專利名稱：供電線路智能監(jiān)控器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于供電或配電的電路的保護(hù)裝置，特別涉及一種供電線路智能保護(hù)器。
現(xiàn)有技術(shù)的三相用電監(jiān)控器是于八十年代使用分離電子元器件組成的產(chǎn)品，它應(yīng)具備供電線路的斷路、短路、超載、竊電等非正常供電運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控報(bào)警功能。但由于電子元器件的技術(shù)參數(shù)低下及功能單一，其設(shè)計(jì)的技術(shù)水平受限，除功能不能滿足需要以外，還存在著著如抗干擾能力差，負(fù)載能力小，不能自動(dòng)投切，竊電識(shí)別準(zhǔn)確度低，無網(wǎng)絡(luò)通訊功能等不足。
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的供電線路智能監(jiān)控器。其設(shè)計(jì)是全部采用中大規(guī)模集成電路，內(nèi)部信號(hào)全部采用數(shù)字信號(hào)傳輸，以可編程CPU中央處理器為核心，實(shí)時(shí)信號(hào)采樣處理，應(yīng)用了模糊識(shí)別技術(shù)，同時(shí)配備網(wǎng)絡(luò)接口。基本構(gòu)成方案是由信號(hào)采集電路、信號(hào)調(diào)理電路、不規(guī)范用電識(shí)別電路、CPU中央處理器及其管理的程序信息存儲(chǔ)器、聯(lián)鎖電路、顯示器、網(wǎng)絡(luò)接口的組合構(gòu)成。其中，信號(hào)采集電路是在三相四線電度表的電源端和用戶端與7個(gè)(A1、A2，B1、B2，C1、C2，G)電流采集線圈構(gòu)成的采樣回路；信號(hào)調(diào)理電路是由A1和A2的濾波限幅電路構(gòu)成，不規(guī)范用電識(shí)別電路是采用了模糊識(shí)別技術(shù)的電壓比較器；聯(lián)鎖電路是用于執(zhí)行告警斷電的繼電器代替；顯示器是可提供6位指示的LED數(shù)碼管顯示器；網(wǎng)絡(luò)接口電路是由匯集網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸并與通訊管理模塊相契合的適配電路。
如此設(shè)計(jì)的供電線路智監(jiān)控器其技術(shù)原理是根據(jù)電磁感應(yīng)原理6個(gè)檢測(cè)元件(電流互感器)分別加裝在進(jìn)入用戶前的三相電供電線電表的三相用電線纜上。在未竊電的情況下，同一相位(例如A相)的線纜上的2個(gè)檢測(cè)元件感應(yīng)測(cè)出的電流、相位是完全相同的，(據(jù)電工學(xué)中串聯(lián)電路電流處處相等定理)，相互抵消后差值為零；當(dāng)有竊電行為時(shí)(例如分流或反相)，同一相位(例如A相)的線纜上的2個(gè)檢測(cè)元件感應(yīng)測(cè)出的電流幅值、相位就會(huì)出現(xiàn)一定差值，通過信號(hào)采樣器對(duì)差值信號(hào)進(jìn)行采樣，信號(hào)調(diào)理器對(duì)信號(hào)進(jìn)行整形、放大，信號(hào)識(shí)別器對(duì)信號(hào)的高低電平判別并傳給CPU中央處理器，由CPU中央處理器執(zhí)行程序依照算法進(jìn)行判別當(dāng)前是否竊電。
信號(hào)采樣電路安裝在進(jìn)用戶前、后三相四線電纜上的7個(gè)檢測(cè)元件(電感線圈)分別檢測(cè)出相應(yīng)線纜中的電流幅值、相位信號(hào)，分別轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)Va1、Va2、Vb1、Vb2、Vc1、Vc2，進(jìn)入信號(hào)采樣器；信號(hào)調(diào)理電路對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行整形、放大，濾除高次諧波及雜波等干擾信號(hào)，并對(duì)各信號(hào)幅值進(jìn)行求差運(yùn)算A相差值ΔVa＝Va1-Va2B相差值ΔVb＝Vb1-Vb2C相差值ΔVc＝Vc1-Vc2將ΔVa、ΔVb、ΔVc以電壓幅值大小送入信號(hào)識(shí)別器。
信號(hào)識(shí)別器把ΔVa、ΔVb、ΔVc與偏差閥值V進(jìn)行比較，以V1、V2、V3輸出幅值作為比較結(jié)果。
A相若ΔVa＞V則A相不正常，V1輸出高電平；若ΔVa＜V則A相正常輸出低電平；B相若ΔVb＞V則B相不正常，V2輸出高電平；若ΔVb＜V則B相正常，V2輸出低電平；C相若ΔVc＞V則相不正常，V3輸出高電平；若ΔVc＜V則C相正常，V3輸出低電平；V1、V2、V3信號(hào)送CPU中央處理器。
