CN210465519U - 一种线损预判终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型具体涉及一种线损预判终端，包括微处理器，以及与微处理器相连的载波通信单元，红外通信单元，电压检测单元，电流监测单元，计量单元，存储器，时钟电路和电源。本实用新型的线损预判终端，能够实现表箱台区归属自动识别，表箱线损精确计算，而且能实时采集表箱内各电表窃电数据及时发现表箱窃电行为，定位疑似窃电用户，及时发现表箱窃电问题并定位。
Description
技术领域
本实用新型具体涉及一种线损预判终端。
背景技术
线损主要是以热量形式所散失的能量，线损同时也是电阻和电导消耗的有功电能以及供电量之间的比率。线路的电抗以及变压器铜线绕组的电抗其散发的形式都是磁能，所以，这部分所产生的能量损失是无功电能。造成线损的因素有很多，如果在管理过程中不够到位，就会出现违规用电、盗电等现象。在实际的管理过程中，表箱台区归属无法自动识别，表箱线损无法精确计算，而且现有的装置不能实时采集表箱内各电表窃电数据及时发现表箱窃电行为，定位疑似窃电用户，导致表箱窃电问题无法及时发现定位。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种线损预判终端，能够及时发现表箱窃电问题并定位。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种线损预判终端，包括微处理器，以及与微处理器相连的载波通信单元，红外通信单元，电压检测单元，电流监测单元，计量单元，存储器，时钟电路和电源；
所述微处理器与电表相连，用于定时抄表，获取电表的数据；用于读取计量单元的数据，并根据获取的电表的数据计算线损；
所述电压检测单元，用于获取进电表端的电压信息；
所述电流监测单元，用于获取进电表端的电流信息；
所述计量单元，用于根据进电表端的电压、电流信息计算进入电表的总电能；
所述载波通信单元，与低压配电网络相连，用于通过低压配电网络解调高频编码信号，或者将线损信息调制成高频信号，通过低压配电网络传输；
所述红外通信单元，用于与外部外部设备进行红外通信；
所述时钟电路，用于为微处理器提供时钟信号；
所述电源，用于为其他各部分供电。
进一步地，所述微处理器采用SY4420芯片。
进一步地，所述微处理器通过RS485与电表相连。
进一步地，所述载波通信单元包括载波模块，所述载波模块采用HZ3011芯片。
进一步地，所述红外通信单元包括发射管和接收管，采用TSAL6200作为发射管，采用 HS0038作为接受管。
进一步地，所述电压监测单元采用电压互感器。
进一步地，所述电流监测单元采用电流互感器。
进一步地，所述计量单元采用7022E芯片。
进一步地，所述线损预判终端还包括LED指示单元，用于指示各模块的工作状态。
进一步地，所述存储器为FLASH存储器。
本实用新型的线损预判终端，能够实现表箱台区归属自动识别，表箱线损精确计算，而且能实时采集表箱内各电表窃电数据及时发现表箱窃电行为，定位疑似窃电用户，及时发现表箱窃电问题并定位。
附图说明
图1为本实用新型的终端硬件结构图；
图2为识别过程流程图；
图3为线损计算流程图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型的线损预判终端，如图1所示，包括微处理器，以及与微处理器相连的载波通信单元，红外通信单元，电压检测单元，电流监测单元，计量单元，存储器，时钟电路和电源。
其中，微处理器采用SY4420芯片，微处理器与电表相连，具体采用RS485与电表相连，用于定时抄表，获取电表的数据；用于读取计量单元的数据，并根据获取的电表的数据计算线损。所述时钟电路，用于为微处理器提供时钟信号；所述存储器为FLASH存储器。
SY4420芯片是一颗低功耗、高性能的单相电能计量SoC芯片，片内集成32-bit ARM内核、256K flash、32K SRAM，支持断相防窃电功能的硬件EMU模块，带有温度自补偿功能的高精度RTC模块，以及LCD驱动等功能，防窃电终端提供高集成的单芯解决方案。
