供電線路智能監控器的製作方法

2023-06-20 17:03:51 1

專利名稱：供電線路智能監控器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於供電或配電的電路的保護裝置，特別涉及一種供電線路智能保護器。
現有技術的三相用電監控器是於八十年代使用分離電子元器件組成的產品，它應具備供電線路的斷路、短路、超載、竊電等非正常供電運行狀態的監控報警功能。但由於電子元器件的技術參數低下及功能單一，其設計的技術水平受限，除功能不能滿足需要以外，還存在著著如抗幹擾能力差，負載能力小，不能自動投切，竊電識別準確度低，無網絡通訊功能等不足。
為解決現有技術的不足，本實用新型設計的供電線路智能監控器。其設計是全部採用中大規模集成電路，內部信號全部採用數位訊號傳輸，以可編程CPU中央處理器為核心，實時信號採樣處理，應用了模糊識別技術，同時配備網絡接口。基本構成方案是由信號採集電路、信號調理電路、不規範用電識別電路、CPU中央處理器及其管理的程序信息存儲器、聯鎖電路、顯示器、網絡接口的組合構成。其中，信號採集電路是在三相四線電度表的電源端和用戶端與7個(A1、A2，B1、B2，C1、C2，G)電流採集線圈構成的採樣迴路；信號調理電路是由A1和A2的濾波限幅電路構成，不規範用電識別電路是採用了模糊識別技術的電壓比較器；聯鎖電路是用於執行告警斷電的繼電器代替；顯示器是可提供6位指示的LED數碼管顯示器；網絡接口電路是由匯集網絡數據傳輸並與通訊管理模塊相契合的適配電路。
如此設計的供電線路智監控器其技術原理是根據電磁感應原理6個檢測元件(電流互感器)分別加裝在進入用戶前的三相電供電線電錶的三相用電線纜上。在未竊電的情況下，同一相位(例如A相)的線纜上的2個檢測元件感應測出的電流、相位是完全相同的，(據電工學中串聯電路電流處處相等定理)，相互抵消後差值為零；當有竊電行為時(例如分流或反相)，同一相位(例如A相)的線纜上的2個檢測元件感應測出的電流幅值、相位就會出現一定差值，通過信號採樣器對差值信號進行採樣，信號調理器對信號進行整形、放大，信號識別器對信號的高低電平判別並傳給CPU中央處理器，由CPU中央處理器執行程序依照算法進行判別當前是否竊電。
信號採樣電路安裝在進用戶前、後三相四線電纜上的7個檢測元件(電感線圈)分別檢測出相應線纜中的電流幅值、相位信號，分別轉換為電壓信號Va1、Va2、Vb1、Vb2、Vc1、Vc2，進入信號採樣器；信號調理電路對輸入的信號進行整形、放大，濾除高次諧波及雜波等幹擾信號，並對各信號幅值進行求差運算A相差值ΔVa＝Va1-Va2B相差值ΔVb＝Vb1-Vb2C相差值ΔVc＝Vc1-Vc2將ΔVa、ΔVb、ΔVc以電壓幅值大小送入信號識別器。
信號識別器把ΔVa、ΔVb、ΔVc與偏差閥值V進行比較，以V1、V2、V3輸出幅值作為比較結果。
A相若ΔVa＞V則A相不正常，V1輸出高電平；若ΔVa＜V則A相正常輸出低電平；B相若ΔVb＞V則B相不正常，V2輸出高電平；若ΔVb＜V則B相正常，V2輸出低電平；C相若ΔVc＞V則相不正常，V3輸出高電平；若ΔVc＜V則C相正常，V3輸出低電平；V1、V2、V3信號送CPU中央處理器。
CPU中央處理器執行程序存儲器中的程序，按主要功能分為以下幾部分不規範用電識別電路對信號識別器輸出的信號進行採集累計，當處理器內部時鐘計時到60S時，調用內部模糊判別算法模塊判別當前的累計值是否超過設定值；超過設定值即為竊電，聯鎖裝置中的繼電器動作，發出(報警、切斷電源)接點信號，同時竊電累計時間顯示的6位LED數碼管指示加一；顯示模塊管理將竊電累計數值轉換為七段LED數碼顯示的內碼，並對數碼管提供約4mS的刷新信號，以保證LED數碼管顯示亮度一致；通訊模塊管理對網絡通訊接口進行管理，接收並相應網絡接口輸入的指令(如竊電累計值清零、參數組態等)，發送本機工作狀態等數據；住處緩存器管理每次用電監控器上電時先從住處緩存區取讀前次參數和竊電累計值；運行期間，將更新的參數、數據寫入住處緩存器。
說明書附圖

