专利名称：智能表箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智能表箱。
背景技术：
目前，国家电网公司对智能电网的研究、试点工作已在逐步展开。智能电网的基本特征就是在技术上体现信息化、自动化、互动化，管理上体现集团化、集约化、精益化、标准化，要具有坚强的网架结构，具备各类电源接入、送出的适应能力以及大范围资源优化配置能力和用户多样化服务能力，从而实现安全、可靠、优质、清洁、高效、互动的电力供应。为推进农网智能化建设，需要依靠新技术、新设备的强力支持，同时加强重点技术研究与应用。在农网规划方面，应调整规划原则，优化配网建设方案。智能配电网在供电可靠性、灵活性等方面提出了更高要求，研究和完善农网规划原则，优化供电模式。推广和应用智能装备，加大力度研究和应用紧凑型、集成化、智能化、环保型的变配电设备。研究和应用适合于农网的通信与自动化新技术，着力解决农村点多面广的分散通信难题，提高配网自动化水平，研究中低压电网统一数据采集、调配集管一体化等关键技术。目前农网中缺乏低压客户智能用电管理装置，给农网智能配电的发展造成障碍。

实用新型内容为实用新型的目的就是解决目前农网中缺乏低压客户智能用电管理装置的问题， 提供一种结构合理，使用方便，实现远程数据采集，实时在线监测、远程控制，历史电费、客户用电情况查询，实时传递停电信息、电费电价等信息，基本满足了“信息化、自动化、互动化”的智能电网需求。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案—种智能表箱，它包括箱体，箱体设有门体，在箱体内设有智能终端，智能终端与多个用户分表连接，同时智能终端还与表箱总表和漏电保安器连接，在门体上设有液晶屏和键盘，它们与智能终端连接；智能终端通过GPRS/3G/CDMA方式接收主站远程发送的指令信息，采集各设备的运行数据进行报警数据、负荷数据的统计；用户分表统计各用户的用电数据；表箱总表获取统计与用户分表和之间的差值，计算表箱损耗；漏电保安器低压停电、 故障判断；液晶屏显示各用户分表运行数据、历史电费数据的查询，并查看相应的用电宣传及供电公司下发的通知公告；键盘进行信息的输入。所述智能终端分别通过485总线与表箱总表、各用户分表、漏电保安器以及液晶屏连接。所述智能终端包括ARM芯片，它与GPRS/3G/CDMA模块、电源、以太网接口、存储装置、实时时钟、维护RS485总线、独立抄表RS485总线、红外通信模块连接，ARM芯片还与液
晶屏连接。所述用户分表、表箱总表均为智能电表。所述存储装置包括Flash数据存储器和EEPROM存储器。[0012]本实用新型的表箱中的液晶屏、用户分表、表箱总表、漏电保安器通过485线组成 485专网，分别与智能终端进行通讯，获取各设备的运行数据。智能终端通过GPRS/3G/CDMA方式的通讯通道接收后台软件发送的指令信息，通过485采集各设备的运行数据进行报警数据、负荷数据的统计。用户分表用于统计各用户的用电数据。表箱总表用于获取统计与用户分表和之间的差值，计算表箱损耗。漏电保安器采集二级漏保器供电信息(通过漏保器485数字接口，实时采集漏保器上下端口电流、电压等信息)，实现低压停电、故障判断。液晶屏用户分表通过液晶屏进行分表运行数据、历史电费数据的查询，并查看相应的用电宣传及供电公司下发的通知公告等。金属键盘液晶屏的操作全部通过金属键盘进行。本实用新型的有益效果是该产品装备实时监控漏电保安器，确保了人身安全，提高了抢修速度。智能表箱内安装具有485通讯的三相四线漏电保安器，通过采集表箱内二级漏电保安器信息，实现远程监控漏保器运行状态、低压停电、故障智能判断，确保漏电保安器安全稳定运行，防止发生人身触电事故。并与95598、应急抢修中心信息共享，工作联动，分析客户咨询或投诉停电状况，做出准确判断，便捷、快速的处理停电故障。该产品实现了远程集抄、费控，提高抄表催费效率。