CN103592507B - 变电站计量装置电压回路报警器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站计量装置电压回路报警器，包括RS485通信电路、报警电路、短消息通信电路、电源电路和液晶显示器；使用时将被测电能表的RS485通信接口并接在一起和报警器的RS485通信线路连接，报警器通过RS485总线被测电能表进行通信，获取计量装置的实时电压信息，显示器循环显示各个被测计量装置；报警器内有报警短息通信模块，可将异常电压信息以短信形式发送；报警器以其CPU与电池电压监测芯片连接，以监测蓄电池电池用电状况。本发明的变电站计量装置电压回路报警器，具有可在第一时间对计量装置电压异常做出判断并通知运维人员、使得电压异常能及时得以处理、减少电量漏记和计量纠纷等优点。

Description

变电站计量装置电压回路报警器

技术领域

本发明涉及一种变电站计量装置电压回路报警器。

背景技术

变电站计量用电压回路，中间环节众多，因此时常出现电能表电压异常现象(失压占90％以上)。电能表出现失压时将停止工作失去电能计量作用，由于缺少报警装置，运维人员很难在第一时间发现，造成电能表失压运行时间过长，造成大量的电能漏计，经济损失严重，同时为计量纠纷埋下了隐患，有损公司信誉和形象。

如图2所示，电能表电压从不同的母线经过了母线PT、PT并列柜、电压切换装置、电表联合接线盒等多个环节，中间任何一个环节出现问题(如接线松动、继电器故障、切换装置失灵等)都会引发电能表电压异常。基于以上现象，亟需研制新的方法和设备协助运维人员及时发现电能表电压异常现象，减少电能表电压异常运行时间。

发明内容

本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种变电站计量装置电压回路报警器，以在第一时间对电压异常做出判断并通知运维人员、使得电压异常能及时得以处理、减少电量漏记和计量纠纷。

本发明为解决技术问题采用以下技术方案。

变电站计量装置电压回路报警器，其结构特点是，包括RS485通信电路、报警电路、短消息通信电路、电源电路和显示器；所述报警电路包括电压测量电路和电压比较电路；

在被测电能表与变压器之间设置有电压互感器；所述电源电路与所述电压互感器相连接；被测电能表的RS485通信接口通过RS485总线与所述RS485通信电路相连接；RS485通信电路与所述电压测量电路相连接；所述电压测量电路与所述电压比较电路相连接，所述电压比较电路还与所述短消息通信电路相连接；所述显示器和所述电压比较电路相连接。

本发明的变电站计量装置电压回路报警器的结构特点也在于：

所述显示器为LCD显示器。

所述的变电站计量装置电压回路报警器还包括蓄电池；所述蓄电池与所述电源电路相连接。

如图3所示，所述电源电路包括所述电源电路包括稳压芯片U1、电容C1～C2和电解电容E1～E3；所述电容C1、电容C2、电解电容E1～E3均与所述稳压芯片U1相连接；所述电容C1、电解电容E1、电解电容E2相互并联连接后的一端与所述稳压芯片U1相连接，所述电容C1、电解电容E1、电解电容E2相互并联连接后的另一端接地；所述电容C2、电解电容E3相互并联连接后的一端与所述稳压芯片U1相连接，所述电容C2、电解电容E3相互并联连接后的另一端接地。

如图4所示，所述短消息通信电路包括无线通信芯片U2、SIM卡芯片U3、电容C3～C6、电阻R1～R3；无线通信芯片U2与电压比较电路相连接；

所述电容C3通过所述电阻R1与SIM卡芯片U3相连接；所述电容C4通过所述电阻R2与SIM卡芯片U3相连接；所述电容C5与SIM卡芯片U3相连接；所述电阻R3与电容C6相连接，且所述电阻R3与电容C6之间的连接点与SIM卡芯片U3相连接；无线通信芯片U2与SIM卡芯片U3之间相连接。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

本发明的变电站计量装置电压回路报警器，采用24V直流电源供电，能够同时监测8-32只电能表，实现在第一时间对电压异常做出判断并通知运维人员，运行维护人员可以在第一时间到现场排除故障，使得电压异常能及时得以处理，减少电量漏记和计量纠纷。

1、本发明能够在变电站电能表电压异常时立刻进行报警，故障可以在最短时间得到解决，减少因电压异常对用户造成的影响，从而大大提高供电的优质服务水平；

2、本发明连接于电压互感器二次侧，能够以各种标准对不同电压等级的电压进行监测报警；

3、本发明具有蓄电池，停电情况下依然能够完成报警功能，可靠性高；

4、本发明集成度高，体积小巧，与电能表并联，接线简单，可直接安装于计量箱内，便于安装。

本发明的变电站计量装置电压回路报警器，用于供电部门对安装在变电站内计量装置的电压回路实时监测，具有可在第一时间对电压异常做出判断并通知运维人员、使得电压异常能及时得以处理、减少电量漏记和计量纠纷等优点。

