CN2612958Y - 电力计量监视记录仪 - Google Patents
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Abstract
一种电力计量监视记录仪，其特征在于：它包括计量箱门状态光电取样电路I、相位波形识别电路II、电表脉冲取样电路III、霍尔元件三相电流取样电路IV、电源电路V、标准时钟电路VI、A/D转换器VII、信号整形电路VIII、单片机IX、IC卡卡口X、信息储存器XI、指示灯XII；其中计量箱门状态光电取样电路I、相位波形识别电路II、电表脉冲取样电路III经由信号整形电路VIII分别接入单片机IX的相应I/O口；霍尔元件三相电流取样电路IV通过A/D转换器VII接入单片机IX的相应数字信号输入接口；所述标准时钟电路VI和指示灯XII分别连接在单片机IX相应接口；所述IC卡卡口X和信息储存器XI分别连接在单片机IX的相应数据信号接口。
Description
(一)技术领域
本实用新型涉及一种电力计量设备，具体说是涉及一种能够准确监视终端电力变压器上电力计量箱的运行状况并记录异常电损的时段和电量，为电力部门提供准确、科学管理依据的电力计量监视记录仪。
(二)背景技术
随着我国政治、经济制度改革的不断深化，电力已作为一种特殊的商品进入市场，但随之而来的供、用电之间矛盾也有所加剧。据有关杂志报道，由此而引发的纠纷屡见不鲜，但有相当数量的纠纷是以电力部门败诉而告终。就其主要原因大部分在于没有准确可信的异常电损时段和窃电电量证据。
(三)发明内容
本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的问题而设计一种能够准确监视终端电力变压器上电力计量箱的运行状况并记录异常电损的时段和电量，为电力部门提供准确而科学管理依据的电力计量监视记录仪。
本实用新型的电力计量监视记录仪包括计量箱门状态光电取样电路I、相位波形识别电路II、电表脉冲取样电路III、霍尔元件三相电流取样电路IV、电源电路V、标准时钟电路VI、A/D转换器VII、信号整形电路VIII、单片机IX、IC卡卡口X、信息储存器XI、指示灯XII；其中计量箱门状态光电取样电路I、相位波形识别电路II、电表脉冲取样电路III经由信号整形电路VIII分别接入单片机IX的相应I/O口；霍尔元件三相电流取样电路IV通过A/D转换器VII接入单片机IX的相应数字信号输入接口；所述标准时钟电路VI和指示灯XII分别连接在单片机IX相应接口；所述IC卡卡口X和信息储存器XI分别连接在单片机IX的相应数据信号接口。
本实用新型中所述信息储存器XI为可擦可读存储器(93C56)；所述单片机IX的型号为AT89C52。
本实用新型的工作原理如下：
计量箱门状态光电取样电路是由一套光电装置组成，它用于监视计量箱箱门的开关状态，当箱门处于闭合状态时，电路输出“1”，经与非门两次整形后仍为“1”，输入单片机I/O口P4脚，若箱门处于开启状态，电路输出为“0”，两次经与非门整形后仍为“0”，输入单片机I/O口P4脚。所述相位波形识别电路从A、B、C三相交流电220V中获取信号，当此三项正常供电时，PT-3-240/3中无输出，此时光电耦合器输出为“1”，经与非门两次整形后仍为“1”。当A、B、C三相电压或其波形发生变化并超出额定范围时，PT-3-240/3输出3V电压，经二极管整流后供给GO，二极管发射红外光使接收管导通输出为“0”，经与非门两次整形后仍为“0”，输入单片机I/O口P5脚。其中电表脉冲取样电路有两对光电传感器组成，当电度表盘正常转动一周时，该电路输出逻辑为11，01，00，10，11……，当电度表盘处于反转状态时，该电路输出逻辑为11，10，00，01，11……。此双信号各经一与非门反相后，分别输入至单片机I/O口P13、P14脚，供单片机分析判断。