1、多用戶電能表的概念

多用戶電能表即多用戶全電子式電能表，也叫集群電表符合我國國情我國居民住宅或公寓多以樓房為主。一座樓一般含幾個單元，而每個單元少者一般近十戶、十幾戶，多者幾十戶。針對上述情況，為了便于抄表和用電管理，目**些物業管理部門將多個單塊表集中安裝在樓梯間。這樣簡單的組合造成體積龐大、不美觀又不經濟。設計一種體積小、功能全又經濟的集中式多用戶全電子式電能表十分必要。這種集中式表一個單元、乃至一幢樓同用一塊即可，但它又不是多個單表的簡單組合。

（1）每戶電能計量單元：主要由電壓、電流采樣和專用電能表芯片（如BL0932B、ADE7755等）構成。它的任務是完成每個用戶的用電量累積、存儲，并同時將電量轉換成相應的脈沖分別輸出或送入單片機處理。戶電能計量單元，集中安裝在一個印刷電路板上，其面積比一個紙煙盒還小，每戶一塊，每戶單獨計量，集中式多用戶電表，互不影響。

（2）單片機系統：它是一個智能數據采集處理和控制單元。整個系統安裝在一個見方約200*80mm2的印刷電路板上。它的任務是接收并存儲各用戶電量，經處理后控制公用顯示器，定時、輪流顯示各戶用（或剩余）電量，控制對外通信，完成抄表或遠控等工作。

（3）輸出部分：主要包括公用顯示器和對外通信、控制接口等。

2、我國普通電能表現狀及存在問題分析

2.1我國普通電能表難以實現節能

我國以往的普通電能表，以計量為目的，控制功能薄弱，對電量基本沒有控制，導致嚴重的電能浪費。

? 以高校用電為例簡單分析。目前高校用電絕大部分是靠社會供電部門供應（較少數學校有發電廠），根據電表計量數目繳費，用多少電量就叫多少費用，沒有任何限制和規定。學校內部用電大都是供給制，免費供應。下面是某學校幾年來用電支出統計：

年度199819992000項目電量

（KW.H）電費（元）電量

（KW.H）電費（元）電量

（KW.H）電費（元）數量2.622.6921.835.8553.170.0142.220.4103.872.4122.466.527從上表可以看出，每年的用電量以21%~22%的速度增加。

? 從此例看出，由于用電是免費的，電量多少，用電支出多少與個人利益沒有直接關系，人們節約用電意思淡薄，夜晚長明燈，白天開燈等等，更有甚者，有人會利用公共用電干私活，個人賺錢。普通電能表只具備計量功能，單純依靠人們節約意思控制是遠遠不夠的。這就需要高科技設備去控制。

2.2我國普通電能表占用空間大

? 普通電能表，水電一卡通多用戶電表，由于是一塊表控制一戶，所以每一戶都必須單獨配置一塊電能表。可想而知，在一棟大樓里，會有若干房間，那就意味著需要若干塊電能表，若把這些電能表放在一起計算，需要占去很大的空間。在房價如此高昂的時代，這無疑是一項巨大的浪費。

2.3我國普通電能表竊電現象嚴重

竊電的目的，就是想無償地獲得電能，多用戶電表，其手段是使計量電度表少計量甚至不計量。由于人們受利益驅動，想要無償使用電量，或是少交錢多用電，加之我國普通電能表構造簡單，很多人較易產生電行為。通過私拉亂接、私自開啟電表接線盒封印、無表用電、改變電表參數，甚至對于機械表而言，用一塊磁鐵就可以使計量變慢等等竊電手段，輕而易舉的竊電成功。，重擾亂用電秩序。

