M個凍結的整點電能數據。智能終端2能監視電能表運行狀況，電能表發生參數變更、時鐘超差或電能表故障等狀況時，按事件記錄要求記錄發生時間和異常數據。實時時鐘12具有召測和對時功能。實時時鐘12的日計時誤差< 士 ls/d。智能居民終端可接收主站或本地手持設備的時鐘召測和對時命令。智能終端2能夠通過本地信道對電能表進行廣播對時。 智能終端2參數設置和查詢可主站遠程或手持設備本地設置和查詢下發參數。 智能終端2檔案。智能居民終端通信參數，如主站通訊地址(包括主通道和備用通道)、通信協議、 IP地址等。 抄表參數可遠程或本地設置和查詢抄表方案，如智能居民終端采集周期、抄表時間、采集數據項等。智能終端2能夠根據設置的事件屬性，將事件按重要事件和一般事件分類記錄。 事件包括參數變更、抄表失敗、智能居民終端停/上電、電能表時鐘超差等。智能居民終端能夠主動向主站發送告警信息。智能居民終端能夠保存最近500條事件記錄。智能終端2具有本地功能眷本地狀態指示具有電源、告警、抄表等指示。 本地維護接口提供本地維護接口，支持手持設備通過紅外通信口等本地維護接口設備參數和現場抄讀電能量數據。本地參數設置和現場抄表具有權限和密碼管理。[0057] 本地信息觸發功能通過長按智能居民終端編程鍵2秒以上或通過紅外、調試口向智能居民終端發送特定命令幀，智能居民終端可向主站發送特定信息。 自檢和異常記錄可自動進行自檢，發現設備異常并有事件記錄和告警功能。 初始化智能終端2接收到主站下發的初始化命令后，分別對硬件、參數區、數據區進行初始化，參數區置為缺省值，數據區清零。漏電保安器5用來對線路進行接地故障和間接接觸保護，控制及減少線損，防止因此而引起的設備事故以及電氣火災。同時在額定漏電動作值處于高檔位投運時，能針對人畜發生觸電的特種波形漏電提供良好的后備保護。能識別、分離對地泄漏電流和特種波形漏電流(類似于人畜觸電波形)。做到既能保持較高的投運率，又能最大限度地確保人畜安全。數碼顯示剩余電流動作檔位值和線路實時剩余電流值及剩余電流最大相。剩余電流動作檔位和分斷時間多檔可調，既可作總保，也可作分支保，可適應分級保護。有自動跟蹤定檔功能，能根據線路實際剩余電流變化進行自動定檔，方便使用者。設有“告警”功能，啟用該功能后，如線路剩余電流超過當前剩余電流動作值時，只告警不跳閘(燈光閃亮)。方便線路查找故障點時使用。可通過查詢功能查看各種原因跳閘的累計次數。增強型產品具有以上功能外，還具有三相欠壓、過壓保護功能，并具有記錄和查詢歷史故障跳閘的次數和最近20次的跳間故障的發生時間、故障剩余電流值及最大相。通訊型產品具有增強型功能外，內置RS485通訊接口，能與上位機通訊，把故障記錄等參數上傳至上位機，以便查看分析和控制線路的運行情況，適應以后農網自動化管理的需求。采集表箱內二級漏保器供電信息(通過漏保器485數字接口，實時采集漏保器上下端口電流、電壓等信息)，實現低壓停電、故障判斷，與95598、應急搶修中心聯動，分析客戶咨詢或投訴停電狀況，做出準確判斷，便捷、快速的處理停電故障。用戶分表3、表箱總表4均為智能電表，它可以計量有功總電量，反向有功計入正向，并能存儲最近6個月的凍結電量；具有時鐘日歷計時功能，閏年自動切換，4費率8時段；采用背光IXD顯示，單行或雙行顯示可編程設置，具有數據輪顯、鍵顯功能，并可用遙控器查看數據項；獨立的RS485接口和紅外通訊接口，雙方通訊可同時進行，互不影響；具有脈沖測試口和脈沖燈輸出功能，多功能(時鐘輸出、時段投切輸出)檢測輸出口功能，可通過編程設置輸出類型；具有停電顯示功能；具有費率指示燈和通信指示燈功能。
權利要求1.一種智能表箱，其特征是，它包括箱體，箱體設有門體，在箱體內設有智能終端，智能終端與多個用戶分表連接，同時智能終端還與表箱總表和漏電保安器連接，在門體上設有液晶屏和鍵盤，它們與智能終端連接；智能終端通過GPRS/3G/CDMA方式接收主站遠程發送的指令信息，采集各設備的運行數據進行報警數據、負荷數據的統計；用戶分表統計各用戶的用電數據；表箱總表獲取統計與用戶分表和之間的差值，計算表箱損耗；漏電保安器低壓停電、故障判斷；液晶屏顯示各用戶分表運行數據、歷史電費數據的查詢，并查看相應的用電宣傳及供電公司下發的通知公告；鍵盤進行信息的輸入。
2.如權利要求1所述的智能表箱，其特征是，所述智能終端分別通過485總線與表箱總表、各用戶分表、漏電保安器以及液晶屏連接。
3.如權利要求1或2所述的智能表箱，其特征是，所述智能終端包括ARM芯片，它與 GPRS/3G/CDMA模塊、電源、以太網接口、存儲裝置、實時時鐘、維護RS485總線、獨立抄表 RS485總線、紅外通信模塊連接，ARM芯片還與液晶屏連接。
4.如權利要求1所述的智能表箱，其特征是，所述用戶分表、表箱總表均為智能電表。
5.如權利要求3所述的智能表箱，其特征是，所述存儲裝置包括Flash數據存儲器和 EEI3ROM存儲器。
專利摘要本實用新型涉及一種智能表箱，它包括箱體，箱體設有門體，在箱體內設有智能終端，智能終端與多個用戶分表連接，同時智能終端還與表箱總表和漏電保安器連接，在門體上設有液晶屏和鍵盤，它們與智能終端連接；智能終端通過GPRS/3G/CDMA方式接收主站遠程發送的指令信息，采集各設備的運行數據進行報警數據、負荷數據的統計；用戶分表統計各用戶的用電數據；表箱總表獲取統計與用戶分表和之間的差值，計算表箱損耗；漏電保安器低壓停電、故障判斷；液晶屏顯示各用戶分表運行數據、歷史電費數據的查詢，并查看相應的用電宣傳及供電公司下發的通知公告；鍵盤進行信息的輸入。本實用新型實現了遠程數據采集、控制，實時在線監測，電費、客戶用電情況查詢。
文檔編號G01R11/02GK202083724SQ20112017814
公開日2011年12月21日 申請日期2011年5月30日 優先權日2011年5月30日
發明者劉繼勇, 常維華, 張美婷, 王汀, 王珂 申請人:濟南市歷城區供電公司