附图说明

图1为本发明的变电站计量装置电压回路报警器的结构框图。

图2为变电站电能表电压回路电气原理图。

图3为本发明的变电站计量装置电压回路报警器的电源电路的电路图。

图4为本发明的变电站计量装置电压回路报警器的短消息通信电路的电路图。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参见附图1，变电站计量装置电压回路报警器，其包括RS485通信电路、报警电路、短消息通信电路、电源电路和显示器；所述报警电路包括电压测量电路和电压比较电路；

在被测电能表与变压器之间设置有电压互感器；所述电源电路与所述电压互感器相连接；被测电能表的RS485通信接口通过RS485总线与所述RS485通信电路相连接；RS485通信电路与所述电压测量电路相连接；所述电压测量电路与所述电压比较电路相连接，所述电压比较电路还与所述短消息通信电路相连接；所述显示器和所述电压比较电路相连接。

使用时将被测电能表的RS485通信接口并接在一起，和报警器的RS485通信电路连接，报警器通过RS485总线被测电能表进行通信，获取计量装置的实时电压信息，显示器循环显示各个被测计量装置的电压信息。在所述报警器的面板上，设置有用于设置被测电能表的通信地址和查询命令的按键，并设置现场报警用的蜂鸣器及发光二极管；所述报警器内有报警短息通信模块，可将异常电压信息以短信形式发送；所述报警器以其CPU与电池电压监测芯片连接，以监测蓄电池电池用电状况。所述RS485通信电路和被测电能表(可以并联16只电能表)的RS485接口通过屏蔽双绞线并联在一起。

本发明的电源电路与计量用电能表并联接线于电压互感器二次侧获取电压。电源电路取自电压互感器二次侧电压，为单相交流220V或单相交流100V，同时带有蓄电池，变电站停电后仍能够实现报警功能。其中电压测量电路实时测量电压，提供数字信号测量结果给电压比较电路分析判断电压是否异常，当判定电压异常时通过SMS短消息通信电路发出报警短消息到指定运行维护人员的手机上，完成报警过程。

本发明通过RS485线路与计量用电能表的RS485接口并联接线用户获取计量装置的电压回路的信息，被测计量装置的电能表、电压互感器、电流互感器和连接线构成一套完成的计量装置，电能表本身能够测量计量回路电压值，报警器通过RS485总线和电能表通信获得计量装置电压数值，将读取的电压数值和设定的额定电压数值相比较，当于差值超线时则电压互感器二次侧获取待监测电压。自身工作电源取自变电站不间断工作电源(直流24V蓄电池)，变电站停电后仍能够实现报警功能。其中电压测量电路实时测量电压，提供数字信号测量结果给电压比较电路分析判断电压是否异常，当判定电压异常时通过SMS短消息通信电路发出报警短消息到指定运行维护人员的手机上，完成报警过程。

所述显示器为LCD显示器。

所述的变电站计量装置电压回路报警器还包括蓄电池；所述蓄电池与所述电源电路相连接。由于带有蓄电池，在变电站停电后，由蓄电池为报警器供电，仍能够实现报警功能，报警功能不会因为停电而停止。

如图3所示，所述电源电路包括所述电源电路包括稳压芯片U1、电容C1～C2和电解电容E1～E3；所述电容C1、电容C2、电解电容E1～E3均与所述稳压芯片U1相连接；所述电容C1、电解电容E1、电解电容E2相互并联连接后的一端与所述稳压芯片U1相连接，所述电容C1、电解电容E1、电解电容E2相互并联连接后的另一端接地；所述电容C2、电解电容E3相互并联连接后的一端与所述稳压芯片U1相连接，所述电容C2、电解电容E3相互并联连接后的另一端接地。

如图3，稳压芯片U1为三端正电源稳压电路L7805。L7805是一块三端正电源稳压集成电路。该电路内置短路保护及热保护电路，具有输出电压固定的特点，广泛应用于各种电视机、收录机、电子仪器等设备中作电源稳压用。L7805采用三引线带散热片塑料TO-220的封装形式封装。所述电容C1、电解电容E1和E2相并联连接后的一端与所述稳压芯片U3相连接；另一端接地。所述电容C2与所述电解电容E3并联连接后的一端与所述稳压芯片U3相连接，另一端接地。