智能表箱安装了可远程跳合闸的智能电表，通过3G智能采集终端，实时采集表码，解决了“一人扛梯、一人抄表”的传统模式；通过远程控制智能电表，实现远程费控，与营销系统联网可实现预付费功能，解决了现场停电催费的困难。尤其是采用3G专网作为数据通讯手段，大大提高了信号传输的准确率和实时性，是传统的低压载波和低压小无线通讯方式无法比拟的。该产品通过低压线损实时统计，切实降低损耗。通过信息采集，实现主站对异常用电进行分析，电能质量统计分析，计算分析实时低压线损，减少跑冒滴漏，最大限度的降低低压损耗。远程监测采集表计出线电压，分析判断客户用电质量，汇总低压客户电压合格率。该产品实现了实时电费、信息查询，促进互动化用电。智能表箱安装智能用电交互终端，通过LED彩色显示屏，客户可以实时查询表计的当前表码，及日用电负荷情况，掌握自己用电信息，并通过自助交费机及时交纳电费；实时查询全年月用电量和每月电费信息， 让客户了解用电情况；通过主站远程下发停电信息、停电计划，实时传递停电信息，客户做好停电准备；通过用电宣传栏，提供电费电价、安全用电指导等信息，引导客户安全、科学用电。通过智能用电交互终端实现了与低压客户的互动用电，满足了客户用电需求。

图1为本实用新型的箱体结构图；图2为智能终端结构图。其中，1，箱体，2.智能终端，3.用户分表，4.表箱总表，5.漏电保安器，6.液晶屏，7.键盘，8.GPRS/3G/CDMA模块，9.电源，10.以太网接口，11. Flash数据存储器，12.实时时钟，13.维护RS485总线，14.红外通信模块，15. ARM芯片，16.独立抄表RS485总线， 17. EEPROM 存储器。
具体实施方式

以下结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。图1、图2中，它包括箱体1，箱体1设有门体，在箱体1内设有智能终端2，智能终端2与多个用户分表3连接，同时智能终端2还与表箱总表4和漏电保安器5连接，在门体上设有液晶屏6和键盘7，它们与智能终端2连接；智能终端2通过GPRS/3G/CDMA方式接收主站远程发送的指令信息，采集各设备的运行数据进行报警数据、负荷数据的统计；用户分表统计各用户的用电数据；表箱总表获取统计与用户分表和之间的差值，计算表箱损耗； 漏电保安器5低压停电、故障判断；液晶屏6显示各用户分表运行数据、历史电费数据的查询，并查看相应的用电宣传及供电公司下发的通知公告；键盘7进行信息的输入。所述智能终端2分别通过485总线与表箱总表4、各用户分表3、漏电保安器5以及液晶屏6连接。所述智能终端2包括ARM芯片15，它与GPRS/3G/CDMA模块8、电源9、以太网接口 10、Flash数据存储器11、EEPROM存储器17、实时时钟12、维护RS485总线13、独立抄表 RS485总线16、红外通信模块14连接，ARM芯片15还与液晶屏6连接。所述用户分表3、表箱总表4均为智能电表。本实用新型中液晶屏6实现表箱液晶显示，传递停电信息、停电计划、电价信息、 配电系统运行工况等；提供安全用电指导，引导科学用电。具体实现功能 用电通知、公告信息支持客户自定义显示内容，通过后台软件将指定的内容信息，通过GPRS下载到终端，再通过终端下发到液晶屏。 用电信息宣传由于智能表箱部署范围大、客户量大、客户层次面广等优势；可以通过智能表箱发布企业文化、政策法规、客户服务、停电计划、企业社会活动等信息及定向性的利民广告信息。 客户历史用电电费查询通过与营销系统的接口，实现查询用户的历史用电情况。 总表运行数据查看查看当前总表的运行数据，包括三相电压、三相电流、三相功率、表码数据。 客户用电数据查看查看客户当前电表的运行数据。 漏电保安器5运行数据查看查看漏保器上下端口电流、电压等信息。智能终端2采用高速嵌入式微处理器系统，模板化设计；包括ARM芯片15、 GPRS/3G/CDMA模块8、红外通信模块14、电源9及显示和一些其他的外围硬件接口完成了智能居民终端的全部功能。