霍尔元件三相电流取样电路包括三只YDG-HSD-5霍尔电流传感器，分别连接在电源变压器A、B、C相输出绝缘端子上，它正比于母线上电流的大小输出在0～5V之间，随母线电流变化，经三只A/D转化器将模拟信号转换成数字信号，输给单片机，供单片机进行运算。所述标准时钟电路为单片机提供需要的标准时间信号。单片机由前面取样电路获取的信号按照自身的程序加以逻辑判断，并对从霍尔元件电流取样电路经A/D转换的数字信号进行运算，来和电度表脉冲取样电路取得的VAt/r值进行比较，以确定计量装置是否工作在正常状态，若发现为异常状态，则通知输入异常用电的起始时间，并运算异常用电的VAt值，直至异常状态停止，输入停止时间，将累计VAt值与表盘转动脉冲前存储的标准值相除得出用电度数，若表盘正转，则减去相应记录的度数，若反转，则加上反转相应的度数，即为非计量用电存入E2PRO/n中，以备查询。信息储存器为可擦可读存储器(93C56)，当单片机通知存储时，该电路按不同的区域存入相关的信息，当单片机通知读出时，93C56将存储的信息读出，写入IC卡中。IC卡是仪器和微机管理之间的信息桥梁，它将仪器保存的电力计量装置运行的信息从IC卡卡口读入，到微机管理处在与微机通过RS232接口相连的读卡器中刷卡，将信息输入到微机的系统管理软件数据库中，已备管理人员查询。指示灯分为电源指示和读写指示，正常读写时指示灯闪烁一下。电源电路为整台仪器提供正负13V-15V电源。
本实用新型的电力计量监视记录仪能够准确监视终端电力变压器上电力计量箱的运行状况并记录异常电损的时段和电量，可为电力部门提供准确而科学管理依据，具有良好的推广应用前景。
(四)附图说明
图1是本实用新型的外形结构图。
图中1是壳体，2是IC卡卡口，3是电源指示灯，4是读写指示灯。
图2是本实用新型的原理框图。
图3是本实用新型的电路原理图。
图4是相位波形识别电路图和电源电路的电路原理图。
图5是电表脉冲取样电路的电路原理图。
图6是门状态判断电路的电路原理图。
图7是霍尔元件三相电流取样电路的电路原理图。
(五)具体实施方式
本实用新型以下将结合实施例(附图)作进一步描述：
如图2所示，本实用新型电力计量监视记录仪包括计量箱门状态光电取样电路I、相位波形识别电路II、电表脉冲取样电路III、霍尔元件三相电流取样电路IV、电源电路V、标准时钟电路VI、A/D转换器VII、信号整形电路VIII、单片机IX(AT89C52)、IC卡卡口X、信息储存器XI(可擦可读存储器93C56)、指示灯XII；其中计量箱门状态光电取样电路I、相位波形识别电路II、电表脉冲取样电路III经由信号整形电路VIII分别接入单片机IX的相应I/O口；霍尔元件三相电流取样电路IV通过A/D转换器VII接入单片机IX的相应数字信号输入接口；所述标准时钟电路VI和指示灯XII分别连接在单片机IX相应接口；所述IC卡卡口X和信息储存器XI分别连接在单片机IX的相应数据信号接口。
如图3、4、5、6、7所示，本实用新型中的计量箱门状态光电取样电路是由一套红外光电发射、接收组合器件组成，它用于监视计量箱箱门的开关状态，当箱门处于闭合状态时，电路输出“1”，经与非门两次整形后仍为“1”，输入单片机I/O口P4脚，判断为“正常”；若箱门处于开启状态，电路输出为“0”，两次经与非门整形后仍为“0”，输入单片机I/O口P4脚，判断为“异常”；则通知记录下当时的年、月、日、时、分。
所述相位波形识别电路从A、B、C三相接入PT-3-240/3型三相位电压互感器，当此三项正常供电时，PT-3-240/3中无输出，此时光电耦合器输出为“1”，经与非门两次整形后仍为“1”，单片机判断为“正常”；当A、B、C三相电压或其波形发生变化并超出额定范围时，PT-3-240/3输出3V电压，经二极管整流后供给GO，发光二极管发射红外光，使接收管导通输出为“0”，经与非门两次整形后仍为“0”，输入单片机I/O口P5脚，单片机判断为“异常”，则通知记录下当时的年、月、日、时、分，并开始运算异常电量。