CPU中央處理器執(zhí)行程序存儲(chǔ)器中的程序，按主要功能分為以下幾部分不規(guī)范用電識(shí)別電路對(duì)信號(hào)識(shí)別器輸出的信號(hào)進(jìn)行采集累計(jì)，當(dāng)處理器內(nèi)部時(shí)鐘計(jì)時(shí)到60S時(shí)，調(diào)用內(nèi)部模糊判別算法模塊判別當(dāng)前的累計(jì)值是否超過設(shè)定值；超過設(shè)定值即為竊電，聯(lián)鎖裝置中的繼電器動(dòng)作，發(fā)出(報(bào)警、切斷電源)接點(diǎn)信號(hào)，同時(shí)竊電累計(jì)時(shí)間顯示的6位LED數(shù)碼管指示加一；顯示模塊管理將竊電累計(jì)數(shù)值轉(zhuǎn)換為七段LED數(shù)碼顯示的內(nèi)碼，并對(duì)數(shù)碼管提供約4mS的刷新信號(hào)，以保證LED數(shù)碼管顯示亮度一致；通訊模塊管理對(duì)網(wǎng)絡(luò)通訊接口進(jìn)行管理，接收并相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)接口輸入的指令(如竊電累計(jì)值清零、參數(shù)組態(tài)等)，發(fā)送本機(jī)工作狀態(tài)等數(shù)據(jù)；住處緩存器管理每次用電監(jiān)控器上電時(shí)先從住處緩存區(qū)取讀前次參數(shù)和竊電累計(jì)值；運(yùn)行期間，將更新的參數(shù)、數(shù)據(jù)寫入住處緩存器。
說明書附圖

圖1是本實(shí)用新型的供電線路智能監(jiān)控器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖2是信號(hào)采集電路示意圖。
圖3是信號(hào)調(diào)理電路原理圖。
結(jié)合附圖闡述本實(shí)用新型的供電線路智能監(jiān)控器的實(shí)施例如下供電線路智能監(jiān)控器依次由信號(hào)采集電路(1)、信號(hào)調(diào)理電路(2)、不規(guī)范用電識(shí)別電路(3)、CPU中央處理器(4)及其管理的程序信息存儲(chǔ)器(5)、聯(lián)鎖電路(6)、顯示器模塊(7)、網(wǎng)絡(luò)接口電路(8)的組合構(gòu)成。其中的信號(hào)采集電路(1)是如附圖2所示，在三相四線電度表的電源端和用戶端與7個(gè)(A1、A2，B1、B2，C1、C2，G)電流采集線圈構(gòu)成的信號(hào)采集回路，電流采集線圈即電流互感器。信號(hào)調(diào)理電路(2)是如附圖3所示，由A1、A2的濾波限幅電路構(gòu)成。不規(guī)范用電識(shí)別電路(3)是如附圖4所示，采用了模糊識(shí)別技術(shù)的電壓比較器。聯(lián)鎖電路(6)是用可執(zhí)行告警斷電的繼電器代替。顯示器(7)是可提供6位指示的七段LED的數(shù)碼管顯示器。網(wǎng)絡(luò)接口電路(8)是由匯集網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸并與通訊管理模塊(9)相契合的適配電路。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的供電線路智能監(jiān)控器，對(duì)不規(guī)范用電識(shí)別準(zhǔn)確，防范功能強(qiáng)，可防范火線對(duì)地、表前分流、摘鉤、反相、零線斷路及專用竊電器的竊電。還可以監(jiān)測(cè)過負(fù)荷及漏電。
設(shè)計(jì)的監(jiān)控器采用模糊識(shí)別技術(shù)，對(duì)電網(wǎng)波形畸變、熱噪聲、電磁干擾、雷電造成的跨步、電壓及元器件“疲勞”等現(xiàn)象識(shí)別準(zhǔn)確，無錯(cuò)判。本監(jiān)控器的使用環(huán)境友好、適用面廣，設(shè)計(jì)了寬范圍工作電源，在電網(wǎng)波動(dòng)±30％范圍內(nèi)可正常工作，工作溫度范圍為-30℃-60℃。
權(quán)利要求1.供電線路智能監(jiān)控器依次由信號(hào)采集電路(1)、信號(hào)調(diào)理電路(2)、不規(guī)范用電識(shí)別電路(3)、CPU中央處理器(4)及其管理的程序信息存儲(chǔ)器(5)、聯(lián)鎖電路(6)、顯示器(7)、網(wǎng)絡(luò)接口電路(8)的組合構(gòu)成，其特征在于其中的信號(hào)采集電路(1)是在三相四線電度表的電源端和用戶端與7個(gè)(A1、A2，B1、B2，C1、C2，G)電流采集線圈構(gòu)成的采樣回路；信號(hào)調(diào)理電路(2)由A1和A2的濾波限幅電路構(gòu)成；不規(guī)范用電識(shí)別電路(3)是采用了模糊識(shí)別技術(shù)的電壓比較器；聯(lián)鎖電路(6)是用可執(zhí)行告警、斷電的繼電器代替；顯示器(7)是可提供6位指示的LED數(shù)碼管顯示器；網(wǎng)絡(luò)接口電路(8)是由匯集網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸并與通訊管理模塊(9)相契合的適配電路。
專利摘要本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的供電線路智能監(jiān)控器。由信號(hào)采集電路、信號(hào)調(diào)理電路、不規(guī)范用電識(shí)別電路、CPU中央處理器及其管理的程序信息存儲(chǔ)器、聯(lián)鎖電路、顯示器、網(wǎng)絡(luò)接口的組合構(gòu)成。對(duì)不規(guī)范用電識(shí)別準(zhǔn)確,防范功能強(qiáng),本監(jiān)控器的使用環(huán)境友好、適用面廣。
文檔編號(hào)H02H3/10GK2482252SQ0122717
公開日2002年3月13日 申請(qǐng)日期2001年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月18日
發(fā)明者李寧, 史東明, 付強(qiáng), 薛喜山, 楊國(guó)賢, 梁玉文 申請(qǐng)人:大慶市北盛有限公司