电源9提供所需的直流电源，并实现交流信号输入到直流工作模块的电气隔离， 保证各个模块的工作安全；ARM芯片15是其中的核心部分，采用功能强大、抗干扰能力好的 ARM芯片15完成；智能终端2通过RS485接口抄读用户分表3数据，并通过GPRS/3G/CDMA 模块8或者lO/lOOBase T以太网接口 10将用户分表3数据上传至主站。智能终端2工作原理框图如图2所示通过低压客户智能电表用电信息实时采集、处理，实现表码采集；异常用电分析；电能质量统计分析；用电采集设备档案管理；计算分析实时低压线损。监测末端电压质量，远程采集末端电能质量，分析判断客户用电质量，及时进行设备改造、供电网络调整；实现表箱开关门状态检测，实时报警，防止低压偷窃电。ARM芯片15采用高速工业用ARM微处理器，实用性好，速度快，抗干扰性好；大容量FLASH数据存储，有效防止数据丢失，错乱。多种通信方式可选，可根据需要选择3G专网、 GPRS/CDMA无线公网，10/100以太网，有线等通信方式。整机体积小，功耗少，安装便捷，可靠性好，免维护。宽电压工作范围设计，当智能居民终端输入电压达到标称值1. 9倍时候， 智能居民终端不损坏，供电恢复正常时智能居民终端仍能正常工作。电磁兼容性能优异，能抵御外界的传导性瞬变脉冲群、磁场、静电、雷击浪涌等干扰。智能居民终端采集各电能表的实时电能示值、日零点冻结电能示值、抄表日零点冻结电能示值。电能数据保存时带有时标。实时采集智能居民终端直接采集指定电能表的相应数据项。定时自动采集智能居民终端能够按主站设置的采集周期自动采集电能表数据。自动补抄智能居民终端对在规定时间内未抄读到数据的电能表具有自动补抄功能。 补抄失败时，生成时间记录，并向主站报告。智能终端2能够按要求对采集数据进行分类存储，如日冻结数据、抄表日冻结数据、曲线数据、历史月数据等。曲线冻结数据密度为1小时。智能终端2抄表数量支持192 只，存储容量32M，能够分类存储下列数据每个电能表的31个日零(次日零点)冻结电能表数据、12个月抄表日的冻结电能数据、2M个冻结的整点电能数据。智能终端2能监视电能表运行状况，电能表发生参数变更、时钟超差或电能表故障等状况时，按事件记录要求记录发生时间和异常数据。实时时钟12具有召测和对时功能。实时时钟12的日计时误差< 士 ls/d。智能居民终端可接收主站或本地手持设备的时钟召测和对时命令。智能终端2能够通过本地信道对电能表进行广播对时。 智能终端2参数设置和查询可主站远程或手持设备本地设置和查询下发参数。 智能终端2档案。智能居民终端通信参数，如主站通讯地址(包括主通道和备用通道)、通信协议、 IP地址等。 抄表参数可远程或本地设置和查询抄表方案，如智能居民终端采集周期、抄表时间、采集数据项等。智能终端2能够根据设置的事件属性，将事件按重要事件和一般事件分类记录。 事件包括参数变更、抄表失败、智能居民终端停/上电、电能表时钟超差等。智能居民终端能够主动向主站发送告警信息。智能居民终端能够保存最近500条事件记录。智能终端2具有本地功能眷本地状态指示具有电源、告警、抄表等指示。 本地维护接口提供本地维护接口，支持手持设备通过红外通信口等本地维护接口设备参数和现场抄读电能量数据。本地参数设置和现场抄表具有权限和密码管理。[0057] 本地信息触发功能通过长按智能居民终端编程键2秒以上或通过红外、调试口向智能居民终端发送特定命令帧，智能居民终端可向主站发送特定信息。 自检和异常记录可自动进行自检，发现设备异常并有事件记录和告警功能。 初始化智能终端2接收到主站下发的初始化命令后，分别对硬件、参数区、数据区进行初始化，参数区置为缺省值，数据区清零。漏电保安器5用来对线路进行接地故障和间接接触保护，控制及减少线损，防止因此而引起的设备事故以及电气火灾。同时在额定漏电动作值处于高档位投运时，能针对人畜发生触电的特种波形漏电提供良好的后备保护。能识别、分离对地泄漏电流和特种波形漏电流(类似于人畜触电波形)。做到既能保持较高的投运率，又能最大限度地确保人畜安全。