[发明专利]一种电能管理与控制装置

说明书

技术领域：

本发明属于电力管理与控制技术领域，涉及一种电能管理与控制装置，适用于小区或者楼宇配电系统的远程管理和控制，实现小区电能管理的远程实时管控运行。

背景技术：

目前，电力运行对居民生活的影响占有重要地位，居民电力供应及其电能的管理和控制对于居民电力使用具有重要作用，现有的居民电能管理和控制装置主要通过GPRS组网方式进行远程抄表或人工抄表进行管理和控制，这种方式需要大量的人力和运行成本，不适合实时管理与控制，现有类似产品存在扩展性小、维护性差等不同方面的缺点；而自动化控制电力设备运行作为主导的状况下，庞大的居民电能管控的远程化、自动化、实时化也将成为一个电能管理与控制的趋势，对居民小区电能管理与控制装置的需求日益提高，但由于历史及需求的原因，一直没有合适的产品。因此，设计提供一种节省人力、运行费用低、能够实时管理和控制、自动化程度高的小区电能管控装置很有必要。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种扩展性强、维护方便和实时性好的居民小区电能管理与控制装置，其组网方式为多种方式混合，发挥各种通讯方式的优势，方便维护及现场接线，节省通讯线缆的使用量，提高管控效率，解决远程管控的实时性问题。

为了实现上述目的，本发明的主体结构包括数据采集单元、管理控制单元、物理地址、接线端子、网络接口端子、数据通讯单元和中央处理器；中央处理器与数据采集单元、管理控制单元、数据通讯单元之间具有数据交换功能的电气连接，物理地址具有一个不能修改的唯一的编码区域，物理地址与出厂时在中央处理器的程序中设定的软件地址一致，中央处理器通过数据采集单元实时采集物理地址并与其软件地址进行比对，物理地址与软件地址不一致时则报警输出，通过数据通讯单元传输出去，同时中央处理器存储报警信息的编码及报警时间以备查验；管理控制单元通过中央处理器的控制实现故障监测和费用管理，并实时将设备故障异常通过数据通讯单元传输到管控中心，同时中央处理器存储报警信息的编码和报警时间；数据通讯单元通过一个或两个双向通信的485或者232串口实现单元或楼栋内设备的组网连接，所有数据通过单元或楼栋内的一台设定为主机的电能管理与控制装置对数据进行汇总后通过该装置的一个实现双向通信的网口传输到控制中心，多个单元或多个楼栋通过单元或楼栋内设定为主机的电能管理与控制装置的双向通信的网口实现远程通信和组网；数据通讯单元实现单元或楼栋内设备的组网连接通过接线端子进行电气连接实现的，多个单元或多个楼栋远程通信和组网通过网络接口端子进行电气连接实现的，电能管理与控制装置中的接线端子为管控电能的管控前端和管控后端的接入和接出端。

本发明涉及的中央处理器通过8位到32位单片机和外围电路实现，管理控制单元由时间控制器、计数控制器和控制继电器组成，并通过中央处理器的指令实现电能管理与控制装置对居民供电的控制，具体控制方式包括时间设定控制、电量设定控制、计费设定控制和报警等级设定控制中的一种或多种，其执行指令均来自于中央处理器；中央处理器根据预先设定、远程原先指令和远程实时指令不同的指令自身处理后做出指令给管理控制单元执行管理控制指令；数据采集单元1由电压量采集元件、开关量采集元件、电流量采集元件和数据整理元件电信息连通组成，在中央处理器的管理下进行工作。

本发明以现有的居民配电系统使用的标准电能表为基础体，为实现对数据的快速处理、电能参数的收集、管理和传输，增加了中央处理器、数据采集单元、管理控制单元和数据通信单元；同时，为组网和远程通信的需要，增加了数据通讯接线端口。

本发明与现有技术相比，其安装使用安全可靠，维护方便，集成度高，运行维护成本低，可取代现有居民用电计量设备。

附图说明：

图1为本发明装置的主体结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图作进一步说明。

实施例：