[发明专利]用于预警阶梯电量越限和电压越限的智能电表及预警方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能电表，特别是涉及一种用于预警阶梯越限和电压越限的智能电表及其预警方法。

背景技术

目前，我国绝大多数城市已经推出了阶梯式电价政策，阶梯式电价是指把户均用电量设置为若干个阶梯分段或分档次定价计算费用。对居民用电实行阶梯式递增电价，其目的在于，实现细分市场的差别定价，提高居民用电效率，可以提高能源效率，减少能源浪费、引导居民养成良好的用电习惯。然而，我国居民很多都没有良好的节约用电意识，很少有人会定期查看电能表电量，大多数居民都是等见到电费账单才知道每月用了多少电量，因此，阶梯式电价政策很多时候并没有发挥出应有的作用。现有技术的电能表并不具备针对阶梯度数的监控功能，也不能在超过阶梯度数时向用户发出提示或预警。

另外，随着科技的发展和进步，不管是企业用电设备还是家用电器，其功能越来越强大，在给人们生活带来极大便利的同时，也让故障的出现几率越来越高，轻则电气设备罢工，重则对人们的生命财产造成损失，酿成安全事故。用电设备对电能质量的依赖日益突出。电压作为电能质量的一个指标。各种电气设备都设计在额定电压下工作。当用户端电压波动超过允许值时，则用电设备的性能、生产效率、产品质量等都将受到不同程度的影响：(1)电压过低对于高能源消耗的电器，特别是空调、电冰箱等，造成难以启动、电流过大、过热、效率降低；(2)电压过高会造成各种电器过压击穿，烧毁等故障。又如，当异步电动机端子电压为负偏差时，负荷电流将增大，起动转矩、最大转矩和最大负荷能力均显著减小，严重时甚至不能起动或堵转；当电压为正偏差时，转矩增加，严重时可能导致联轴器剪断，或损坏设备。而现有技术的智能电表并没有涉及到用户对电压质量的监测和预警。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之一目的在于提供一种用于预警阶梯电量越限和电压越限的智能电表及其预警方法，其可以有效解决现有技术的电能表不具备对阶梯度数和电压质量监控功能的问题，实现了在预超过阶梯度数和预超过允许电压时向用户发出提示或预警的目的。

为达上述及其它目的，本发明提出一种用于预警阶梯电量越限和电压越限的智能电表，包括一电表箱，该电表箱内包括：

一电能表；

电量、电压接入器，连接该电能表，将每月用电量、每天电压数据的模拟信号转换为数字信号传送至越限预警控制器；

越限预警控制器，通过该电量、电压接入器连接至该电能表，采用模糊聚类特性预警方法，根据不同的结果，输出不同的预警信号。

预警器，连接该越限预警控制器。

进一步地，所述预警器包括一四色LED灯及一蜂鸣器，所述四色LED灯与蜂鸣器连接所述越限预警控制器。

进一步地，所述电能表箱外壁上设有一LED复位开关，所述LED复位开关连接至所述四色LED灯。

进一步地，所述预警器还包括一通讯模块，所述通讯模块连接所述越限预警控制器。

进一步地，所述越限预警控制器根据模糊聚类特性预警方法得到一个以上的阶梯电量预警值以及电压预警值，该阶梯电量预警值包括第一阶梯电量值、第二阶梯电量值、第三阶梯电量值阈值和电压阈值。

进一步地，所述当月用电量为从将电能表的实时示数与当月月初的电量示数作差处理获取而得。

为达到上述目的，本发明还提供一种用于预警阶梯越限和阶梯越限的智能电表的预警方法，包括如下步骤：

步骤一，电量、电压接入器将每月用电量和每天电压数据的模拟信号转换为数字信号，并传送至越限预警控制器。

步骤二，越限预警控制器接收每月用电量和每天电压数据，采用模糊聚类预警算法，在电量即将超过第一、二、三阶梯电量时，给出相应的电量预警指令；当电压快超过允许值时，作出相应的电压预警指令。

步骤三，根据不同的指令，输出不同的预警信号。

进一步地，在步骤三中，在越限预警控制器输出的预警信号之后，还可通过通讯模块将结果通知给用户。

进一步地，步骤二中，如果当月用电量大于第一阶梯电量预警值且小于第二阶梯电量预警值，所述越限预警控制器输出第一预警信号；如果当月用电量大于第二阶梯电量预警值且小于第三阶梯电量预警值，所述越限预警控制器输出第二预警信号；如果当月用电量大于第三阶梯电量预警值，所述越限预警控制器输出第三预警信号。

进一步地，所述第一、二、三阶梯电量及电压阈值采用模糊聚类特性预警方法获得，该模糊聚类特性预警方法包括如下步骤：

获取大量历史数据；

对数据进行标准化处理；