CN215812981U - 低压台区智能诊断系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于配电自动化技术领域，提出了低压台区智能诊断系统，台区内设置有与智能监测终端通信连接的多个电表，智能监测终端还与服务器通信连接，电表内设置有脉冲电流发生电路和过零检测电路，脉冲电流发生电路包括三极管Q1、电容C1和三极管Q2，三极管Q1的集电极通过电阻R1与电源VCC连接，三极管Q1的发射极与电容C1的正极连接，电容C1的负极接地，三极管Q2的集电极与电容C1的正极连接，三极管Q2的发射极作为脉冲电流发生电路的第一输出端，还包括电阻R2，电阻R2的一端与电容C1的负极连接，电阻R2的另一端作为脉冲电流发生电路的第二输出端。通过上述技术方案，解决了现有技术中电力系统窃电查处难度大、效率低的问题。

Description

低压台区智能诊断系统

技术领域

本实用新型属于配电自动化技术领域，涉及低压台区智能诊断系统。

背景技术

长期以来，窃电问题一直困扰着电力企业。一些单位或个人将盗窃电能作为获利手段，采取各种方法逃避电能计量，以达到不交或少交电费的目的。窃电行为不但使国家蒙受了巨大的损失，直接影响了电力部门的发展、职工的收入和福利待遇等切身利益，还严重破坏正常的供用电秩序，甚至威胁到电网的安全稳定运行。

低压电力用户数量大、分布范围广，窃电户数比重高，比重占到窃电户数总量的98％以上，危害巨大。在夏季和冬季用电高峰时，低压窃电甚至造成个别台区线损率达到30％以上。低压电力用户窃电问题之严重、损失之巨大引起电力系统的高度重视。供电部门投入大量的人力物力查处窃电行为，而效果不是很理想，尤其对于利用高科技手段窃电者查处更难。

如何利用科技手段解决窃电查处难题，提高查处效果，降低查处成本，提高工作效率，是目前亟待解决的一个问题。

实用新型内容

本实用新型提出低压台区智能诊断系统，解决了相关技术中电力系统窃电查处难度大、效率低的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：包括与智能监测终端通信连接的多个电表，所述智能监测终端还与服务器通信连接，所述电表内设置有脉冲电流发生电路和过零检测电路，所述脉冲电流发生电路包括三极管Q1、电容C1和三极管Q2，所述三极管Q1的集电极通过电阻R1与电源VCC连接，所述三极管Q1的发射极与电容C1的正极连接，所述电容C1的负极接地，

所述三极管Q2的集电极与所述电容C1的正极连接，所述三极管Q2的发射极作为所述脉冲电流发生电路的第一输出端，还包括电阻R2，所述电阻R2的一端与所述电容C1的负极连接，所述电阻R2的另一端作为所述脉冲电流发生电路的第二输出端，

所述三极管Q1的基极、所述三极管Q2的基极和所述过零检测电路的输出端均与控制器连接。

进一步，还包括电感L1，所述电感L1与所述电阻R2串联。

进一步，所述过零检测电路包括依次连接的运放U1A和施密特触发器U2，所述运放U1A的同相输入端用于与电压互感器的第一输入端连接，所述运放U1A的反相输入端用于与电压互感器的第二输入端连接，所述运放U1A的输出端接入所述施密特触发器U2的输入端，所述施密特触发器U2的输出端与所述控制器连接。

进一步，施密特触发器U2的输出端与所述控制器之间设置有三极管Q5，所述三极管Q5的基极与所述施密特触发器U2的输出端连接，所述三极管Q5的发射极接地，所述三极管Q5的集电极通过电阻R10与电源5V连接，所述三极管Q5的集电极与所述控制器连接。

进一步，还包括二极管D2，所述二极管D2的阳极与所述运放U1A的输出端连接，所述二极管D2的阴极与所述施密特触发器U2的输入端连接。

本实用新型的工作原理及有益效果为：

本实用新型通过在每个台区分别设置一个智能监测终端，智能监测终端统计本台区内的电表，批量读取台区内电表的数据并上传至服务器，服务器根据批量电表数据进行分析，可以发现电表数据异常，据此判断用户是否存在窃电嫌疑，并可分析判断窃电嫌疑用户的窃电手法。

