CN112327027A - 一种智能电表联合接线装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能电表联合接线装置，属于智能电表技术领域。本发明包括震动监测模块、震动传感器、光伏供电模块、电磁传感器、漏电与电磁脉冲干扰数据监测模块、电压与电流转接模块、GPRS信号电磁脉冲干扰抑制模块、串口信号电磁脉冲干扰抑制模块、电流电压电磁脉冲干扰抑制模块、电磁脉冲干扰信号传感器。本发明集成电源、串口、天馈三路电磁脉冲干扰抑制功能，能有效抑制电磁脉冲干扰，保护配网电能计量表的损坏；防止因误接线、错接线和漏接线造成的设备损坏和防止人身触电事故；光伏供电，实现智能电表联合接线装置运行状态的监测，易于推广应用。
Description
技术领域
本发明属于智能电表技术领域，具体涉及一种智能电表联合接线装置。
背景技术
随着电力系统智能化的不断发展，电能计量装置的信息化水平逐步提升，电能表、计量终端等计量装置更新换代频繁，计量装置的检验和维护工作也日益增多。在大批量的计量装置检验、更换工作中，如何能提高工作效率，提高工作安全性，对二次回路中的计量联合接线盒设计进行研究分析意义重大。
目前在配网智能电表用电安全性方面存在如下问题：
1. 电磁脉冲干扰抑制效果不佳的问题：智能电表安装在室外，经常遭受电磁脉冲干扰，导致电能数据无法读取，造成经济损失；同时电表因安装点分散，损坏后维护工作量也很大。虽然大部分电表箱已经按照规范要求配置了电磁脉冲干扰抑制器，但是这电磁脉冲干扰抑制器不能起到很好的防护效果。
2. 电表箱空间有限，传统的电磁脉冲干扰抑制器难已安装，即使安装了也达不到很好的防护效果。另外对于具备数据远程的电表缺少信号接口的电磁脉冲干扰抑制器。
3. 计量校对测试后存在误接线、漏接线的问题：常规的计量联合接线盒具备电流和电压短接片，在计量校对测试时需要跳线，核对完后如果过忘记归位，电能表可能无计量。
4. 通过联合计量盒进行窃电的行为：现在的联合计量盒虽然上盖要求具备铅封功能，但是下盖仍然存在改装窃电的可能，计量接线盒的结构不能完全避免窃电的行为。
5. 金属计量箱外壳没有带电指示和漏电指示，容易发生触电事故。
6. 智能电表的调试模式与工作模式不能自动切换，需要手动切换，不安全同时效率也不高。
为提高电能计量的安全稳定性、减少维护成本、提高经济效益。因此研制具备以上功能的“一种智能电表联合接线装置”对于电力配网部门具有重大的应用价值和前景。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种智能电表联合接线装置，具备电磁干扰抑制功能、瞬态数据记录、智能短接校准、防误接线、防窃电、防撬开外壳窃电振动告警、光伏供电接线盒运行状态告警与指示、金属计量箱外壳带电漏电告警指示功能，实现电磁脉冲干扰抑制与监测于一体。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种智能电表联合接线装置，包括震动监测模块、震动传感器、光伏供电模块、电磁传感器、漏电与电磁脉冲干扰数据监测模块、电压与电流转接模块、GPRS信号电磁脉冲干扰抑制模块、串口信号电磁脉冲干扰抑制模块、电流电压电磁脉冲干扰抑制模块、电磁脉冲干扰信号传感器；
所述光伏供电模块分别与震动监测模块、漏电与电磁脉冲干扰数据监测模块连接用于供电；
所述震动传感器与震动监测模块连接；电流电压电磁脉冲干扰抑制模块与电压与电流转接模块；
电流电压电磁脉冲干扰抑制模块、串口信号电磁脉冲干扰抑制模块、GPRS信号电磁脉冲干扰抑制模块均经过电磁脉冲干扰信号传感器与漏电与电磁脉冲干扰数据监测模块连接；
