CN114069873A - 一种基于二次回路的用电安全智能监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于二次回路的用电安全智能监测系统，包括控制模块、二次回路电压电流运算模块、温度采集模块、接触器控制模块、通信模块、云端服务器、状态指示模块和电源模块。通过零序电流传感器采集主电路的漏电电流，通过霍尔电流传感器采集主电路中流过的电流。采集主电路中的电压，并进行降压调理。然后输入控制模块中进行采样滤波，再通过通信模块上传到云端服务器，通过与保存好的特征模型进行参数对比，判断电路工作状态。再返回到控制模块，由控制模块驱动状态指示模块显示电路用电信息，以及驱动接触器控制模块控制电路开关。本申请结合云端服务器，提高系统的数据处理性能，实现高可靠、高安全、高智能的用电设备监测系统。

Description

一种基于二次回路的用电安全智能监测系统
技术领域
本发明属于电子通信领域，具体涉及一种基于二次回路的用电安全智能监测系统。
背景技术
当今时代，随着人们生活水平的提高，生活场景内的各类用电设备越来越多，室内供电线路也越来越复杂。室内用电设备的安全隐患不仅对人们的生命和财产安全造成了极大的威胁，还会给社会带来难以估计的经济损失。因此，室内用电保护成为人们普遍关注的话题。
目前室内用电安全保护装置多为低压断路器，即人们常说的空气开关，当线路电流过载时就会自动断开，这种设备功能比较单一，对许多不容易被发现的用电隐患无能为力。因而，各类用电检测装置也应运而生。但是，用电检测装置的接入也是一大问题。
一次回路也叫主电路，它是从电源到负载输送电能时电流所经过的电路。一次回路的主要特点是高电压和大电流。普通电子装置长期处于这种电路环境下，必然会对装置造成一定程度的不良影响，可能导致装置监测结果误差增大、装置提前老化，甚至导致装置损坏，从而引发整个主回路的故障。显然，用电监测装置不适合接入一次回路。
电力系统二次回路对一次回路起着控制、保护、测量、调节等作用，对电力系统的安全稳定运行发挥着重要的作用。二次回路的作用主要是通过对一次回路的监测来反映一次回路的工作状态及各种电力测量数据，并控制一次系统的运行。在这种电路环境中，监测装置与一次回路分隔开来，既可以有效监测电路中设备的状态，又能保护装置不受高强度电路环境的影响，装置的损坏也不会影响一次回路的正常工作。因此，将大多数用电监测装置都是接入二次回路。然而本地设备的处理能力较差，处理速度也很慢，不利于实时监测与分析。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种基于二次回路的用电安全智能监测系统，通过无接触式的传感器采集电路信息，送入主控模块进行简单处理后上传至云端，利用云端的高性能服务器进行大数据处理，完成更复杂的用电监测功能。
一种基于二次回路的用电安全智能监测系统，包括控制模块、二次回路电压电流运算模块、温度采集模块、接触器控制模块、通信模块、云端服务器、状态指示模块和电源模块。
所述二次回路电压电流运算模块包括剩余电流采集电路、电流采集电路、两级电压信号调理电路。所述剩余电流采集电路通过零序电流传感器采集主电路的漏电电流。所述电流采集电路通过霍尔电流传感器采集主电路中流过的电流。两级电压信号调理电路采集主电路中的电压，并进行降压调理。
所述温度采集模块感受线路的温度变化情况，根据线路温度的变化改变输出电压的大小。
所述控制模块接收二次回路电压电流运算模块、温度采集模块采集的用电信息，包括主电路的漏电电流、电流、电压以及温度，进行模/数转换与滤波处理后，通过通信模块上传到云端服务器。控制模块根据云端服务器发送的判断结果，控制接触器控制模块与状态指示模块显示信息。