如图4所示，所述短消息通信电路包括无线通信芯片U2、SIM卡芯片U3、电容C3～C6、电阻R1～R3；无线通信芯片U2与电压比较电路相连接；

所述电容C3通过所述电阻R1与SIM卡芯片U3相连接；所述电容C4通过所述电阻R2与SIM卡芯片U3相连接；所述电容C5与SIM卡芯片U3相连接；所述电阻R3与电容C6相连接，且所述电阻R3与电容C6之间的连接点与SIM卡芯片U3相连接；无线通信芯片U2与SIM卡芯片U3之间相连接。

所述无线通信芯片U2为M590E通信模块。M590E通信模块是一款Dual Band的GSM/GPRS工业无线模块,提供短信、数据业务等功能,在各种工业和民用领域得到广泛的应用，具有以下几个特点：1)功耗低：待机功耗2.5mA；2)温宽大：-40—80℃；3)支持串口的CMUX功能；4)开放1Kbytes数据区供客户使用；8)独特AES软件加密功能。

如图4，无线通信芯片U2与SIM卡芯片U3相连接，可实现无线通信功能，使得电压比较电路所发出的报警信号能够通过无线通信芯片U2与SIM卡芯片U3发出去，在第一时间对电压异常做出判断并通知运维人员、使得电压异常能及时得以处理、减少电量漏记和计量纠纷。

运行维护人员的手机接收到报警信息，可根据报警信息确定何处出现了何种故障，从而带着相应的维修维护工具前去故障现场排除故障，从而使得变电站计量装置能够在第一时间得到维修维护，确保变电站计量装置的计量准确性，避免供电单位与用户之间产生用电计量上的纠纷，提高了用电系统的智能化水平，方便了供电单位对远程的变电站计量装置的故障排除。

Claims (5)

1.变电站计量装置电压回路报警器，其特征是，包括RS485通信电路、报警电路、短消息通信电路、电源电路和显示器；所述报警电路包括电压测量电路和电压比较电路；

在电能表与变压器之间设置有电压互感器；所述电源电路与所述电压互感器相连接；电能表的RS485通信接口通过RS485总线与所述RS485通信电路相连接；RS485通信电路与所述电压测量电路相连接；所述电压测量电路与所述电压比较电路相连接，所述电压比较电路还与所述短消息通信电路相连接；所述显示器和所述电压比较电路相连接；

电源电路与电能表并联接线于电压互感器二次侧获取电压；电源电路取自电压互感器二次侧电压，为单相交流220V或单相交流100V；

电能表本身能够测量电压回路电压值，报警电路通过RS485总线和电能表通信获得计量装置电压数值，提供数字信号测量结果给电压比较电路分析判断电压是否异常，当判定电压异常时通过短消息通信电路发出报警短消息到指定运行维护人员的手机上，完成报警过程。

2.根据权利要求1所述的变电站计量装置电压回路报警器，其特征是，所述显示器为LCD显示器。

3.根据权利要求1所述的变电站计量装置电压回路报警器，其特征是，还包括蓄电池；所述蓄电池与所述电源电路相连接。

4.根据权利要求1所述的变电站计量装置电压回路报警器，其特征是，所述电源电路包括稳压芯片U1、电容C1～C2和电解电容E1～E3；所述电容C1、电容C2、电解电容E1～E3均与所述稳压芯片U1相连接；所述电容C1、电解电容E1、电解电容E2相互并联连接后的一端与所述稳压芯片U1相连接，所述电容C1、电解电容E1、电解电容E2相互并联连接后的另一端接地；所述电容C2、电解电容E3相互并联连接后的一端与所述稳压芯片U1相连接，所述电容C2、电解电容E3相互并联连接后的另一端接地。

5.根据权利要求1所述的变电站计量装置电压回路报警器，其特征是，所述短消息电路包括无线通信芯片U2、SIM卡芯片U3、电容C3～C6、电阻R1～R3；无线通信芯片U2与电压比较电路相连接；

所述电容C3通过所述电阻R1与SIM卡芯片U3相连接；所述电容C4通过所述电阻R2与SIM卡芯片U3相连接；所述电容C5与SIM卡芯片U3相连接；所述电阻R3与电容C6相连接，且所述电阻R3与电容C6相连接的一端与SIM卡芯片U3的端子11相连接；

所述无线通信芯片U2的端子11与所述SIM卡芯片U3的端子2相连接，所述无线通信芯片U2的端子12通过所述电阻R1与SIM卡芯片U3的端子1相连接；无线通信芯片U2的端子13通过所述电阻R2与SIM卡芯片U3的端子3相连接，无线通信芯片U2的端子14与SIM卡芯片U3的端子5相连接。