CN2482252Y - 供电线路智能监控器 - Google Patents

Abstract

本实用新型设计的供电线路智能监控器。由信号采集电路、信号调理电路、不规范用电识别电路、CPU中央处理器及其管理的程序信息存储器、联锁电路、显示器、网络接口的组合构成。对不规范用电识别准确,防范功能强,本监控器的使用环境友好、适用面广。

Description

供电线路智能监控器

本实用新型属于供电或配电的电路的保护装置，特别涉及一种供电线路智能保护器。

现有技术的三相用电监控器是于八十年代使用分离电子元器件组成的产品，它应具备供电线路的断路、短路、超载、窃电等非正常供电运行状态的监控报警功能。但由于电子元器件的技术参数低下及功能单一，其设计的技术水平受限，除功能不能满足需要以外，还存在着著如抗干扰能力差，负载能力小，不能自动投切，窃电识别准确度低，无网络通讯功能等不足。

为解决现有技术的不足，本实用新型设计的供电线路智能监控器。其设计是全部采用中大规模集成电路，内部信号全部采用数字信号传输，以可编程CPU中央处理器为核心，实时信号采样处理，应用了模糊识别技术，同时配备网络接口。基本构成方案是：由信号采集电路、信号调理电路、不规范用电识别电路、CPU中央处理器及其管理的程序信息存储器、联锁电路、显示器、网络接口的组合构成。其中，信号采集电路是在三相四线电度表的电源端和用户端与7个(A₁、A₂，B₁、B₂，C₁、C₂，G)电流采集线圈构成的采样回路；信号调理电路是由A₁和A₂的滤波限幅电路构成，不规范用电识别电路是采用了模糊识别技术的电压比较器；联锁电路是用于执行告警断电的继电器代替；显示器是可提供6位指示的LED数码管显示器；网络接口电路是由汇集网络数据传输并与通讯管理模块相契合的适配电路。

如此设计的供电线路智监控器其技术原理是：根据电磁感应原理6个检测元件(电流互感器)分别加装在进入用户前的三相电供电线电表的三相用电线缆上。在未窃电的情况下，同一相位(例如A相)的线缆上的2个检测元件感应测出的电流、相位是完全相同的，(据电工学中串联电路电流处处相等定理)，相互抵消后差值为零；当有窃电行为时(例如分流或反相)，同一相位(例如A相)的线缆上的2个检测元件感应测出的电流幅值、相位就会出现一定差值，通过信号采样器对差值信号进行采样，信号调理器对信号进行整形、放大，信号识别器对信号的高低电平判别并传给CPU中央处理器，由CPU中央处理器执行程序依照算法进行判别当前是否窃电。

信号采样电路：安装在进用户前、后三相四线电缆上的7个检测元件(电感线圈)分别检测出相应线缆中的电流幅值、相位信号，分别转换为电压信号Va1、Va2、Vb1、Vb2、Vc1、Vc2，进入信号采样器；

信号调理电路：对输入的信号进行整形、放大，滤除高次谐波及杂波等干扰信号，并对各信号幅值进行求差运算：

A相差值：ΔVa＝Va1-Va2

B相差值：ΔVb＝Vb1-Vb2

C相差值：ΔVc＝Vc1-Vc2

将ΔVa、ΔVb、ΔVc以电压幅值大小送入信号识别器。

信号识别器：把ΔVa、ΔVb、ΔVc与偏差阀值V进行比较，以V1、V2、V3输出幅值作为比较结果。

A相：若ΔVa＞V则A相不正常，V1输出高电平；若ΔVa＜V则A相正常输出低电平；

B相：若ΔVb＞V则B相不正常，V2输出高电平；若ΔVb＜V则B相正常，V2输出低电平；

C相：若ΔVc＞V则相不正常，V3输出高电平；若ΔVc＜V则C相正常，V3输出低电平；

V1、V2、V3信号送CPU中央处理器。

CPU中央处理器：执行程序存储器中的程序，按主要功能分为以下几部分不规范用电识别电路：对信号识别器输出的信号进行采集累计，当处理器内部时钟计时到60S时，调用内部模糊判别算法模块判别当前的累计值是否超过设定值；超过设定值即为窃电，联锁装置中的继电器动作，发出(报警、切断电源)接点信号，同时窃电累计时间显示的6位LED数码管指示加一；

显示模块管理：将窃电累计数值转换为七段LED数码显示的内码，并对数码管提供约4mS的刷新信号，以保证LED数码管显示亮度一致；

通讯模块管理：对网络通讯接口进行管理，接收并相应网络接口输入的指令(如窃电累计值清零、参数组态等)，发送本机工作状态等数据；

住处缓存器管理：每次用电监控器上电时先从住处缓存区取读前次参数和窃电累计值；运行期间，将更新的参数、数据写入住处缓存器。

说明书附图：

图1是本实用新型的供电线路智能监控器的结构示意图；图2是

图2是信号采集电路示意图。

图3是信号调理电路原理图。

结合附图阐述本实用新型的供电线路智能监控器的实施例如下：

供电线路智能监控器依次由信号采集电路(1)、信号调理电路(2)、不规范用电识别电路(3)、CPU中央处理器(4)及其管理的程序信息存储器(5)、联锁电路(6)、显示器模块(7)、网络接口电路(8)的组合构成。其中的信号采集电路(1)是如附图2所示，在三相四线电度表的电源端和用户端与7个(A₁、A₂，B₁、B₂，C₁、C₂，G)电流采集线圈构成的信号采集回路，电流采集线圈即电流互感器。信号调理电路(2)是如附图3所示，由A1、A2的滤波限幅电路构成。不规范用电识别电路(3)是如附图4所示，采用了模糊识别技术的电压比较器。联锁电路(6)是用可执行告警断电的继电器代替。显示器(7)是可提供6位指示的七段LED的数码管显示器。网络接口电路(8)是由汇集网络数据传输并与通讯管理模块(9)相契合的适配电路。

本实用新型设计的供电线路智能监控器，对不规范用电识别准确，防范功能强，可防范火线对地、表前分流、摘钩、反相、零线断路及专用窃电器的窃电。还可以监测过负荷及漏电。

设计的监控器采用模糊识别技术，对电网波形畸变、热噪声、电磁干扰、雷电造成的跨步、电压及元器件“疲劳”等现象识别准确，无错判。本监控器的使用环境友好、适用面广，设计了宽范围工作电源，在电网波动±30％范围内可正常工作，工作温度范围为-30℃-60℃。

Claims (1)

1、供电线路智能监控器依次由信号采集电路(1)、信号调理电路(2)、不规范用电识别电路(3)、CPU中央处理器(4)及其管理的程序信息存储器(5)、联锁电路(6)、显示器(7)、网络接口电路(8)的组合构成，其特征在于其中的信号采集电路(1)是在三相四线电度表的电源端和用户端与7个(A₁、A₂，B₁、B₂，C₁、C₂，G)电流采集线圈构成的采样回路；信号调理电路(2)由A₁和A₂的滤波限幅电路构成；不规范用电识别电路(3)是采用了模糊识别技术的电压比较器；联锁电路(6)是用可执行告警、断电的继电器代替；显示器(7)是可提供6位指示的LED数码管显示器；网络接口电路(8)是由汇集网络数据传输并与通讯管理模块(9)相契合的适配电路。

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