其中，智能监测终端通过向台区内各个电表发送统计指令，统计本台区内的电表，当控制器接收到统计指令时，在过零点启动脉冲电流发生电路，脉冲电流通过电表的载波模块发送至智能监测终端，由于载波模块通过电力线路与智能监测终端进行通信，每个电表的载波模块只与本台区的智能监测终端通信，携带有该脉冲电流的载波模块被智能监测终端识别为本台区内的电表载波模块。

脉冲电流发生电路的工作原理为：控制器首先控制三极管Q1导通，电源VCC通过三极管Q1为电容C1充电，充电时间到达设定时间后，控制器控制三极管Q1关断，然后控制三极管Q2导通，电阻R2阻值很小，电容C1通过三极管Q2和电阻R2迅速放电，产生脉冲电流，通过调节电阻R2的阻值，可以调节脉冲电流的宽度，使得脉冲电流既容易被智能监测终端识别，又不影响载波模块的正常工作。

本实用新型实现了窃电行为的批量查处，大大减轻了人工成本和时间成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型系统框图；

图2为本实用新型中脉冲电流发生电路原理图；

图3为本实用新型中过零检测电路原理图；

图中：1脉冲电流发生电路，2过零检测电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图2所示，本实施例智能诊断系统包括与智能监测终端通信连接的多个电表，所述智能监测终端还与服务器通信连接，电表内设置有脉冲电流发生电路和过零检测电路，脉冲电流发生电路包括三极管Q1、电容C1和三极管Q2，三极管Q1的集电极通过电阻R1与电源VCC连接，三极管Q1的发射极与电容C1的正极连接，电容C1的负极接地，

三极管Q2的集电极与电容C1的正极连接，三极管Q2的发射极作为脉冲电流发生电路的第一输出端，还包括电阻R2，电阻R2的一端与电容C1的负极连接，电阻R2的另一端作为脉冲电流发生电路的第二输出端，

三极管Q1的基极、三极管Q2的基极和过零检测电路的输出端均与控制器连接。

本实用新型通过在每个台区分别设置一个智能监测终端，智能监测终端统计本台区内的电表，批量读取台区内电表的数据并上传至服务器，服务器根据批量电表数据进行分析，服务器内汇总了常见的反窃电方法，对错误接线法、分流法、欠压法、表内改动法等典型窃电方式准确判断，生成嫌疑窃电异常分析结果，预判窃电方式，预估损失电量，汇总窃电嫌疑情况统计报表。服务器内汇总的反窃电方法均为现有的方法，在此不做赘述。

其中，智能监测终端通过向台区内各个电表发送统计指令，统计本台区内的电表，当控制器接收到统计指令时，在过零点启动脉冲电流发生电路，脉冲电流通过电表的载波模块发送至智能监测终端，由于载波模块通过电力线路与智能监测终端进行通信，每个电表的载波模块只与本台区的智能监测终端通信，携带有该脉冲电流的载波模块被智能监测终端识别为本台区内的电表载波模块。

脉冲电流发生电路的工作原理为：控制器首先控制三极管Q1导通，电源VCC通过三极管Q1为电容C1充电，充电时间到达设定时间后，控制器控制三极管Q1关断，然后控制三极管Q2导通，电阻R2阻值很小，电容C1通过三极管Q2和电阻R2迅速放电，产生脉冲电流，通过调节电阻R2的阻值，可以调节脉冲电流的宽度，使得脉冲电流既容易被智能监测终端识别，又不影响载波模块的正常工作。其中，控制器可以选用目前市场上通用的控制芯片，本实施例选用ARM芯片STM32F107VCT6。

本实用新型实现了窃电行为的批量查处，大大减轻了人工成本和时间成本。

进一步，如图2所示，还包括电感L1，电感L1与电阻R2串联。

通过在电容C1的放电回路串联电感L1，电感L1与电容C1形成串联谐振电路，使回路电流达到最大值。

进一步，如图3所示，过零检测电路包括依次连接的运放U1A和施密特触发器U2，运放U1A的同相输入端用于与电压互感器的第一输入端连接，运放U1A的反相输入端用于与电压互感器的第二输入端连接，运放U1A的输出端接入施密特触发器U2的输入端，施密特触发器U2的输出端与控制器连接。