电磁传感器与漏电与电磁脉冲干扰数据监测模块连接。
进一步，优选的是，还包括LED工作运行指示，用于为运行状态指示，光伏供电模块还与LED工作运行指示连接进行供电。
进一步，优选的是，还包括短接电动切换模块，短接电动切换模块与电压与电流转换模块连接，用于实现电压与电流转换模块测试模式与工作模式的切换，光伏供电模块还与短接电动切换模块连接进行供电。
进一步，优选的是，还包括按键，按键与震动监测模块连接，用于实现震动监测模块的启动和禁用。
进一步，优选的是，CT与PT输入信号经过电流电压电磁脉冲干扰抑制模块再输入到电压与电流转接模块，然后输出给智能电表；CT与PT信号中的电磁脉冲干扰信号通过电流电压电磁脉冲干扰抑制模块进行抑制。
进一步，优选的是，串口信号的电磁脉冲干扰信号通过串口信号电磁脉冲干扰抑制模块进行抑制；GPRS信号中的电磁脉冲干扰信号通过GPRS信号电磁脉冲干扰抑制模块进行抑制。
进一步，优选的是，所述电流电压电磁脉冲干扰抑制模块、串口信号电磁脉冲干扰抑制模块、GPRS信号电磁脉冲干扰抑制模块的电磁脉冲干扰信号经过电磁脉冲干扰信号传感器传输给漏电与电磁脉冲干扰数据监测模块进行数据计算显示存储。
进一步，优选的是，所述电磁传感器将采集到的漏电信号传输给漏电与电磁脉冲干扰数据监测模块进行数据计算显示存储。
本发明主要应用于配变电力负荷计量管理终端、配变计量监测终端、三相智能电表的计量接线盒同时该接线盒具备电磁干扰抑制功能、瞬态数据记录、智能短接校准、防误接线、防窃电、防撬开外壳窃电振动告警、光伏供电接线盒运行状态告警与指示、金属计量箱外壳带电漏电告警指示、实现电磁脉冲干扰抑制与监测于一体。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
1、解决配变计量监测终端，因电磁脉冲干扰后电能数据无法读取，电能数据读不出来，损失严重的问题。
2、解决配变计量监测终端，因分布广，损坏后，维护工作量大的问题。
3、解决目前市场上还没有针对配变计量监测终端的专用电磁脉冲干扰抑制器与防窃电功能的智能电表联合接线装置。安装了传统的计量接线盒不具有电磁脉冲干扰抑制功能和防窃电功能的问题。
4、解决了在维护和安装电能计量接线盒过程中因误接线、错接线和漏接线造成的设备损坏和防止人身触电事故的问题。
5、配置高精度传感器，可检测金属计量箱外壳是否存在带电与漏电现象。
6、光伏供电，实现智能电表联合接线装置运行状态监测。
7、本发明开发设计一种智能电表联合接线装置，集成电源、串口、天馈三路电磁脉冲干扰抑制功能。此发明能有效抑制电磁脉冲干扰，保护配网电能计量表的损坏。
8、防止因误接线、错接线和漏接线造成的设备损坏和防止人身触电事故。光伏供电，实现智能电表联合接线装置运行状态的监测。
9、智能短接系统实现智能电表联合接线装置测试模式与工作模式的切换。提高工作效率。提高工作安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种智能电表联合接线装置的结构示意图；
图1中各标号：1-智能电表联合接线装置，2-按键，3-震动监测模块，4-LED工作运行指示，5-震动传感器，6-光伏供电模块，7-电磁传感器，8-漏电与电磁脉冲干扰数据监测模块，9-短接电动切换模块，10-电压与电流转接模块，11-GPRS信号电磁脉冲干扰抑制模块，12-串口信号电磁脉冲干扰抑制模块，13-电流电压电磁脉冲干扰抑制模块，14-电磁脉冲干扰信号传感器。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接””到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
