CN212207650U - 单相智能表现场在线监测及故障分析设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及单相智能表现场在线监测及故障分析设备。其包括现场负载电路和被测单相智能表，被测单相智能表与现场负载电路连接，还包括壳体和移动终端，壳体的一端设置有接线端口，壳体的另一端设置有导电柱，导电柱插设在被测单相智能表的接线端子内，壳体内设置有PCB板，PCB板上设置有主控MCU、计量电路单元和通信模块，计量电路单元与主控MCU信号连接，主控MCU通过通信模块与移动终端进行数据通信，计量电路单元包括计量芯片、电流检测电路和电压检测电路，现场负载电路上还连接有电流钳，电流钳的测量端与现场负载电路连接，电流钳的另一端与检测设备连接。本实用新型通过设置电流检测电路和电压检测电路对被测单相智能表进行在线检测，从而减少电能表的误拆率。

Description

单相智能表现场在线监测及故障分析设备

技术领域

本实用新型涉及检测设备领域，具体涉及单相智能表现场在线监测及故障分析设备。

背景技术

智能电能表及采集终端是智能电网的重要组成部分，直接面向社会、面向用户，是社会感知和体验智能电网建设成果的主要途径。智能电能表及采集终端实现了电网企业和电网用户之间的信息交互、需求交互、和谐共赢，使得社会效益最大化，其优点和优势十分明显。近年来，随着国内用电信息采集系统的大规模推广和建设，运行于现场的智能电能表及采集终端可靠性质量问题也逐渐凸显。

当前，现场运行的智能电能表及采集终端出现异常或故障时，如智能电能表液晶屏背光灯亮、报警灯常亮等，由于缺乏有效的在线检测工具，为了避免产生用电纠纷，采取的措施基本是换计量设备，再通过计量中心的检测平台检测故障。据统计，拆除的智能电能表中，经检测平台检测，50%以上的智能电能表基本功能是正常的，只需设置一些简单的参数就能解决问题。如此高的误拆率，给电力企业造成了巨大的经济损失，同时在拆除更换过程中，给电力客户的日常生活带来了很多不便，在一定程度上影响了电力企业的服务形象。

因此，有待对现有的计量设备的现场监测设备朝着在线监测、实时分析、网络化和智能化的方向发展进行进一步地改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供单相智能表现场在线监测及故障分析设备，其通过设置电流检测电路和电压检测电路对被测单相智能表进行检测，先判断电能表是否出现故障，再确定是否拆除，从而减少电能表的误拆率。

本实用新型的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

单相智能表现场在线监测及故障分析设备，包括现场负载电路和被测单相智能表，被测单相智能表与现场负载电路连接，其特征在于：还包括壳体和移动终端，所述壳体的一端设置有接线端口，用于实现检测设备与被测单相智能表的数据通信，壳体的另一端设置有导电柱，导电柱插设在被测单相智能表的接线端子内，实现检测设备与被测单相智能表的电路连通，所述壳体内设置有PCB板，PCB板上设置有主控MCU、计量电路单元和通信模块，主控MCU内预设有单相智能表计量设备常见故障及异常事件数据库，计量电路单元与主控MCU信号连接，主控MCU通过通信模块与移动终端进行数据通信，计量电路单元包括计量芯片、电流检测电路和电压检测电路，所述现场负载电路上还连接有电流钳，电流钳的测量端与现场负载电路连接，电流钳的另一端与检测设备连接。

优选地，所述计量芯片采用ATT7053BU芯片，电流检测电路包括排针J3和J4，排针J3和J4与导电柱相对应，实现被测单相智能表与电流检测电路相连接，电流检测电路的引脚I+和I-分别连接在计量芯片的引脚V1P和V1N，电压检测电路的引脚V+和V-分别连接在计量芯片的引脚V3P和V3N，电流钳的两接线端分别连接在计量芯片的引脚V2P和V2N，计量芯片的引脚SPIDO与主控MCU的通信引脚连接。

优选地，所述主控MCU采用V9811芯片，主控MCU的引脚UART4与通信模块信号连接，接线端口采用RS485通讯接口，主控MCU的引脚UART2与RS485通讯接口信号连接。

优选地，所述主控MCU的引脚P7.6上连接有继电器，继电器用于控制现场负载电路。

优选地，所述壳体设置导电柱的一端固定设置有接线卡座，接线卡座与被测单相智能表的外壳相配合，接线卡座上设置有锁紧螺母。

优选地，所述通信模块设置为蓝牙模块。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

通过采用电压检测电路和电流检测电路对现场负载电路进行测量，并经过计量芯片计算出电流值、电压值、有功功率和无功功率，将计算值发送到主控MCU，并将被测单相智能表测量出的测量值通过RS485通讯接口传输到主控MCU，之后与主控MCU内的常见故障及异常事件数据库进行对比分析，将分析结果通过无线传输模块到移动终端，实现了对被测设备现场在线进行检测，实时监测被测设备的运行工况、故障和计量误差等情况，通过定期向供应商通报其设备常见故障，促使其针对性的改进产品质量，产品质量的提高又为被测设备的可靠运行提供了保障。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的原理图；