在电网电压的正半周期，运放U1A的同相输入端电压大于反相输入端电压，运放U1A输出高电平信号，反之，在电网电压的负半周，运放U1A输出低电平信号，运放U1A输出与电网同步的脉冲信号，实现电网的过零检测；在电网电压的过零点，运放U1A同相输入端和反相输入端的电压差值接近于零，运放U1A工作在线性区，导致运放U1A输出的脉冲信号在高低电平切换时不够陡峭，影响控制器对过零点的判断。本实施例通过在运放U1A的输出端设置施密特触发器U2，对运放U1A输出的脉冲信号进行整形，在运放U1A的输出电压大于2.7V时，施密特触发器U2输出为低电平，当运放U1A的输出电压低于1.7V时，施密特触发器U2输出高电平，保证控制器读取到明显的边沿跳变信号。

进一步，如图3所示，施密特触发器U2的输出端与控制器之间设置有三极管Q5，三极管Q5的基极与施密特触发器U2的输出端连接，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极通过电阻R10与电源5V连接，三极管Q5的集电极与控制器连接。

施密特触发器U2为反相输出，即当运放U1A的输出为高电平时，施密特触发器U2输出为低电平，当运放U1A的输出为低电平时，施密特触发器U2输出为高电平。通过在施密特触发器U2的输出端设置三极管Q5，将施密特触发器U2的输出信号再次反相，三极管Q5集电极输出的脉冲信号f0与电网电压同相。

进一步，如图3所示，还包括二极管D2，二极管D2的阳极与运放U1A的输出端连接，二极管D2的阴极与施密特触发器U2的输入端连接。

二极管D2起到反向截止的作用，避免在运放U1A输出低电平时，施密特触发器U2侧的电流倒流入运放U1A的输出端。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.低压台区智能诊断系统，台区内设置有与智能监测终端通信连接的多个电表，所述智能监测终端还与服务器通信连接，其特征在于，所述电表内设置有脉冲电流发生电路(1)和过零检测电路(2)，所述脉冲电流发生电路(1)包括三极管Q1、电容C1和三极管Q2，所述三极管Q1的集电极通过电阻R1与电源VCC连接，所述三极管Q1的发射极与电容C1的正极连接，所述电容C1的负极接地，

所述三极管Q2的集电极与所述电容C1的正极连接，所述三极管Q2的发射极作为所述脉冲电流发生电路(1)的第一输出端，还包括电阻R2，所述电阻R2的一端与所述电容C1的负极连接，所述电阻R2的另一端作为所述脉冲电流发生电路(1)的第二输出端，

所述三极管Q1的基极、所述三极管Q2的基极和所述过零检测电路(2)的输出端均与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的低压台区智能诊断系统，其特征在于：还包括电感L1，所述电感L1与所述电阻R2串联。

3.根据权利要求1所述的低压台区智能诊断系统，其特征在于：所述过零检测电路(2)包括依次连接的运放U1A和施密特触发器U2，

所述运放U1A的同相输入端用于与电压互感器的第一输入端连接，所述运放U1A的反相输入端用于与电压互感器的第二输入端连接，所述运放U1A的输出端接入所述施密特触发器U2的输入端，所述施密特触发器U2的输出端与所述控制器连接。

4.根据权利要求3所述的低压台区智能诊断系统，其特征在于：施密特触发器U2的输出端与所述控制器之间设置有三极管Q5，所述三极管Q5的基极与所述施密特触发器U2的输出端连接，所述三极管Q5的发射极接地，所述三极管Q5的集电极通过电阻R10与电源5V连接，所述三极管Q5的集电极与所述控制器连接。

5.根据权利要求3所述的低压台区智能诊断系统，其特征在于：还包括二极管D2，所述二极管D2的阳极与所述运放U1A的输出端连接，所述二极管D2的阴极与所述施密特触发器U2的输入端连接。

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