如图1所示，一种智能电表联合接线装置，包括震动监测模块3、震动传感器5、光伏供电模块6、电磁传感器7、漏电与电磁脉冲干扰数据监测模块8、电压与电流转接模块10、GPRS信号电磁脉冲干扰抑制模块11、串口信号电磁脉冲干扰抑制模块12、电流电压电磁脉冲干扰抑制模块13、电磁脉冲干扰信号传感器14；
所述光伏供电模块6分别与震动监测模块3、漏电与电磁脉冲干扰数据监测模块8连接用于供电；
所述震动传感器5与震动监测模块3连接；电流电压电磁脉冲干扰抑制模块13与电压与电流转接模块10；
电流电压电磁脉冲干扰抑制模块13、串口信号电磁脉冲干扰抑制模块12、GPRS信号电磁脉冲干扰抑制模块11均经过电磁脉冲干扰信号传感器14与漏电与电磁脉冲干扰数据监测模块8连接；
电磁传感器7与漏电与电磁脉冲干扰数据监测模块8连接。
作为优选方案，还包括LED工作运行指示4，用于为运行状态指示，光伏供电模块6还与LED工作运行指示4连接进行供电。
作为优选方案，还包括短接电动切换模块9，短接电动切换模块9与电压与电流转换模块10连接，用于实现电压与电流转换模块10测试模式与工作模式的切换，光伏供电模块6还与短接电动切换模块9连接进行供电。
作为优选方案，还包括按键2，按键2与震动监测模块3连接，用于实现震动监测模块3的启动和禁用。
作为优选方案，CT与PT输入信号经过电流电压电磁脉冲干扰抑制模块13再输入到电压与电流转接模块10，然后输出给智能电表；CT与PT信号中的电磁脉冲干扰信号通过电流电压电磁脉冲干扰抑制模块13进行抑制。
作为优选方案，串口信号的电磁脉冲干扰信号通过串口信号电磁脉冲干扰抑制模块12进行抑制；GPRS信号中的电磁脉冲干扰信号通过GPRS信号电磁脉冲干扰抑制模块11进行抑制。
作为优选方案，所述电流电压电磁脉冲干扰抑制模块13、串口信号电磁脉冲干扰抑制模块12、GPRS信号电磁脉冲干扰抑制模块11的电磁脉冲干扰信号经过电磁脉冲干扰信号传感器14传输给漏电与电磁脉冲干扰数据监测模块8进行数据计算显示存储。
作为优选方案，所述电磁传感器7将采集到的漏电信号传输给漏电与电磁脉冲干扰数据监测模块8进行数据计算显示存储。
本发明电流电压电磁脉冲干扰抑制模块13、串口信号电磁脉冲干扰抑制模块12、GPRS信号电磁脉冲干扰抑制模块11均接地。
优选，震动监测模块3、电磁脉冲干扰数据监测模块8均与后台连接，用于传输告警信号、监测数据至后台。即理解震动监测模块3其本身具有声光告警功能，同时能将告警信号传输至后台，在后台进行告警。
本发明的工作原理是：
所述光伏供电模块6给LED工作运行指示4、震动监测模块3、漏电与电磁脉冲干扰数据监测模块8、短接电动切换模块9提供电源；
当智能电表联合接线装置1发生撬开外壳窃电而震动时，震动传感器5将采集到的震动信号传输给震动监测模块3，震动监测模块3将震动信号输出告警，可以采用声光报警，用以防止撬开外壳窃电，通过按键2还可以实现震动监测模块3的启动和禁用。
通过短接电动切换模块9可以实现电压与电流转换模块10测试模式与工作模式的切换。通过其内部继电器实现测试模式与工作模式的转换。测试模式与工作模式的具体工作方法不属于本发明保护的范围，本发明对此不做限制。
CT与PT输入信号经过电流电压电磁脉冲干扰抑制模块13再输入到电压与电流转接模块10，然后输出给智能电表。CT与PT信号中的电磁脉冲干扰信号通过电流电压电磁脉冲干扰抑制模块13进行抑制。电流电压电磁脉冲干扰抑制模块13可以采用市场上常用的信号浪涌保护器对干扰信号进行抑制，本发明对此不做限制。
串口信号的电磁脉冲干扰信号通过串口信号电磁脉冲干扰抑制模块12进行抑制；GPRS信号中的电磁脉冲干扰信号通过GPRS信号电磁脉冲干扰抑制模块11进行抑制。串口信号电磁脉冲干扰抑制模块12、GPRS信号电磁脉冲干扰抑制模块11可以采用市场上常用的信号浪涌保护器对干扰信号抑进行抑制，本发明对此不做限制。
电流电压电磁脉冲干扰抑制模块13、串口信号电磁脉冲干扰抑制模块12、GPRS信号电磁脉冲干扰抑制模块11的电磁脉冲干扰信号经过电磁脉冲干扰信号传感器14传输给漏电与电磁脉冲干扰数据监测模块8进行数据计算显示存储。
CT与PT输入信号经过电流电压电磁脉冲干扰抑制模块13抑制、串口信号的电磁脉冲干扰信号通过串口信号电磁脉冲干扰抑制模块12进行抑制、GPRS信号中的电磁脉冲干扰信号通过GPRS信号电磁脉冲干扰抑制模块11进行抑制后，之后经电磁脉冲干扰信号传感器14采集抑制后的信号，传输至漏电与电磁脉冲干扰数据监测模块8进行处理，得到电磁脉冲干扰数据，并对处理后的数据进行显示。
本发明装置装置与保护地之间有接地线，当接地线上出现漏电流时，电磁传感器7可以采集到这些漏电信号，将这些信号传输给漏电与电磁脉冲干扰数据监测模块8进行运算和显示。传输给漏电与电磁脉冲干扰数据监测模块8进行数据计算显示存储。电磁传感器7安装本发明装置与保护地之间的接地线上。
LED工作运行指示4为运行状态指示。LED工作运行指示4主要是一个光告警功能，当LED灯亮时表示光伏供电模块6正常，LED灯灭时表示光伏供电模块6工作异常。
本发明研制创新的装置结构安装孔位与传统的计量用接线盒一致，不影响计量箱体结构。
本发明取代原来的计量联合接线盒，增加电源、RS485、GPRS通道电磁脉冲干扰抑制功能。其中具备3路电源（即3个电流电压电磁脉冲干扰抑制模块13，对应电能表的3路电源进线）、1路RS485（即1个串口信号电磁脉冲干扰抑制模块12，电能表上有RS485的数据传输接口，主要是对这路RS485的数据接口进行浪涌保护）、1路SMA（即1个GPRS信号电磁脉冲干扰抑制模块11）线路电磁脉冲干扰抑制功能，防护电能计量设备不受到电磁脉冲干扰的危害。
本发明在上面面盖除了具备铅封功能外，还设计了防呆结果；优选底盖与转接回路五金件采用线路板隔离，不易拆卸，杜绝通过底盖改装的窃电行为。又优选，面盖具有防短接片错位、错接的防呆功能，当连接片处于错误位置时，接线盒的面盖将无法合上
本发明通过密码的设置（注：密码是通过按键输入的），实现震动传感的禁止与启动。再通过震动传感来监测和防止智能电表联合接线装置被撬开窃电。
本发明光伏供电，实现智能电表联合接线装置运行状态监测。
本发明电磁脉冲干扰抑制与监测于一体。
本发明能达到如下目的：
1、该装置取代传统的计量联合接线盒，兼具电磁脉冲干扰抑制的功能，具备优异的电磁脉冲干扰抑制效果，避免和降低智能电表、计量终端装置遭受电磁脉冲干扰的损害概率，并对电磁脉冲干扰数据进行记录。
2、该装置设计配置了震动传感器，通过密码控制震动检测模块，可以停止与工作状态的设定（即当设备日常维护时会产生震动报警，通过密码控制可以停止震动报警），防止撬开外壳进行窃电，杜绝通过本装置实现窃电行为。本发明装置正常情况是安装在一个固定的地方静止不动的，当发生撬开外壳进行窃电时会产生震动，通过震动报警来判断设备目前可能有人正在进行破坏设备的操作。
3、该装置结构上具备防误接线的防呆功能，当校对完电表后，电压、电流短接片没有归位，上盖盖不上，避免错误接线、漏接线的可能性，防误接线功能，电动智能短接与手动防误接线于一体。
4、通过短接电动切换模块实现智能短接，智能电表联合接线装置可实现测试模式与工作模式的切换。
5、智能电表联合接线装置配置高精度传感器，可对金属计量箱外壳进行漏电监测和告警。
6、采用光伏供电，LED灯指示，实现接线盒运行状态指示与监测。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种智能电表联合接线装置，其特征在于：包括震动监测模块（3）、震动传感器（5）、光伏供电模块（6）、电磁传感器（7）、漏电与电磁脉冲干扰数据监测模块（8）、电压与电流转接模块（10）、GPRS信号电磁脉冲干扰抑制模块（11）、串口信号电磁脉冲干扰抑制模块（12）、电流电压电磁脉冲干扰抑制模块（13）、电磁脉冲干扰信号传感器（14）；
所述光伏供电模块（6）分别与震动监测模块（3）、漏电与电磁脉冲干扰数据监测模块（8）连接用于供电；
所述震动传感器（5）与震动监测模块（3）连接；电流电压电磁脉冲干扰抑制模块（13）与电压与电流转接模块（10）；
电流电压电磁脉冲干扰抑制模块（13）、串口信号电磁脉冲干扰抑制模块（12）、GPRS信号电磁脉冲干扰抑制模块（11）均经过电磁脉冲干扰信号传感器（14）与漏电与电磁脉冲干扰数据监测模块（8）连接；
电磁传感器（7）与漏电与电磁脉冲干扰数据监测模块（8）连接。
2.根据权利要求1所述的智能电表联合接线装置，其特征在于：还包括LED工作运行指示（4），用于为运行状态指示，光伏供电模块（6）还与LED工作运行指示（4）连接进行供电。
3.根据权利要求1所述的智能电表联合接线装置，其特征在于：还包括短接电动切换模块（9），短接电动切换模块（9）与电压与电流转换模块（10）连接，用于实现电压与电流转换模块（10）测试模式与工作模式的切换，光伏供电模块（6）还与短接电动切换模块（9）连接进行供电。
4.根据权利要求1所述的智能电表联合接线装置，其特征在于：还包括按键（2），按键（2）与震动监测模块（3）连接，用于实现震动监测模块（3）的启动和禁用。
5.根据权利要求1所述的智能电表联合接线装置，其特征在于：CT与PT输入信号经过电流电压电磁脉冲干扰抑制模块（13）再输入到电压与电流转接模块（10），然后输出给智能电表；CT与PT信号中的电磁脉冲干扰信号通过电流电压电磁脉冲干扰抑制模块（13）进行抑制。
6.根据权利要求1所述的智能电表联合接线装置，其特征在于：串口信号的电磁脉冲干扰信号通过串口信号电磁脉冲干扰抑制模块（12）进行抑制；GPRS信号中的电磁脉冲干扰信号通过GPRS信号电磁脉冲干扰抑制模块（11）进行抑制。
7.根据权利要求1所述的智能电表联合接线装置，其特征在于：所述电流电压电磁脉冲干扰抑制模块（13）、串口信号电磁脉冲干扰抑制模块（12）、GPRS信号电磁脉冲干扰抑制模块（11）的电磁脉冲干扰信号经过电磁脉冲干扰信号传感器（14）传输给漏电与电磁脉冲干扰数据监测模块（8）进行数据计算显示存储。
8.根据权利要求1所述的智能电表联合接线装置，其特征在于：所述电磁传感器（7）将采集到的漏电信号传输给漏电与电磁脉冲干扰数据监测模块（8）进行数据计算显示存储。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2020
- 2020-12-05 CN CN202011408597.5A patent/CN112327027A/zh active Pending
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