本发明属于电业部门在用户用电管理工作中使用的设备。 目前,电业部门在住宅用电管理工作中采用的设备是电度表,控制方法是人工控制。由于电度表是单用户电度表,因此,一个电度表只能给一个用户提供计量服务,给电业管理工作带来了许多不便。主要表现在:(1)用户电度表分散安装,电业工作人员的抄表收费工作的劳动强度很大,差错率高。(2)公用电力线和用户电度表靠近用户,给用户提供了偷电之便,使电业部门的私人用户用电电费回收率大大下降。(3)传统的单用户电度表只能给一家一户计量电能,如二户以上使用一个电度表,电度表不能将每户使用的电量分开。(4)单用户电度表只能为电业部门提供计量服务,不能提供用电控制服务。
本发明的目的在于提供一种不仅能为若干用户分别计量电费,而且能为电业部门解决管理问题的多用户供电汇接装置。
本发明的任务是这样实现的:一种多用户供电汇接装置是由CPU微型计算机及配套设备组成,其特征在于交流电网接至JVI交流电压电流检测和配电电路的输入端;JVI的输出端A分别接至KZ1~n(n是大于1的正整数)用户用电控制电路的输入端A,输出端B接至JK接口电路;KZ1~n的输出端接至CY1~n(n是大于1的正整数)用户电量采样电路的输入端;CY1~n的输出端A接至各个用户,输出端B接至JK的输入端CL1~n(n是大于1的正整数);JK地输出端KL1~n(n是大于1的正整数)分别接至KZ1~n的输入端,JK中的DB数据总线接至CPU的DB;CPU的输出端AB地址总线、CB控制总线分别接至JK的输入端AB、CB。
本发明所说的KZ用户用电控制电路与CY用户用电电量采样电路的位置可以互换。
本发明与现有技术相比,由于本发明采用了多用户供电线汇集在一起的结构形式,因此,本发明具有以下优点:1、用户电度表抄写地点由分散变为集中,电业工作人员不再为抄表收费而东奔西走,大大减轻了工作人员的劳动强度。2、公用电力线和用户电度表不再靠近用户,用户计费器不单独存在,多用户的计费装置熔为一体,使用户偷电者无机可乘。3、便于在机内安装微型计算机,可以充分发挥微机的控制优势,做到了一机控多。4、使用微机控制,可以实现用电管理功能如下:(1)用户电量自动计费。(2)用电高峰和低谷时间分时计费。(3)用户用电功率限制。(4)电网电压高低压告警、触电保护等。(5)用户用电量自动显示,随时查看,自动打印。(6)三相交流电自动调整负载平衡,节约电能。(7)可通过有/无线数传机与供电部门进行通信,实现远距离遥控,使电业部门在办公室内就可以控制各用户的用电。
附图说明:
图一是本发明具体结构方框图。
图二是本发明的一个实施例的具体结构方框图。
图三是图二中JK接口电路。
图四是图二中KZ的一个用户的用电控制电路图。
图五是图二中JVI的三相电流检测电路图。
图六是图二中JVI的三相电压检测电路图。
图七是图二中CY的一个用户用电电量采样电路图。
实施例:以八用户为例,如图二JVE是交流电压电流检测和配电电路、KZ1~8是八个用户用电控制电路、CY1~8是八个用户用电量采样电路、JK是接口电路、CPU是微型计算机及配套设备,DC/AC是本机工作电源和备用直流工作电源。共六个主要部分组成。其原理是:JVI将三相或单相交流电分配给八个用电用户,并检测出交流电压和电流数值,经JK被送到CPU中,CY1~8将各个用户的用电数量经JK送到CPU中。交流电压和电流数值、用户用电量数值被送到CPU后,由CPU进行运算分析和存贮,一部分信息产生了用电控制信号,经JK被送到用户用电控制电路,分别控制各用户调整用电相位、给电或断电。另一部分信息形成各用户的电能计量数值放在存贮器中存放,作为用户收费凭证。