图3是计量电路单元的电路连接示意图。

图中，1、壳体；2、接线端口；3、导电柱；4、接线卡座；5、锁紧螺母。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参考图1，为本实用新型公开的单相智能表现场在线监测及故障分析设备，包括现场负载电路和被测单相智能表，被测单相智能表与现场负载电路连接，被测单相智能表可以测量现场负载电路的电流、电压和功率值。还包括壳体1和移动终端，壳体1的一端设置有接线端口2，接线端口2采用RS485通讯接口，实现检测设备与被测单相智能表的数据通信。壳体1的另一端设置有导电柱3，导电柱3有多个，导电柱3可以插设在被测单相智能表的接线端子内，实现检测设备与被测单相智能表的电路连通。壳体1设置导电柱3的一端固定设置有接线卡座4，当导电柱3插设在被测单相智能表的接线端子内时，接线卡座4罩设在被测单相智能表的外壳一端。另外，接线卡座4上设置有锁紧螺母5，拧紧锁紧螺母5，使锁紧螺母5抵接在被测单相智能表的表面，从而使检测设备与被测单相智能表连接更牢靠。现场负载电路上设置有继电器，用于控制现场负载电路的通断，继电器与检测设备相连接。现场负载电路上还连接有电流钳，电流钳的测量端与现场负载电路连接，电流钳的另一端与检测设备连接。

参考图1-图3，壳体1内设置有PCB板，PCB板上设置有计量电路单元，计量电路单元包括计量芯片、电流检测电路和电压检测电路。计量芯片采用ATT7053BU芯片，电流检测电路包括排针J3和J4、电感L3和L4、电阻R28和R40、电容C15、C17和C18，导电柱3位于检测设备上的一端插设在排针J3和J4上，排针J3的另一端与电感L3的一端连接，排针J4的另一端与电感L4的一端连接，电感L3的另一端与电阻R28连接，电感L4的另一端与电阻R40连接，电容C15和电容C18串联，电容C15的另一端与电阻R28连接，电容C18的另一端与电阻R40连接，电容C18的两端分别连接在电阻R28和电阻R40两端，电流检测电路的引脚I+和I-分别连接在计量芯片的引脚V1P和V1N上。电压检测电路包括电阻R29-R36，各个电阻相互串联，电压检测电路的引脚V+和V-分别连接在计量芯片的引脚V3P和V3N上。电流钳的两接线端分别连接在计量芯片的引脚V2P和V2N上。电流检测电路的测定电流记为IA，电流钳电流记为IB，计量芯片的两路输入电流能够分别与电压输入进行电能计量运算。当IB有电流时，以IB计量回路计算的结果作为数据INFO1。当IB无电流时，以IA计量回路计算的结果做为数据INFO1。计量芯片的引脚SPIDO与主控MCU的通信引脚连接，数据INF01通过引脚SPID0发送到主控MCU。

参考图2和图3，PCB板上还设置有主控MCU和通信模块，主控MCU采用V9811芯片，继电器连接在主控MCU的引脚P7.6上，当IB无电流时，主控MCU通过引脚P7.6控制继电器闭合；当IB有电流时，主控MCU通过引脚P7.6控制继电器断开。通信模块设置为蓝牙模块，主控MCU的引脚UART4与蓝牙模块信号连接，主控MCU的引脚UART2与RS485通讯接口信号连接。主控MCU的引脚P7.6上连接有继电器，继电器用于控制现场负载电路。主控MCU通过引脚UART2读取被测单相智能表的电流、功率数据，此数据命名为INFO2，主控MCU内预设有单相智能表计量设备常见故障及异常事件数据库，将数据INFO1和INFO2信息合并，并与主控MCU内的单相智能表计量设备常见故障及异常事件数据库分析对比，分析结果将通过引脚UART4接口以蓝牙发送的方式传输给移动终端。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.单相智能表现场在线监测及故障分析设备，包括现场负载电路和被测单相智能表，被测单相智能表与现场负载电路连接，其特征在于：还包括壳体和移动终端，所述壳体的一端设置有接线端口，用于实现检测设备与被测单相智能表的数据通信，壳体的另一端设置有导电柱，导电柱插设在被测单相智能表的接线端子内，实现检测设备与被测单相智能表的电路连通，所述壳体内设置有PCB板，PCB板上设置有主控MCU、计量电路单元和通信模块，主控MCU内预设有单相智能表计量设备常见故障及异常事件数据库，计量电路单元与主控MCU信号连接，主控MCU通过通信模块与移动终端进行数据通信，计量电路单元包括计量芯片、电流检测电路和电压检测电路，所述现场负载电路上还连接有电流钳，电流钳的测量端与现场负载电路连接，电流钳的另一端与检测设备连接。

2.根据权利要求1所述的单相智能表现场在线监测及故障分析设备，其特征在于：所述计量芯片采用ATT7053BU芯片，电流检测电路包括排针J3和J4，排针J3和J4与导电柱相对应，实现被测单相智能表与电流检测电路相连接，电流检测电路的引脚I+和I-分别连接在计量芯片的引脚V1P和V1N，电压检测电路的引脚V+和V-分别连接在计量芯片的引脚V3P和V3N，电流钳的两接线端分别连接在计量芯片的引脚V2P和V2N，计量芯片的引脚SPIDO与主控MCU的通信引脚连接。

3.根据权利要求2所述的单相智能表现场在线监测及故障分析设备，其特征在于：所述主控MCU采用V9811芯片，主控MCU的引脚UART4与通信模块信号连接，接线端口采用RS485通讯接口，主控MCU的引脚UART2与RS485通讯接口信号连接。

4.根据权利要求3所述的单相智能表现场在线监测及故障分析设备，其特征在于：所述主控MCU的引脚P7.6上连接有继电器，继电器用于控制现场负载电路。

5.根据权利要求1所述的单相智能表现场在线监测及故障分析设备，其特征在于：所述壳体设置导电柱的一端固定设置有接线卡座，接线卡座与被测单相智能表的外壳相配合，接线卡座上设置有锁紧螺母。

6.根据权利要求5所述的单相智能表现场在线监测及故障分析设备，其特征在于：所述通信模块设置为蓝牙模块。

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