所述控制模块通过中值平均滤波的方式进行滤波处理，具体为：对模拟形式的信息进行模数转换N次，将N次的转换结果按升序排列后，两端各删除L次转换结果。然后计算剩余的N－2×L次转换结果的平均值，将该平均值作为滤波结果上传到云端服务器。
作为优选，控制模块选用型号为TMS320F28335-176QFP的DSP主控芯片，内部自带32位的A/D转换器。
云端服务器内保存了多种用电设备在正常工作状态下的特征模型。云端服务器接收到控制模块上传的用电信息后，首先判断用电设备的类型，然后将该用电信息与对应的特征模型参数进行比较，若二者的差值超过设定的阈值范围，则认为当前用电设备发生故障；若二者的差值属于设定的阈值范围内，则认为当前用电设备处于正常状态，使用该用电信息对特征模型进行迭代优化。然后将判断结果通过通信模块传输到控制模块。
作为优选，通信模块通过以太网控制器，实现控制模块与云端服务器的有线信息传输。
接触器控制模块接收控制模块的指令，控制用电设备的通电或断电。
状态指示模块接收控制模块的指令，显示用电设备的工作信息与工作状态。
作为优选，状态指示模块包括蜂鸣器、显示屏幕和状态指示灯。
进一步的，状态指示灯包括蓝色、红色、绿色三种指示灯。当蓝色指示灯常亮时，表示控制模块与云端服务器成功连接；当蓝色指示灯闪烁时，表示控制模块与云端服务器正在连接；当蓝色指示灯熄灭时，表示控制模块与云端服务器未连接；当红色指示灯亮时，表示用电设备工作异常；当绿色指示灯亮时，表示用电设备工作正常。显示屏幕显示主电路的电压、电流、功率和温度。当用电设备发生故障时，蜂鸣器报警。
电源模块为控制模块、二次回路电压电流运算模块、温度采集模块、接触器控制模块、通信模块和状态指示模块提供电压支持。
本发明具有以下有益效果：
1、本申请将用电设备的安全监测装置与云端服务技术相结合，具有用电设备检测、设备危险警报、设备状态通知、用电设备控制等功能，云端服务器具有比嵌入式微控制器更高速的数据处理能力，可以实现微控制器无法实现的大数据处理与机器学习，除了简单的信息采集外，还能做到更复杂的节能管理、用电行为分析等，可以实现高可靠性、高安全性、高智能化的用电设备监测系统。
2、信息采集模块简单，电流传感器配合放大电路进行处理后直接输入控制模块，电路简单，集成化程度高。无需大型的变压设备。信息采集模块在对主电路进行信息采集时，并没有直接接入主电路，而是存在物理隔离。这种非侵入的方式既可以保证处于二次回路的监测装置的工作状态稳定，又可以使监测装置在安装的时候，不破坏现有的电路结构，简单便捷。
附图说明
图1为基于二次回路的用电安全智能监测系统示意图；
图2为实施例中电源模块电路原理图；
图3为实施例中二次回路电压电流运算模块电路原理图；
图4为实施例中温度采集模块电路原理图；
图5为实施例中接触器控制模块电路原理图；
图6为实施例中状态指示模块电路原理图；
图7为实施例中通信模块电路原理图；
图8为实施例中控制模块电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的解释说明；
如图1所示，一种基于二次回路的用电安全智能监测系统，包括控制模块、二次回路电压电流运算模块、温度采集模块、接触器控制模块、通信模块、云端服务器、状态指示模块和电源模块。其中二次回路电压电流运算模块和温度采集模块采集主电路用电信息后传输到控制模块中，控制模块通过模数转换器模拟形式的用电信息进行采样，得到数字形式的用电信息后通过中值平均滤波的方式进行滤波，再通过通信模块上传到云端服务器，云端服务器将接收到的信息与存储的特征模型进行比较，判断用电设备工作状态，然后将判断结果通过通信模块传输到控制模块中，控制模块根据判断结果控制状态指示模块与接触器控制模块，显示用电设备工作信息以及是否断开电源。电源模块为控制模块、二次回路电压电流运算模块、温度采集模块、接触器控制模块、通信模块和状态指示模块提供电压支持。
