CN203811663U - 一种防窃电用无线电流探测单元 - Google Patents
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Abstract
一种防窃电用无线电流探测单元，属测量领域。包括电流检测互感器，其所述的电流检测互感器为罗氏线圈；罗氏线圈套装设置在被监测线路上；罗氏线圈的信号输出端依次经过积分电路和信号调理电路，与模/数转换电路的输入端对应连接；所述模/数转换电路的信号输出端，构成所述无线电流探测单元的检测信号输出端。其采用罗氏线圈作为电流传感元件，相对传统的电磁型互感器，可支持的测量范围广、测量精度更高，有助于提高防窃电装置的测量精度；其通信更加可靠、保密性强，可以防止人为干扰破坏，适合在环境条件比较复杂的防窃电监测场合使用，为防窃电检测/监测系统的可靠运行提供了技术保证。可广泛用于防窃电检测/监测装置的设计和制造领域。
Description
技术领域
本实用新型属于测量领域，尤其涉及一种用于防窃电的检测装置。
背景技术
为查找用户的窃电事件，需要将用户的进线电流、电表前电流以及电表后电流进行采集比对，其中进线电流的采集由于涉及到高电压、大电流，是整个系统的难点。
传统的进线电流检测，一般采用电磁式互感器，由于该种类的电流互感器有铁芯，而铁芯容易产生磁饱和，由于用户负荷电流范围大，进而导致了被检测电流数值的采集精度低，容易误判或者漏判。
例如，授权公告日为2014年2月19日，授权公告号为CN203444003U的中国实用新型专利中公开了“一种应用于电力负荷终端的防窃电管理系统”，其包括信号变送器、高频振荡电路、信号处理电路、交流采样模块、控制模块、无线通信模块、报警单元和监控中心，高频振荡电路发送正弦波振荡信号给信号变送器，信号变送器将电流互感器的阻抗变化传送给信号处理电路，信号处理电路对输入的探测值进行滤波和幅值变换处理，将处理后的信号传送给控制模块，交流采样模块采集电流互感器二次侧的电流值，传输给控制模块，控制模块通过对传输来的两个数值进行处理，通过无线通信模块传输给监控中心的监控主机。
该技术方案中的交流采样模块用于进行被测线路的电流检测，由于其采用常规的电磁式互感器，因而容易产生饱和，进而导致了被检测电流数值的采集精度低，容易误判或者漏判。
同时，传统的无线通信模块/单元，多采用频率为433M的小无线通信模块/单元，其抗干扰能力差，因此容易造成通信不稳定，影响了整个防窃电装置的使用稳定性。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种防窃电用无线电流探测单元，其采用罗氏线圈作为电流传感元件，由于罗氏线圈无铁芯，不会饱和，相对传统的电磁型互感器，可支持的测量范围广、测量精度更高，有助于提高防窃电装置的测量精度。
本实用新型的技术方案是：提供一种防窃电用无线电流探测单元，包括电流检测互感器，其特征是：所述的电流检测互感器为罗氏线圈；所述的罗氏线圈套装设置在被监测线路上；所述罗氏线圈的信号输出端，依次经过积分电路和信号调理电路，与模/数转换电路的输入端对应连接；所述模/数转换电路的信号输出端，构成所述无线电流探测单元的检测信号输出端。
具体的，所述的积分电路为常规运放积分电路或阻容积分电路。
所述的信号调理电路为常规的放大电路、滤波电路或限幅电路。
所述的模/数转换电路为16位模/数转换电路。
进一步的，所述模/数转换电路的SPI串行接口与单片机的SPI串行接口对应连接，所述的单片机通过SPI串行接口读取模数转换器的数据信息。
其所述的单片机采集通过罗氏线圈感应到的电流数据信息，然后通过Zigbee通信模块发送到防窃电监测主机中。
本实用新型的技术方案中，所述的无线电流探测单元采用罗氏线圈作为传感器，采用2.4G Zigbee作为无线发送单元，在单片机的控制下，实现对用户进线高压侧电流的采集并通过无线传输给防窃电监控主机。
与现有技术比较，本实用新型的优点是：
1.采用罗氏线圈作为传感器，相对传统的电磁型互感器，可支持的测量范围广、测量精度更高，有助于提高防窃电装置的测量精度；
2.采用2.4G Zigbee通信模块作为无线信号发送单元，对环境噪声要求低，具有高度可靠的保密安全性，可以防止人为干扰破坏，更适合在环境条件比较复杂的防窃电场合使用。
附图说明
图1是本实用新型的电路结构示意图；
图2是本实用新型实施例的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
图1中，本实用新型的技术方案提供了一种防窃电用无线电流探测单元，包括电流检测互感器，其所述的电流检测互感器为罗氏线圈；所述的罗氏线圈套装设置在被监测线路上；所述罗氏线圈的信号输出端，依次经过积分电路和信号调理电路，与模/数转换电路的输入端对应连接；所述模/数转换电路的信号输出端，构成所述无线电流探测单元的检测信号输出端。
其所述模/数转换电路的信号输出端，为SPI串行接口。
罗氏线圈适用于毫安到兆安范围的电流测试、良好的线性度、测量范围宽、无二次开路危险、过电流能力强、低功耗等特点，非常适合用在防窃电项目中。
本实用新型的技术方案中，罗氏线圈输出的、表征被测线路电流的模拟信号量，通过积分电路、信号调理电路后接入到16位模数转换器中，通过SPI串行接口对外输出模数转换器所接收到的检测信号数据信息。
积分电路是指使输出电压与输入电压的时间积分值成比例的电路。在信号处理电路中作模拟运算的积分器常用运算放大器构成。