圖1是本實用新型的供電線路智能監控器的結構示意圖；圖2是圖2是信號採集電路示意圖。
圖3是信號調理電路原理圖。
結合附圖闡述本實用新型的供電線路智能監控器的實施例如下供電線路智能監控器依次由信號採集電路(1)、信號調理電路(2)、不規範用電識別電路(3)、CPU中央處理器(4)及其管理的程序信息存儲器(5)、聯鎖電路(6)、顯示器模塊(7)、網絡接口電路(8)的組合構成。其中的信號採集電路(1)是如附圖2所示，在三相四線電度表的電源端和用戶端與7個(A1、A2，B1、B2，C1、C2，G)電流採集線圈構成的信號採集迴路，電流採集線圈即電流互感器。信號調理電路(2)是如附圖3所示，由A1、A2的濾波限幅電路構成。不規範用電識別電路(3)是如附圖4所示，採用了模糊識別技術的電壓比較器。聯鎖電路(6)是用可執行告警斷電的繼電器代替。顯示器(7)是可提供6位指示的七段LED的數碼管顯示器。網絡接口電路(8)是由匯集網絡數據傳輸並與通訊管理模塊(9)相契合的適配電路。
本實用新型設計的供電線路智能監控器，對不規範用電識別準確，防範功能強，可防範火線對地、表前分流、摘鉤、反相、零線斷路及專用竊電器的竊電。還可以監測過負荷及漏電。
設計的監控器採用模糊識別技術，對電網波形畸變、熱噪聲、電磁幹擾、雷電造成的跨步、電壓及元器件「疲勞」等現象識別準確，無錯判。本監控器的使用環境友好、適用面廣，設計了寬範圍工作電源，在電網波動±30％範圍內可正常工作，工作溫度範圍為-30℃-60℃。
權利要求1.供電線路智能監控器依次由信號採集電路(1)、信號調理電路(2)、不規範用電識別電路(3)、CPU中央處理器(4)及其管理的程序信息存儲器(5)、聯鎖電路(6)、顯示器(7)、網絡接口電路(8)的組合構成，其特徵在於其中的信號採集電路(1)是在三相四線電度表的電源端和用戶端與7個(A1、A2，B1、B2，C1、C2，G)電流採集線圈構成的採樣迴路；信號調理電路(2)由A1和A2的濾波限幅電路構成；不規範用電識別電路(3)是採用了模糊識別技術的電壓比較器；聯鎖電路(6)是用可執行告警、斷電的繼電器代替；顯示器(7)是可提供6位指示的LED數碼管顯示器；網絡接口電路(8)是由匯集網絡數據傳輸並與通訊管理模塊(9)相契合的適配電路。
專利摘要本實用新型設計的供電線路智能監控器。由信號採集電路、信號調理電路、不規範用電識別電路、CPU中央處理器及其管理的程序信息存儲器、聯鎖電路、顯示器、網絡接口的組合構成。對不規範用電識別準確,防範功能強,本監控器的使用環境友好、適用面廣。
文檔編號H02H3/10GK2482252SQ0122717
公開日2002年3月13日 申請日期2001年6月18日 優先權日2001年6月18日
發明者李寧, 史東明, 付強, 薛喜山, 楊國賢, 梁玉文 申請人:大慶市北盛有限公司