如图2所示，电源模块包括5V-3V电源电路、5V-2.5V电源电路和3.3V-1.8V电源电路，分别通过AMS1117-3.3、AMS1117-1.8、REF3025三种型号的芯片，将5V、3.3V的输入电压转换为3.3V、2.5V和1.8V的输出电压，从而提供稳定基准电压供其他模块使用。
所述5V-3V电源电路中，第七稳压器U7的1脚与数字地、第四十一电容C41的一端、第四十三电容C43的负端连接，3脚与5V模拟电压、第四十一电容C41的另一端、第四十三电容C43的正端连接，2脚与4脚、第四十二电容C42的正端、第五十二电阻R52的一端连接，4脚与第四十四电容C44的一端连接。第四十二电容C42的负端、第四十四电容C44的另一端、第一发光二极管LED1的负极与数字地连接。第一发光二极管LED1的正极与第五十二电阻R52的另一端连接。第七稳压器U7的2脚输出3.3V数字电压，3脚输出5V模拟电压。第四十五电容C45与第四十六电容C46的一端与模拟地连接，另一端与第二电感L2连接的一端连接，组成3.3V滤波电路，3.3V数字电压从第二电感L2的另一端输入，滤波后得到3.3V模拟电压。第三电感L3的两端分别与数字地和模拟地连接。
所述5V-2.5V电源电路中，第八稳压器U8的1脚接5V模拟电压、第三十七电容C37和第三十九电容C39的一端、第四十电容C40的正端；2脚接第四十七电容C47的一端；3脚接第三十七电容C37、第三十九电容C39和第四十七电容C47的另一端、第四十电容C40的负端和模拟地。第八稳压器U8的2脚输出2.5V电压。
所述3.3V-1.8V电源电路中，第六稳压器U6的1脚与数字地、第三十八电容C38的一端连接；3脚与3.3V数字电压连接；4脚与2脚、第三十八电容C38的另一端连接；第六稳压器U6的2脚输出1.8V数字电压。第四十八、四十九电容C48、C49的一端与模拟地连接，另一端与第四电感L4的一端连接，组成1.8V滤波电容，1.8V数字电压从第四电感L4的另一端输入，滤波后得到1.8V模拟电压。
如图3所示，所述二次回路电压电流运算模块包括(a)剩余电流采集电路、(b)电流采集电路、(c)两级电压信号调理电路。所述剩余电流采集电路通过零序电流传感器采集主电路的漏电电流，经过放大运算后输入控制模块。所述电流采集电路通过霍尔电流传感器采集主电路中流过的电流，经过放大运算后输入控制模块。使用的运算放大器型号为OPA2333A。两级电压信号调理电路采集主电路中的电压，降压调理后输入控制模块。所述剩余电流采集电路中，第二运放U2的1脚、2脚、3脚置空，4脚接模拟地，8脚接3.3V模拟电压和第八电容C8的一端；第八电容C8的另一端接模拟地。第二运放U2的5脚接第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端与第八电阻R8的一端以及零序电流传感器的输出端连接。第八电阻R8的另一端与零序电流传感器的接地端与模拟地连接。第二运放U2的6脚与第六电阻R6、第一反馈电阻RF1的一端连接。第一反馈电阻RF1、第六电阻R6的另一端分别与第二运放U2的7脚以及模拟地连接。第二运放U2的7脚与第二二极管D2的正极连接。第二二极管D2的负极与第九电容C9和第五电阻R5的一端、第一二极管D1的负极以及DSP芯片U1的39脚相连，输出放大后的剩余电流检测结果。第九电容C9和第五电阻R5的另一端、第一二极管D1的正极与模拟地连接。