JK接口电路原理如下:图中AB为微型计算机的地址总线;DB为微型计算机的数据总线;RESET为复位信号;T1、T2为接口芯片8255A;T1中PA0~7脚接8个用户的电量采样电路输出,PC0~7脚中PC0脚接零线电流检测信号JI0,PC1、PC2、PC3脚分别A、B、C三相电流检测信号JIA、JIB、JIC,PC4、PC5、PC6分别接到A、B、C三相电压检测信号JVA、JVB、JVC线,PB0~7脚分别接8个用户的B相电压接通电路KLB1至KLB8;T2芯片中PA0~7脚分别接8个用户的A相电压接通电路的KLA1-KLA8线,PC0~7分别是8个用户的C相电压接通电路的KLC1-KLC8线。
用户1的用电控制电路。其原理如下:图中A、B、C为三相交流电输入端;KLA1、KLB1、KLC1为控制信号输入端;KLA1为高电平时,控制信号由KLA1端输入,经G1到G2,(G1为同相驱动器,G2为过零触发光电耦合器),使KSA导通,这时用户(1)使用A相电。当KLB1为高电平时,KSB导通,这时用户(1)使用B相电。当KLC1为高电平时,KSC导通,这时用户(1)使用C相电。当用户1出现用电过量或短路时,微计算机由软件程序进行分析判断后,控制KL均为O,不给用户供电。在八个用户供电汇接装置中,共有图四中的电路8块。
三相电流检测电路原理如下,图中LO、LA、LB、LC分别为地线、A相、B相、C相电流检测线。G1~4为电压比较器,G5~8为二输入端与非门。A、B、C、O线中的电流,由L、D、C、R、W转换为与线路电流成正比的电压信号,由G1进行比较,变成O、1数字信号。当三相电流平衡时,地线电流接近于O,G10输出为O,将G20、G2A、G2B、G2C的输出为1111,三相平衡电调节电路不工作,各用户使用的电压相位维持不变。当三相电流不平衡时,地线电流增大,到了一定程度时G10输出为1、G20输出为O,这时微机的三相平衡调节程序开始工作,根据JIA、JIB、JIC、JIC的数值来调整KLA、KLB、KLC的数据,通过调节A、B、C各相的负载来维持三相平衡。
三相电压检测电路原理如下,由T、D、C、R1、R2、W1、W2组成A、B、C三相电压取样电路,G1、G3比较电路,G2为逻辑电路。其中,G1为低压检测,G2为高压检测;当电压高于一定数值时,G3输出为0,JV为1,当电压低于一定数值时,G1输出为0,JV也为1,微机收到这个信号后,产生控制信号送到用户用电控制电路,控制全部用户不使用该相电。
用户用电量采样电路原理如下,电量采样可以采用多种形式,本实例中采用的是电流驱动电机式取样电路,即用户使用的电流流经电机线圈使电机转动,转动的速度与电流或电压成正比,转动的圈数与实际用电时间成正比。LED与R1、T1组成光电采样电路,电机每转动一圈给出一个脉冲信号,经G1整形放大,送到触发器G2中,触发器每收到一个脉冲信号,在CL的电平端就变化一次,这个信号经接口电路送到微机后,微机内部通过计算就产生了用户用电数,从而起到了电能计量作用。在本实例中,图七中的电路8块。
本实例中微型计算机是采用浪潮0530型微机。图3中T1、T2是计算机专用接口片8255A;图4中G1为7407,G2为MOC3061,RS为双向可控硅,C为0.01UF,R1为180欧,R2为300欧,R3为330欧,R4为39欧;图5中W为10K,R1为1K,R2为5.1K,G1为LM339,G2为CC4011,D1为N4001,D2为2DW7C,L为电流互感器;图6中R1为10K,R2为10K,R3为2K,D1为N4001,D2为2DW7C,G1为LM339,G2为LM339,G3为CC4001,T为220V/12V;图7中R1为5.4K,R2为10K,R3为10K,1为LM339,G2为CC4013,T1为3DU,LED为灯珠或发光二极管。