数码显示剩余电流动作档位值和线路实时剩余电流值及剩余电流最大相。剩余电流动作档位和分断时间多档可调，既可作总保，也可作分支保，可适应分级保护。有自动跟踪定档功能，能根据线路实际剩余电流变化进行自动定档，方便使用者。设有“告警”功能，启用该功能后，如线路剩余电流超过当前剩余电流动作值时，只告警不跳闸(灯光闪亮)。方便线路查找故障点时使用。可通过查询功能查看各种原因跳闸的累计次数。增强型产品具有以上功能外，还具有三相欠压、过压保护功能，并具有记录和查询历史故障跳闸的次数和最近20次的跳间故障的发生时间、故障剩余电流值及最大相。通讯型产品具有增强型功能外，内置RS485通讯接口，能与上位机通讯，把故障记录等参数上传至上位机，以便查看分析和控制线路的运行情况，适应以后农网自动化管理的需求。采集表箱内二级漏保器供电信息(通过漏保器485数字接口，实时采集漏保器上下端口电流、电压等信息)，实现低压停电、故障判断，与95598、应急抢修中心联动，分析客户咨询或投诉停电状况，做出准确判断，便捷、快速的处理停电故障。用户分表3、表箱总表4均为智能电表，它可以计量有功总电量，反向有功计入正向，并能存储最近6个月的冻结电量；具有时钟日历计时功能，闰年自动切换，4费率8时段；采用背光IXD显示，单行或双行显示可编程设置，具有数据轮显、键显功能，并可用遥控器查看数据项；独立的RS485接口和红外通讯接口，双方通讯可同时进行，互不影响；具有脉冲测试口和脉冲灯输出功能，多功能(时钟输出、时段投切输出)检测输出口功能，可通过编程设置输出类型；具有停电显示功能；具有费率指示灯和通信指示灯功能。
权利要求1.一种智能表箱，其特征是，它包括箱体，箱体设有门体，在箱体内设有智能终端，智能终端与多个用户分表连接，同时智能终端还与表箱总表和漏电保安器连接，在门体上设有液晶屏和键盘，它们与智能终端连接；智能终端通过GPRS/3G/CDMA方式接收主站远程发送的指令信息，采集各设备的运行数据进行报警数据、负荷数据的统计；用户分表统计各用户的用电数据；表箱总表获取统计与用户分表和之间的差值，计算表箱损耗；漏电保安器低压停电、故障判断；液晶屏显示各用户分表运行数据、历史电费数据的查询，并查看相应的用电宣传及供电公司下发的通知公告；键盘进行信息的输入。
2.如权利要求1所述的智能表箱，其特征是，所述智能终端分别通过485总线与表箱总表、各用户分表、漏电保安器以及液晶屏连接。
3.如权利要求1或2所述的智能表箱，其特征是，所述智能终端包括ARM芯片，它与 GPRS/3G/CDMA模块、电源、以太网接口、存储装置、实时时钟、维护RS485总线、独立抄表 RS485总线、红外通信模块连接，ARM芯片还与液晶屏连接。
4.如权利要求1所述的智能表箱，其特征是，所述用户分表、表箱总表均为智能电表。
5.如权利要求3所述的智能表箱，其特征是，所述存储装置包括Flash数据存储器和 EEI3ROM存储器。
专利摘要本实用新型涉及一种智能表箱，它包括箱体，箱体设有门体，在箱体内设有智能终端，智能终端与多个用户分表连接，同时智能终端还与表箱总表和漏电保安器连接，在门体上设有液晶屏和键盘，它们与智能终端连接；智能终端通过GPRS/3G/CDMA方式接收主站远程发送的指令信息，采集各设备的运行数据进行报警数据、负荷数据的统计；用户分表统计各用户的用电数据；表箱总表获取统计与用户分表和之间的差值，计算表箱损耗；漏电保安器低压停电、故障判断；液晶屏显示各用户分表运行数据、历史电费数据的查询，并查看相应的用电宣传及供电公司下发的通知公告；键盘进行信息的输入。本实用新型实现了远程数据采集、控制，实时在线监测，电费、客户用电情况查询。
文档编号G01R11/02GK202083724SQ20112017814
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月30日 优先权日2011年5月30日
发明者刘继勇, 常维华, 张美婷, 王汀, 王珂 申请人:济南市历城区供电公司