所述电流采集电路中，霍尔电流传感器U3的1脚与5V模拟电压、第十、第十一电容C10、C11的一端连接；2脚与第十、第十一电容C10、C11的另一端以及模拟地连接。4脚与第十二、十三电容C12、C13的一端以及2.5V电压连接。第十二、十三电容C12、C13的另一端与模拟地连接。霍尔电流传感器U3的3脚通过第十五电阻R15与第四运放U4的5脚相连。第四运放U4的1脚与DSP芯片U1的68脚连接，输出过零检测结果；2脚与第九、第十电阻R9、R10的一端连接。第九、第十电阻R9、R10的另一端分别与2.5V电压、模拟地连接。第四运放U4的3脚通过第十二电阻R12与7脚连接，4脚与模拟地连接，5脚通过第十六电阻R16与模拟地连接。8脚与3.3V模拟电压以及第十四电容C14的一端连接，第十四电容C14的另一端与模拟地连接。第四运放U4的6脚与第十三、第十四电阻R13、R14的一端连接。第十三电阻R13的另一端与第四运放U4的7脚以及第十六电容C16、第十一电阻R11的一端连接。第十四电阻的另一端通过第十七电容的另一端连接到模拟地。第十一电阻R11的另一端与第十五电容C15、第三二极管D3的负极连接。第十五、十六电容C15、C16和第三二极管D3的正极与模拟地连接。第三二极管D3的负极连接与DSP芯片U1的42脚连接，输出放大后的电流检测结果。
所述两级电压信号调理电路中，电压互感器T1的1脚与主电路的零线相接，2脚通过第十七电阻R17与主电路的火线相接。3脚与第十八电阻R18以及第十八电容C18的一端连接。4脚与第十八电阻R18的另一端以及模拟地连接。这是第一级。第十八电容C18的另一端与第十九、二十、二十一电阻R19、R20、R21的一端连接。第十九、二十一电阻R19、R21的另一端分别与2.5V电压、模拟地连接。第二十电阻R20的另一端通过第十九电容C19与模拟地连接进行滤波，然后与DSP芯片U1的46脚连接，输出分压后的电压信号。这是第二级。通过两级电压调理电路使电压互感器T1采集到的大幅值电压转换为能被DSP芯片U1读取的小幅值电压。
所述温度采集模块通过NTC温度传感器，感受主电路的温度变化情况，在-20℃～150℃的温度范围内，NTC温度传感器中NTC热敏电阻的阻值会随着温度的上升而下降，当温度为-20℃时，NTC热敏电阻的输出电压最大，为2.9919V。通过测量NTC热敏电阻两端的电压值，即可确定主电路当前的温度，实现温度检测。如图4所示，所述温度采集模块中，热敏电阻NTC1的一端与第二十电容C20的一端、模拟地连接，另一端与第二十电容C20的另一端、第二十二电阻R22的一端以及DSP芯片U1的49脚连接。第二十二电阻R22的另一端与3.3V模拟电压连接。DSP芯片U1接收热敏电阻NTC1输出的电压值，换算成主电路温度信息后，再上传到云端服务器中。
所述接触器控制模块，使用型号为S8050 J3Y的三极管与型号为SRD-05VDC-SL-C的继电器组成交流接触器，作为中间控制元件接在控制模块与主电路之间，通过小电流控制大电流，达到控制电路通断的目的。如图5所示，所述接触器控制模块中，来自DSP芯片U1的控制信号分别通过第二十三、二十四电阻R23、R24与第一三极管Q1的基极、发射极连接。第一三极管Q1的发射极与数字地连接，集电极与继电器M1的2脚、第四二极管D4的正极连接。继电器M1的1脚与主电路的的零线连接，3脚与5V模拟电压和第四二极管D4的负极连接，4脚接入主电路开关。当云端服务器返回的信息为用电设备正常工作时，DSP芯片U1的89脚输出低电平，第一三极管Q1不导通，继电器M1处于默认的闭合状态，主电路继续正常工作。当云端服务器返回的信息为用电设备出现故障时，DSP芯片U1的89脚输出高电平，第一三极管Q1导通，继电器M1由闭合状态切换到断开状态，主电路断电，实现电路保护。
状态指示模块接收控制模块的指令，显示用电设备的工作状态或故障类型，包括显示屏幕、状态指示灯电路和蜂鸣器电路。如图6所示，显示屏幕JP2的1脚、2脚、3脚、4脚、5脚、6脚分别与DSP芯片U1的7脚、10脚、11脚、12脚、13脚相连，7脚、8脚与3.3V数字电压相连，9脚与数字地相连。显示屏幕显示主电路的电压、电流、功率、温度，以及是否正常工作。
状态指示灯电路中，红色发光二极管DR1、蓝色发光二极管DR2、绿色发光二极管DR3的负极分别与DSP芯片U1的130脚、131脚、132脚相连，正极分别通过第五十一电阻R51、第四十九电阻R49、第四十七电阻R47与3.3V数字电压连接。当蓝色发光二极管DR2常亮时，表示控制模块与云端服务器成功连接；当蓝色发光二极管DR2闪烁时，表示控制模块与云端服务器正在连接；当蓝色发光二极管DR2熄灭时，表示控制模块与云端服务器未连接；当红色发光二极管DR1亮时，表示用电设备工作异常；当绿色发光二极管DR3亮时，表示用电设备工作正常。
蜂鸣器电路中，第四十八电阻R48的一端与DSP芯片U1的133脚相连，另一端与第三三极管Q3的基极、第五十电阻R50的一端连接。第三三极管Q3的发射极、第五十电阻R50的另一端与数字地相连。蜂鸣器B1的2脚与第三三极管Q3的集电极相连，3脚与3.3V数字电压相连。当云端服务器返回的信息为用电设备正常工作时，DSP芯片U1的133脚输出高电平，第三三极管Q3导通，蜂鸣器不报警。当云端服务器返回的信息为用电设备发生故障时，DSP芯片U1的133脚输出低电平，第三三极管Q3不导通，蜂鸣器报警。
通信模块实现控制模块与云端服务器的有线信息传输，主要包括型号为W5500的网卡芯片和型号为HR911105A的网络变压器。W5500是一款全硬件TCP/IP嵌入式以太网控制器，为嵌入式系统提供了更加简易的互联网连接方案。如图7所示，通信模块中，第二MOS管Q2的栅极通过第二十六电阻R26与DSP芯片U1的110脚连接，源极与3.3V数字电压连接，漏极输出3.3V数字受控电压，经过第二十五电阻R25变为3.3V模拟受控电压。网卡芯片U5的4脚、8脚、11脚、15脚、17脚、21脚与3.3V模拟受控电压连接后再分别通过第二十一、二十二、二十三、二十四、二十五、二十六电容C21、C22、C23、C24、C25、C26连接到数字地；22脚、20脚分别通过第三十一、三十二电容C31、C32连接到数字地；10脚、23脚、38脚、39脚、40脚、41脚、42脚分别通过第三十三、三十四、三十六、三十七、三十九、四十、四十二电阻R33、R34、R36、R37、R39、R40、R42连接到数字地；3脚、9脚、14脚、16脚、19脚、48脚直接与数字地连接；32脚、33脚、34脚、35脚、37脚分别与DSP芯片U1的99脚、98脚、97脚、96脚、100脚连接。32脚、36脚、37脚再分别通过第二十九、第二十八、第二十七电阻R29、R28、R27连接到3.3V数字受控电压；31脚与第三十电阻R30、第二晶振Y2的一端连接后，再通过第二十七电容C27连接到数字地；30脚与第三十电阻R30、第二晶振Y2的令一端连接后，再通过第二十八电容C28连接到数字地；29脚与第二十九、三十电容C29、C30的一端以及数字地连接；28脚与第二十九、三十电容C29、C30的另一端以及3.3V数字受控电压连接；43脚、44脚、45脚分别通过第四十六、四十五、四十四电阻R46、R45、R44连接到3.3V数字受控电压；25脚、27脚分别通过第三十五、四十三电阻R35、R43与网络变压器JP1的10脚、11脚连接；5脚、6脚分别通过第三十六、三十四电容C36、C34与网络变压器JP1的6脚、3脚连接。第三十一电阻R31的一端与网卡芯片U5的1脚、网络变压器JP1的2脚连接，另一端与3.3V数字受控电压连接。第三十二电阻R32的一端与网卡芯片U5的2脚、网络变压器JP1的1脚连接，另一端与3.3V数字受控电压连接。第三十八、四十一电阻R38、R41的一端通过第三十五电容连接到数字地，另一端分别与网卡芯片U5的6脚、5脚连接。网卡芯片U5的的其余引脚置空。网络变压器JP1的4脚通过第一电感L1连接到3.3V数字受控电压，通过第三十三电容C33连接到数字地。网络变压器JP1的9脚、12脚直接与3.3V数字受控电压连接，7脚、8脚置空。第二晶振Y2的频率为25MHz，为网卡芯片U5提供时钟信号。网卡芯片U5与DSP芯片U1之间通过SPI协议进行通信。