RS485选用高防护等级的485芯片，在485总线接口采用热敏电阻和TVS进行保护，防止由于接线错误导致的电源损坏；在无其他任务执行的情况下，485口不停的抄读电表电压、电流、电能示值、有功功率、功率因数等，用来实时监控表箱工作状态，发现异常及时上报。
其中，电源，用于为其他各部分供电。电源部分采用线性变压器，选用工业级变压器、稳压器L7805，整流桥HD06、电容，为CPU控制单元、通信单元、存储单元等提供稳定可靠的直流电源。
其中，电压检测单元，用于获取进电表端的电压信息；具体地，所述电压监测单元采用电压互感器，利用原边和副边不同的匝数比把高电压转变为低电压来计量。
其中，电流监测单元，用于获取进电表端的电流信息；具体地，所述电流监测单元采用卡扣式电流互感器，将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量，采用卡扣式电流互感器进行电流取样，主要应用于配电系统改造项目，不用断电拆线，可以快速装卸，采样精度可达到0.5s级。
其中，计量单元，用于根据进电表端的电压、电流信息计算进入电表的总电能；所述计量单元采用7022E芯片。计量芯片提供一个SPI接口，可与外部CPU之间进行计量参数和校表参数的传递，能够测量各相以及合相的有功功率、无功功率、视在功率、有功能量以及无功能量，同时还能测量各相电流、电压有效值、功率因数、相角、频率等参数。
其中，载波通信单元，与低压配电网络相连，用于通过低压配电网络解调高频编码信号，或者将线损信息调制成高频信号，通过低压配电网络传输。所述载波通信单元包括载波模块，所述载波模块采用HZ3011芯片。载波通信单元是实现线损预判终端与集中器数据交互的关键模块，载波模块与SY4420通过IO口实现数据的交互，与集中器通过电力线载波方式实现数据的交互，该技术是载有信息的高频信号加载于电流，然后利用各种等级的电力线传输，接受信息的调制解调器再把高频信号从电流中分离出来；HZ3011芯片集成了两个高性能的32 位CPU、灵活可靠的PLC MAC、基于OFDM调制解调的PLC PHY、高性价比的模拟前端(AFE) 以及丰富的外围接口(UART、SPI、I2C、I2S以及GPIO等)。
其中，红外通信单元，用于与外部外部设备进行红外通信；所述红外通信单元包括发射管和接收管，采用TSAL6200作为发射管，采用HS0038作为接受管，主要用于智能线损预判终端的维护，支持红外读取电压、电流、功率、时钟、台区识别信息等所有终端支持的通信规约。
其中，所述线损预判终端还包括LED指示单元，用于指示各模块的工作状态。LED指示单元使用5个GPIO口连接LED作为状态指示,运行指示CPU工作状态，通信灯指示载波通信状态(绿色发送数据，红色接收数据)，有功灯指示脉冲计量，RS485-1和RS485-2灯指示两路485的通信状况(绿发红收)。
在本实用新型中硬台识采用的技术原理：
以电力线作为通信介质，利用脉冲电流法在配变低压出口侧分相发送预先设置的高频编码信息，经台区低压配电网络，传递到用户侧接收器中，从而实现台区用户及相序的准确识别。因此具有抗干扰、使用方便、维护方便等优点。
线损预判终端可以接收台区识别信号，配合台区识别集中器完成台区识别功能。线损终端安装在表箱或分支箱内，集中器发起台区识别，通过电力线发送台区识别指令，同一台区内的终端接收到指令后，把信息保存在内部存储器中，通过“宽带载波模块”与台识集中器交互信息，完成识别过程。识别过程如图2所示。
在本实用新型中线损分析的方法：
设备工作于表箱模式。通过RS485口搜索连接的电表，管理电表并采集表箱内电表的数据，缓存中保留最近一次读取的结果，实时更新。设备工作在分支箱监测模式。分支箱内没有电表，RS485口不工作，只需监测分支箱各分支的开关状态、电压、电流及用电量等信息。
终端计量单元会对终端总用电量进行累计，每日计算表箱/分支箱与各表计之间的线损值，保存在Flash中供集中器读取。线损的计算，可以定时完成，也可以通过集中器发命令完成。具体计算过程如图3所示。
本实用新型的线损预判终端的工作过程如下：
1：台区识别流程
通过集中器显示或者主站下发表箱注册命令，发送台区识别仪信号；
线损预判终端接受台区识别信号并保存，等到集中器轮询时候上送给集中器线损终端的台区识别信息及相位信息；
2：分级线损分析