原理圖中R1、C1，R2、C2，R3、C3，R4∥(R5~R16)、C4為抗混疊濾波器。因為AD7755以900kHz過采樣速率采樣，故大大簡化了抗混疊濾波器的設計。不過，兩個通道之間的相位匹配非常重要。例如，當cosφ=0.5時，0.2°的外部相位誤差將產生0.6%的測量誤差。為使兩個通道的相位匹配，電阻、電容的取值分別為R1=R2=R3=R4=1kΩ(精度為1%);C1=C2=C3=C4=33nF;R5= 300kΩ，R6= 150kΩ，R7= 75kΩ，R8=39kΩ，R9=18kΩ，R10=9.1kΩ，R11=5.1kΩ，R12=2.2kΩ，R13=1.2kΩ，R14=560Ω，R15=R16=330kΩ。考慮到選用的分流器和基準源都存在允差，原理圖中設置了校準網絡，通過短接或斷開J1~J10，可在±30%范圍內進行調節。因為R15+R16=660kΩ，多用戶電表DDSH1599，大于大于R4(1kΩ)，因此，即使R5~R14全部短接，這條支路的-3dB頻率仍由R4和C4的值決定。據廠家介紹，從J1~J10全部接通變化到J1~J10全部斷開，50Hz處產生的相移僅為0.0004°。考慮到分流器存在寄生電感，較大時需要進行補償。當分濾器阻值很小時，如，小于200μΩ，特別要注意此問題。AD7755的供電電壓由電容分壓器分壓、二極管整流、RC濾波和7805 IC穩壓產生。7805的輸出以C13(10μF)和C12(100nF)退耦，接AD7755的DVDD。VDD再經R22(10Ω)、C10(100nF)和C11 (220μF)濾波，接AD7755的模擬電路電源管腳AVDD。AD7755的CLKIN和CLKOUT管腳接3.579545MHz晶體和2只22pF陶瓷電容。考慮抗電磁干擾，除原有的濾波電路外，原理圖電流輸入通道中增加了Z3、Z4鐵氧體，電源電路部分增加了由Z1鐵氧體、C16電容和MOV1金屬氧化物壓敏電阻組成的濾波網絡等。

②C8051F360單片機部分管腳及參數

由原理圖知：

P1.0~P1.7分配給八個用戶，作為脈沖輸入端口。

P2.0和P2.1分配給LED顯示部分作為時鐘信號和數據輸入。

P2.4和P2.5分配給24C16作為SCL和SDA信號腳。

此外，C8051F360功能強大，結構復雜，其余端口與本設計無關，故其分配情況不再詳述。

晶振采用11..0592MHz，電源使用3.3V。

③電源參數

240V~5V的共兩套，一套給AD7755，另一套給顯示模塊和5V~3.3V電源。5V~3.3V電源供給C8051F360和24C16。

240V~5V轉換電路中，相關參數如下：

C1=330uf，為濾波電容；C2=0.33uf，用于抵消輸入線較長時的電感效應，以防止電路產生自激震蕩；C3=1uf，用于消除輸出電壓中的高頻噪聲。

1、 表箱尺寸、安裝成本及接線成本：

DDSH1999型多用戶組合式智能電能表整表尺寸相當于一張報紙的大小，整表安裝方便，采用統一三相進電，只計量火線，零線共用，大大節省表箱尺寸及接線成本。單相或者三相出線只需安裝1P/3P分戶開關，節約斷路器使用成本。

2、 使用壽命、維護成本:

DDSH1999型多用戶組合式智能電能表使用壽命為10年以上，而傳統電能表使用壽命多為3-5年。DDSH1999型智能電能表的元器件選用決定了產品品質，而模塊化的設計決定了維護低成本，出線問題，只需對相應戶或者相應處的元器件進行更換維修，*整表更換。維護時不影響其他戶數計量。傳統電能表出線問題往往是整表更換。以上的決定了DDSH1999型多用戶組合式智能電能表的使用成本遠遠低于傳統電能表的成本。

3、 智能化控制節約人工成本：

DDSH1999型多用戶組合式智能電能表的遠程抄表、自動形成報表等智能化控制，從而使再多的用戶也*專人負責，只需相關工作人員利用少許工作時間即可輕松完成相關功能的設置，從而大大節約企業的用工成本。

4、 防竊電、防質疑、預付費等功能節約相關成本：

DDSH1999型多用戶組合式智能電能表只計量火線，零線共用的設計，杜絕用戶火零反接的竊電行為。先買電再用電，預付費功能杜絕企業不必要的電費拖欠造成的呆死帳風險。電能表自身的用電參數查詢功能，讓用戶的用電質疑消除，從而達到用戶“放心、明白”用電，企業“安心、輕松”管理。

5、 DDSH1999型多用戶組合式智能電能表帶來金融利益：

眾所周知，一個大型的商業綜合體一個月的用電量可達到幾十萬或者幾百萬，在夏日的用電高峰期的用電量更高。電力公司在收取項目的用電費用一般采用的為一個月作為一個結算周期，即本月的電費在下個月的幾日收取。在采用DDSH1999型多用戶組合式智能電能表后，用戶采取“先買電再用電”的方式后，企業就間接地多了幾十萬甚至幾百萬的流動資金，這些資金按照銀行利息算也是一筆可觀的收益，如果進行再投資，則收益可能更高。

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