所述控制模块接收二次回路电压电流运算模块、温度采集模块采集的用电信息，包括主电路的漏电电流、电流、电压以及温度。控制模块选用型号为TMS320F28335-176QFP的DSP主控芯片，内部自带32位的A/D转换器，对模拟形式的信息进行模数转换N次，将N次的转换结果按升序排列后，两端各删除L次转换结果。然后计算剩余的N－2×L次转换结果的平均值，将该平均值作为滤波结果上传到云端服务器。如图8所示，DSP芯片U1的55脚、56脚、57脚分别通过第二、第一电容C1、C2、第一电阻R1连接到模拟地，43脚直接连接到模拟地；3脚、8脚、14脚、22脚、30脚、60脚、70脚、83脚、92脚、103脚、106脚、108脚、118脚、120脚、125脚、140脚、144脚、147脚、155脚、160脚、166脚、171脚直接连到数字地；104脚与第一晶振Y1的一端连接后通过第六电容C6连接到数字地，102脚与第一晶振Y1的另一端连接后通过第七电容C7连接到数字地；81脚、82脚通过第五电容C5相连；31脚、59脚直接连接到1.8V模拟电压；32脚、58脚、33脚、44脚直接连接到模拟地；34脚、45脚直接连接到3.3V模拟电压；84脚、9脚、71脚、93脚、107脚、121脚、143脚、159脚、170脚直接连接到3.3V数字电压；4脚、15脚、23脚、29脚、61脚、101脚、109脚、117脚、126脚、139脚、146脚、154脚、167脚连接到1.8V数字电压；25脚、26脚、142脚分别通过第三、四、五电阻R3、R4、R5连接到3.3V数字电压。

Claims (9)

1.一种基于二次回路的用电安全智能监测系统，其特征在于：包括控制模块、二次回路电压电流运算模块、温度采集模块、接触器控制模块、通信模块、云端服务器、状态指示模块和电源模块；
所述二次回路电压电流运算模块包括剩余电流采集、电流采集、两级电压信号调理；所述剩余电流采集通过零序电流传感器采集主电路的漏电电流；所述电流采集通过霍尔电流传感器采集主电路中流过的电流；两级电压信号调理采集主电路中的电压，并进行降压；
所述温度采集模块采集主电路的温度变化情况；
所述控制模块接收二次回路电压电流运算模块、温度采集模块采集的用电信息，包括主电路的漏电电流、电流、电压以及温度，进行模/数转换与滤波处理后，通过通信模块上传到云端服务器，然后根据通信模块返回的云端服务器的判断结果，控制接触器控制模块开关，以及状态指示模块显示用电设备的工作信息与工作状态；
所述滤波处理的具体方式为：对模拟形式的信息进行模数转换N次，将N次的转换结果按升序排列后，两端各删除L次转换结果；然后计算剩余的N－2×L次转换结果的平均值，将该平均值作为滤波结果上传到云端服务器；
电源模块为上述模块提供电压支持；
云端服务器内保存了多种用电设备在正常工作状态下的特征模型，通过将接收到的用电信息与特征模型参数进行比较，判断用电设备的工作状态是否正常。
2.如权利要求1所述一种基于二次回路的用电安全智能监测系统，其特征在于：云端服务器接收到控制模块上传的用电信息后，首先判断用电设备的类型，然后将该用电信息与对应的特征模型参数进行比较，若二者的差值超过设定的阈值范围，则认为当前用电设备发生故障；若二者的差值属于设定的阈值范围内，则认为当前用电设备处于正常状态，使用该用电信息对特征模型进行迭代优化；然后将判断结果通过通信模块传输到控制模块。