信号调理简单的说就是将待测信号通过放大、滤波等操作转换成采集设备能够识别的标准信号。其是指利用内部的电路(如滤波器、转换器、放大器等)来改变输入的信号类型并输出之。因为工业测量信号有些是高压，过流，浪涌等，不能被检测系统正确识别或对后续信号处理电路产生一定的危害，必须对之进行调整和规范。
在本技术方案中，所述的积分电路为常规运放积分电路或阻容积分电路；所述的信号调理电路为常规的放大电路、滤波电路或限幅电路；所述的模/数转换电路为16位模/数转换电路。
由于能够实现上述各功能的电路均为现有技术，故其具体电路构成和线路连接关系在此不再叙述。
图2中，本实用新型技术方案的防窃电用无线电流探测单元中，所述模/数转换电路的SPI串行接口与单片机的SPI串行接口对应连接，所述的单片机通过SPI串行接口读取模数转换器的数据信息。
其所述的单片机采集通过罗氏线圈感应到的电流数据信息，然后通过Zigbee通信模块发送到防窃电监测主机中。
Zigbee技术是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。
由于Zigbee通信模块已经有多家公司的市售产品，故其具体工作原理和电路连接关系在此不再叙述，本领域的技术人员，可以查阅各生产厂家的产品样本，获得其标准应用电路和具体工作原理。
本实用新型的技术方案中，所述的无线电流探测单元采用罗氏线圈作为传感器，采用2.4G Zigbee模块作为无线发送单元，在单片机的控制下，实现对用户进线高压侧电流的采集并通过无线传输给防窃电监控主机。
在本技术方案中的单片机是起时序控制和数据传输作用的，无特殊要求，故常规的16位单片机芯片均可满足其使用要求。但在实际应用中，出于节能和延长防窃电检测/监测系统使用寿命的考虑，宜采用低功耗类单片机集成电路芯片，由于单片机类的集成电路芯片已经有多家公司的市售产品，故只要其为16位单片机类的集成电路芯片均可满足要求。
现有传统方案的433M系统，安全保密性差，很容易送攻击，被破译。而本技术方案的无线电流探测单元采用2.4G Zigbee通信技术，其采用先进的直序扩频技术，抗干扰性能好，抗多径衰落能力强，对环境噪声要求低，而且具有高度可靠的保密安全性，而因此可以防止人为干扰破坏，更适合在环境条件比较复杂的防窃电场合使用。
本实用新型采用罗氏线圈作为传感器，相对传统的电磁型互感器，动态范围宽，可支持的测量范围广、测量精度更高，有助于提高防窃电装置的测量精度；其采用2.4G Zigbee通信模块作为无线信号发送单元，对环境电磁干扰噪声要求低，通信更加可靠、更加保密，可以防止人为干扰破坏，更适合在环境条件比较复杂的防窃电监测场合使用，为防窃电检测/监测系统的可靠运行提供了技术保证，具有很大的实用价值。
本实用新型可广泛用于防窃电检测/监测装置的设计和制造领域。
Claims (7)
1.一种防窃电用无线电流探测单元，包括电流检测互感器，其特征是：
所述的电流检测互感器为罗氏线圈；
所述的罗氏线圈套装设置在被监测线路上；
所述罗氏线圈的信号输出端，依次经过积分电路和信号调理电路，与模/数转换电路的输入端对应连接；
所述模/数转换电路的信号输出端，构成所述无线电流探测单元的检测信号输出端。
2.按照权利要求1所述的防窃电用无线电流探测单元，其特征是所述的积分电路为常规运放积分电路或阻容积分电路。
3.按照权利要求1所述的防窃电用无线电流探测单元，其特征是所述的信号调理电路为常规的放大电路、滤波电路或限幅电路。
4.按照权利要求1所述的防窃电用无线电流探测单元，其特征是所述的模/数转换电路为16位模/数转换电路。
5.按照权利要求4所述的防窃电用无线电流探测单元，其特征是所述模/数转换电路的SPI串行接口与单片机的SPI串行接口对应连接，所述的单片机通过SPI串行接口读取模数转换器的数据信息。
6.按照权利要求1所述的防窃电用无线电流探测单元，其特征是所述的单片机采集通过罗氏线圈感应到的电流数据信息，然后通过Zigbee通信模块发送到防窃电监测主机中。
7.按照权利要求1所述的防窃电用无线电流探测单元，其特征是所述的无线电流探测单元采用罗氏线圈作为传感器，采用2.4G Zigbee作为无线发送单元，在单片机的控制下，实现对用户进线高压侧电流的采集并通过无线传输给防窃电监控主机。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105301318A (zh) * | 2015-11-04 | 2016-02-03 | 国家电网公司 | 一种分布式电流互感器 |
| CN108957079A (zh) * | 2018-10-11 | 2018-12-07 | 国网冀北电力有限公司唐山供电公司 | 一种窃电检测仪及其使用方法 |
| CN110687380A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-01-14 | 国网湖南省电力有限公司 | 一种基于gps源表同步的地网分流向量测试系统及其应用方法 |
| CN112710883A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-04-27 | 国网辽宁省电力有限公司阜新供电公司 | 一种查破互感器窃电的方法 |
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2014
- 2014-04-30 CN CN201420220086.4U patent/CN203811663U/zh not_active Expired - Lifetime
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