安装在表箱中，通过RS485口抄读表箱中所有电表的电量并保存，抄读间隔为1小时，线损终端计量表箱进线侧电能量、电压、电流、功率等信息；线损终端根据进线侧每小时的电能增量和表箱中所有电表的电能增量之差，可算出该表箱的线损量和线损率；
安装在分支箱中，通过采集分支箱进线侧电能量和分支下表箱电能量之差，可算出分支箱的线损量和线损率。
安装集中器，集中器又可抄读台区总表的电能量、分支箱/表箱线损终端电能量及电表的电能量数据，从而可计算出总表和分支箱箱之间、总表和表箱之间、总表和户表之间的线损；
综上，线损预判终端和集中器配套使用可以分析台区总表-分支箱、分支箱-表箱、台区总表-表箱、表箱-户表、台区总表-户表的分级线损分析。
设备安装在供电线路分支箱和表箱，用来检测分支线路和表箱的电流、电压等数据，并且对表箱的电表数据进行采集和上报，集中器知线损预判终端通过载波的通讯模式进行通讯，集中器通过GPRS/4G模块与主站进行通讯。从而对整个低压台区实现精益化管理、提升自动监测全覆盖、台区户变档案准确、实时台区线损分析、反窃电诊断查处、台区网络拓扑自动绘制等功能为重点，实现台区降损增效的目标。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种线损预判终端，其特征在于，包括微处理器，以及与微处理器相连的载波通信单元，红外通信单元，电压检测单元，电流监测单元，计量单元，存储器，时钟电路和电源；
所述微处理器与电表相连，用于定时抄表，获取电表的数据；用于读取计量单元的数据，并根据获取的电表的数据计算线损；
所述电压检测单元，用于获取进电表端的电压信息；
所述电流监测单元，用于获取进电表端的电流信息；
所述计量单元，用于根据进电表端的电压、电流信息计算进入电表的总电能；
所述载波通信单元，与低压配电网络相连，用于通过低压配电网络解调高频编码信号，或者将线损信息调制成高频信号，通过低压配电网络传输；
所述红外通信单元，用于与外部外部设备进行红外通信；
所述时钟电路，用于为微处理器提供时钟信号；
所述电源，用于为其他各部分供电。
2.根据权利要求1所述的线损预判终端，其特征在于，所述微处理器采用SY4420芯片。
3.根据权利要求2所述的线损预判终端，其特征在于，所述微处理器通过RS485与电表相连。
4.根据权利要求1所述的线损预判终端，其特征在于，所述载波通信单元包括载波模块，所述载波模块采用HZ3011芯片。
5.根据权利要求1所述的线损预判终端，其特征在于，所述红外通信单元包括发射管和接收管，采用TSAL6200作为发射管，采用HS0038作为接受管。
6.根据权利要求1所述的线损预判终端，其特征在于，所述电压监测单元采用电压互感器。
7.根据权利要求1所述的线损预判终端，其特征在于，所述电流监测单元采用电流互感器。
8.根据权利要求1所述的线损预判终端，其特征在于，所述计量单元采用7022E芯片。
9.根据权利要求1所述的线损预判终端，其特征在于，所述线损预判终端还包括LED指示单元，用于指示各模块的工作状态。
10.根据权利要求1所述的线损预判终端，其特征在于，所述存储器为FLASH存储器。
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| CN (1) | CN210465519U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111624398A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-09-04 | 航天亮丽电气有限责任公司 | 一种配电线损采集模块及系统 |
| CN114924160A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-08-19 | 国网河北省电力有限公司石家庄市藁城区供电分公司 | 一种低压台区线损分析装置及方法 |
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2019
- 2019-03-06 CN CN201920280364.8U patent/CN210465519U/zh active Active
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