3.如权利要求1所述一种基于二次回路的用电安全智能监测系统，其特征在于：状态指示模块包括蜂鸣器电路、显示屏幕和状态指示灯电路。
4.如权利要求3所述一种基于二次回路的用电安全智能监测系统，其特征在于：显示屏幕显示主电路的电压、电流、功率和温度；当用电设备发生故障时，蜂鸣器报警；状态指示灯电路包括蓝色、红色、绿色三种指示灯；当蓝色指示灯常亮时，表示控制模块与云端服务器成功连接；当蓝色指示灯闪烁时，表示控制模块与云端服务器正在连接；当蓝色指示灯熄灭时，表示控制模块与云端服务器未连接；当红色指示灯亮时，表示用电设备工作异常；当绿色指示灯亮时，表示用电设备工作正常。
5.如权利要求1所述一种基于二次回路的用电安全智能监测系统，其特征在于：通信模块通过以太网控制器，实现控制模块与云端服务器的有线信息传输。
6.如权利要求1所述一种基于二次回路的用电安全智能监测系统，其特征在于：控制模块选用型号为TMS320F28335-176QFP的DSP主控芯片。
7.如权利要求1所述一种基于二次回路的用电安全智能监测系统，其特征在于：二次回路电压电流运算模块采集到主电路的电流信号与剩余电流信号后，先经过放大电路对信号进行放大，再输入控制模块中进行采样、滤波处理。
8.如权利要求1或7所述一种基于二次回路的用电安全智能监测系统，其特征在于：剩余电流采集包括零序电流传感器、第二运放U2、五个电阻、两个电容和两个二极管；
零序电流传感器的输出端与第七、第八电阻R7、R8的一端连接，接地端与模拟地连接；第八电阻R8的另一端与模拟地连接；第七电阻R7的另一端与第二运放U2的5脚连接；第二运放U2的1脚、2脚、3脚置空，4脚接模拟地，8脚接3.3V模拟电压和第八电容C8的一端；第八电容C8的另一端接模拟地；第二运放U2的6脚与第六电阻R6、第一反馈电阻RF1的一端连接；第一反馈电阻RF1、第六电阻R6的另一端分别与第二运放U2的7脚以及模拟地连接；第二运放U2的7脚与第二二极管D2的正极连接；第二二极管D2的负极与第九电容C9和第五电阻R5的一端、第一二极管D1的负极以及控制模块相连，输出放大后的剩余电流检测结果；第九电容C9和第五电阻R5的另一端、第一二极管D1的正极与模拟地连接。
9.如权利要求1或7所述一种基于二次回路的用电安全智能监测系统，其特征在于：电流采集包括：霍尔电流传感器U3、第四运放U4、八个电阻、八个电容和一个二极管
霍尔电流传感器U3的1脚与5V模拟电压、第十电容C10、第十一电容C11的一端连接；2脚与第十、第十一电容C10、C11的另一端以及模拟地连接；4脚与第十二、十三电容C12、C13的一端以及2.5V电压连接；第十二、十三电容C12、C13的另一端与模拟地连接；霍尔电流传感器U3的3脚通过第十五电阻R15与第四运放U4的5脚相连；第四运放U4的1脚与控制模块连接，输出过零检测结果；2脚与第九、第十电阻R9、R10的一端连接；第九、第十电阻R9、R10的另一端分别与2.5V电压、模拟地连接；第四运放U4的3脚通过第十二电阻R12与7脚连接，4脚与模拟地连接，5脚通过第十六电阻R16与模拟地连接；8脚与3.3V模拟电压以及第十四电容C14的一端连接，第十四电容C14的另一端与模拟地连接；第四运放U4的6脚与第十三、第十四电阻R13、R14的一端连接；第十三电阻R13的另一端与第四运放U4的7脚以及第十六电容C16、第十一电阻R11的一端连接；第十四电阻的另一端通过第十七电容的另一端连接到模拟地；第十一电阻R11的另一端与第十五电容C15、第三二极管D3的负极连接；第十五、十六电容C15、C16和第三二极管D3的正极与模拟地连接；第三二极管D3的负极连接与控制模块连接，输出放大后的电流检测结果。
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