本实用新型中的电表脉冲取样电路有两对光电传感器组成(该电路适用于机械式转盘表，若采用电子式或机电一体化电表，则可省去该电路，直接从接口出去的脉冲信号)，当电度表盘正常转动一周时，该电路输出逻辑为11，01，00，10，11……，当电度表盘处于反转状态时，该电路输出逻辑为11，10，00，01，11……。此双信号各经一与非门反相后，分别输入至单片机I/O口P13、P14脚，供单片机分析判断。为防止双重计量引发供、用双方发生争议，仪器在安装之初正常用电的情况下，由单片机计算出电度表盘每转一圈所对应的Vat值，作为标准值存储，以后表盘每转一圈即与霍尔元件三相电流取样电路所取得的Vat值相比较，若在正常的范围内即视为“正常”，若Vat值超出范围，即为“异常”，则单片机指令记录开始时间并运算出ΔVat的累计值。
霍尔元件三相电流取样电路包括三只YDG-HSD-5霍尔电流传感器，分别连接在电源变压器的二次端子处，采集A、B、C三相中的线电流，它正比于母线上电流的大小输出在0～5V之间，随母线电流变化，经三只A/D(TC1549)转化器将模拟信号转换成数字信号，输给单片机，供单片机进行运算，不断地计算(IA+IB+IC)Vt线值，并与在先存入Vat值相比较，以确定是否处于正常工作状态。
所述标准时钟电路为单片机提供需要的标准时间信号，采用1302标准时钟电路给单片机提供时间信号，并有备用电池(3.6V)以防停电，电路在外电源有电时可自动给备用电池充电。
本实用新型中所采用的单片机为AT89C52，片内集有8K字节的电擦除闪速存储器(F1ASHROM)，它由前面取样电路获取的信号按照自身的程序加以逻辑判断，并对从霍尔元件电流取样电路经A/D转换的数字信号进行运算，来和电度表脉冲取样电路取得的VAt/r值进行比较，以确定计量装置是否工作在正常状态，若发现为异常状态，则通知输入异常用电的起始时间，并运算异常用电的VAt值，直至异常状态停止，输入停止时间，将累计VAt值与表盘转动脉冲前存储的标准值相除得出用电度数，若表盘正转，则减去相应记录的度数，若反转，则加上反转相应的度数，即为非计量用电存入E2PRO/n中，以备查询。
信息储存器为可擦可读存储器(93C56)，当单片机通知存储时，该电路按不同的区域存入相关的信息，当单片机通知读出时，93C56将存储的信息读出，写入IC卡中。IC卡是仪器和微机管理之间的信息桥梁，它将仪器保存的电力计量装置运行的信息从IC卡卡口读入，到微机管理处在与微机通过RS232接口相连的读卡器中刷卡，将信息输入到微机的系统管理软件数据库中，已备管理人员查询。
指示灯分为电源指示和读写指示，正常读写时指示灯闪烁一下。电源电路为整台仪器提供正负13V-15V电源。
Claims (3)
1、一种电力计量监视记录仪，其特征在于：它包括计量箱门状态光电取样电路I、相位波形识别电路II、电表脉冲取样电路III、霍尔元件三相电流取样电路IV、电源电路V、标准时钟电路VI、A/D转换器VII、信号整形电路VIII、单片机IX、IC卡卡口X、信息储存器XI、指示灯XII；其中计量箱门状态光电取样电路I、相位波形识别电路II、电表脉冲取样电路III经由信号整形电路VIII分别接入单片机IX的相应I/O口；霍尔元件三相电流取样电路IV通过A/D转换器VII接入单片机IX的相应数字信号输入接口；所述标准时钟电路VI和指示灯XII分别连接在单片机IX相应接口；所述IC卡卡口X和信息储存器XI分别连接在单片机IX的相应数据信号接口。
2、根据权利要求1所述的电力计量监视记录仪，其特征在于：所述信息储存器XI为可擦可读存储器(93C56)。
3、根据权利要求1所述的电力计量监视记录仪，其特征在于：所述单片机IX的型号为AT89C52。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |