專利名稱：基于高壓端電流檢測方式下的竊電監(jiān)測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種監(jiān)測大中型用電戶竊電的裝置。屬竊電監(jiān)測技術領域。
背景技術：
常用的竊電方法主要有以下幾種失壓竊電，欠壓竊電，CT短接，CT開路，CT分流，相序錯接，極性反接等?，F(xiàn)有的防竊電監(jiān)測裝置，監(jiān)測竊電的原理很多，如通過負荷曲線來推算，在電能表上加裝機械鎖，在二次側即低壓端各相增加電流互感器，將加裝的電流互感器與原有的電流互感器作比較來判斷是否有竊電行為發(fā)生等等。其中，通過負荷曲線來推算是否有竊電行為的發(fā)生不能準確地判斷竊電行為，例如工廠因為各種原因增產(chǎn)，減產(chǎn)或停產(chǎn)等發(fā)生的負荷曲線變化，即會錯判有竊電行為發(fā)生；在電能表上加裝機械鎖可靠性差，大多數(shù)的機械鎖具都可被非正常開啟；在變壓器二次側低壓端各相加裝電流互感器這種方法雖然能監(jiān)測到電流型竊電，但對于相序錯接，極性反接等竊電方式卻不能監(jiān)測。為克服上述缺點，有人以“單片機在防竊電自動檢測裝置中的應用”為題提出了一種采用雙單片機為控制核心的解決方案，該方案中描述的裝置由三個電壓互感器和4個電流互感器組成的電流檢測電路、電流平衡互感器、以雙單片機為控制核心的控制內(nèi)核的中央處理器等部件組成，它通過測算三相電壓的電壓、有功、內(nèi)部合成的零序電流與實際零序電流的差來檢測是否有竊電行為發(fā)生。這種裝置在理論上可以監(jiān)測各種竊電行為，但實際上用電戶依然可以用機械手段將其電流平衡互感器的兩輸入端同時短路或將其輸出端開路的方式來達到竊電而不被發(fā)現(xiàn)的目的。并且該種裝置在安裝上要改變電能表的線路，從而導致停電，使合法用電戶的生產(chǎn)生活受到影響。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術的上述缺點，為電力系統(tǒng)提供一種可靠性高、安裝方便、能及時捕獲各種竊電行為的竊電監(jiān)測裝置。利用本裝置，在電力系統(tǒng)控制中心即可即時捕獲到有竊電行為發(fā)生的信息。本基于高壓端電流檢測方式下的竊電監(jiān)測裝置的構成包括主機、電流檢測器，在用電戶的電能表旁邊設置有一電能表閱讀器，所述的電能表閱讀器由電源電路、紅外線收發(fā)器、GPRS集成通訊模塊、無線收發(fā)器、中央處理器組成，其中，電源電路分別與紅外線收發(fā)器、GPRS集成通訊模塊、無線收發(fā)器、中央處理器相接，中央處理器與紅外線收發(fā)器、GPRS集成通訊模塊、無線收發(fā)器相接，紅外線收發(fā)器與電能表的紅外線收發(fā)器通訊連接，所述的電流檢測器由三只分別掛接在變壓器高壓端的ABC三相上的高壓電流檢測器共同擔任，每只高壓電流檢測器由感應電源、中央處理器、無線收發(fā)器、電流感應單元、低通濾波限幅電路、幅度脈寬轉換電路組成，其中，感應電源與中央處理器、無線收發(fā)器、幅度脈寬轉換電路相接，電流感應單元與低通濾波限幅電路相接，低通濾波限幅電路與幅度脈寬轉換電路相接，中央處理器與無線收發(fā)器和幅度脈寬轉換電路相接，電能表閱讀器的無線收發(fā)器與高壓電流檢測器的無線收發(fā)器通訊連接，主機設有一可與電能表閱讀器的GPRS集成通訊模塊進行無線連接的GPRS集成通訊模塊。
本實用新型的工作原理如下電能表閱讀器安裝于用電戶的電能表旁，電能表閱讀器的紅外線通訊端口與電能表的紅外線通訊端口相對，中間無阻隔物，以保證電能表閱讀器能讀取到電能表的相關數(shù)據(jù)。三只分別掛接在變壓器高壓端的ABC三相上的高壓電流檢測器由自身的感應電路從高壓線路上獲取電能。用電戶在正常用電情況下，主機通過負荷控制中心的GPRS集成通訊模塊向電能表閱讀器發(fā)出相關設置指令，即電能表閱讀器讀取ABC三相上的高壓電流檢測器的電流值和電能表內(nèi)部ABC三相的各電流值，將各相的高壓電流檢測器的電流值與電能表對應相的電流值的比值存儲起來作為高低壓電流比的標準系數(shù)。然后，電能表閱讀器開始不間斷的讀取高壓電流檢測器及電能表的各相電流、電壓、各相有功功率、無功功率，根據(jù)讀取回來的數(shù)據(jù)獲取高低壓電流比，各相電壓大小，功率因素等數(shù)據(jù)。當有CT短接、CT開路、CT分流方式下的竊電行為發(fā)生時，高低壓電流比值就會與高低壓電流比的標準系數(shù)不同。電能表閱讀器檢測到此現(xiàn)象后，就會通過其GPRS模塊通知主機。當有失壓竊電、欠壓竊電行為發(fā)生時，電能表的相應相電壓就會降低，電能表閱讀器檢測到此種現(xiàn)象后，也會通過其GPRS模塊通知主機。當相序錯接，極性反接時，電能表中的功率因素數(shù)會減小，電能表閱讀器檢測此種現(xiàn)象后，也會通過其GPRS模塊通知主機。主機接到上述信號后，即會發(fā)出報警信號，電能表閱讀器與主機間的通信可以是連續(xù)的，也可以設定為間隔的。電能表閱讀器每隔一定時間向主機報告監(jiān)測情況，如果用電戶改動或毀壞運行中的裝置，主機在設定時間內(nèi)就收不到電能表閱讀器傳來的信號，即會認為系統(tǒng)故障，也會發(fā)出報警信號。
與前述現(xiàn)有同類產(chǎn)品相比，本實用新型的優(yōu)點是1.針對各種竊電原理，提出對應的判斷依據(jù)，從而可監(jiān)測各種竊電行為。
2.高壓電流檢測器內(nèi)有感應電源，使得高壓電流檢測器可以掛接在高壓端長期工作，保證了不間斷地檢測高壓端電流，使本裝置可連續(xù)工作。
3.電能閱讀器與電能表之間無電氣上的聯(lián)系，因此其安裝不影響電能表的工作，使得安裝簡單，不會導致停電。
4.裝置只要被改動即會被發(fā)現(xiàn)。
5.技術成熟，可靠性高，特別適用于監(jiān)測大中型用電戶竊電情況。
本實用新型的內(nèi)容結合以下實施例作更進一步的說明，但本實用新型的內(nèi)容不僅限于實施例中所涉及的內(nèi)容。


圖1是實用新型的結構示意圖圖2是電能表閱讀器的原理框圖圖3是高壓電流檢測器的原理框圖圖4是高壓電流檢測器結構示意圖圖5是高壓電流檢測器感應電源電路圖圖6是高壓電流檢測器無線收發(fā)器電路圖圖7是高壓電流檢測器低通濾波限幅電路圖圖8是高壓電流檢測器幅度脈寬轉換電路圖
具體實施方式
如圖1所示，本竊電監(jiān)測裝置的構成包括主機1、安裝在用電戶的電能表2旁邊的電能表閱讀器3和三只分別掛接在變壓器4高壓端的ABC三相上的高壓電流檢測器5、6、7；所述的電能表閱讀器(參見圖2)由電源電路、紅外線收發(fā)器、GPRS集成通訊模塊、無線收發(fā)器、中央處理器組成，其中，電源電路分別與紅外線收發(fā)器、GPRS集成通訊模塊、無線收發(fā)器、中央處理器相接，中央處理器與紅外線收發(fā)器、GPRS集成通訊模塊、無線收發(fā)器相接，紅外線收發(fā)器與電能表的紅外線收發(fā)器通訊連接。上述各單元部分均為現(xiàn)有技術，在此沒有給出具體的電路圖。主機可采用裝有GPRS集成通訊模塊的商用工控機。參見圖4，信號探測器11通過一個安裝架9安裝在架空電線10上，圖中12為安裝架的旋轉柱。高壓電流檢測器的感應電源電路如圖5所示，由感應線圈L1(L1為兩只C型軟磁材料閉合組成，圖4中的15)、與感應線圈L1相接的全波整流器D2和諧振電容C30、穩(wěn)壓二極管D5、D6、儲能電容C32、濾波電容C33和電源芯片7805。圖中給出了上述各部件連接關系。架空電線從信號探測器的感應線圈15中間穿過。圖4中的11為高壓電流檢測器殼體，13為電路板，14為構成電流感應單元的感應磁棒。感應磁棒的安裝位置垂直于架空線路。當架空線路上有工頻電流流過時，其周圍就會產(chǎn)生交變磁場，從而繞在C型鐵芯的上的線圈L1中就會產(chǎn)生工頻電流。經(jīng)D2整流后輸給儲能電容，儲能電容儲存的電能再通過電源降壓型芯片7805轉換后為其它電路供電。其中，電源降壓型芯片7805也可選用如LM317等同類芯片。
圖6給出了高壓電流檢測器的無線收發(fā)器的電路圖。采用芯片NRF905及外圍元件組成。圖中JP1為與中央處理器的接口，NRF905通過SPI與中央處理器進行通訊。J1為天線。當然也可以用芯片ADF7020、CC1020等組成無線收發(fā)器。
圖7給出了高壓電流檢測器低通濾波限幅電路圖。S+，S-分別接感應磁棒15的兩端，L1，C1組成LC低通濾波電路，運算放大器U1B與電阻R1，R2組成放大電路，D1和D2為穩(wěn)壓管，兩穩(wěn)壓管反相對接，對感應磁棒送過來的過強電壓信號進行削峰，使運算放大器的輸出幅度不超過預定值。SOUT輸出到幅度脈寬轉換電路的SOUT。
幅度脈寬轉換電路如圖8所示，C26為耦合電容，將信號耦合到比較器的輸入端，R55、R56為輸入信號提供一個直流偏壓，R57、R58為比較端提供一比較電壓，R9、R60、C28、Q2組成一反向器。脈寬信號POUT直接輸給中央處理器。中央處理器采用帶脈寬捕獲的高檔單片機，如ATMEGA16，ATMEGA32等。均為普遍采用的常規(guī)技術，在此不再贅述。
權利要求1.基于高壓端電流檢測方式下的竊電監(jiān)測裝置，包括主機，其特征是在用電戶變壓器的高壓端ABC相上分別裝有高壓電流檢測器，在用電戶的電能表旁邊設置有一電能表閱讀器，所述的電能表閱讀器由電源電路、紅外線收發(fā)器、GPRS集成通訊模塊、無線收發(fā)器、中央處理器組成，其中，電源電路分別與紅外線收發(fā)器、GPRS集成通訊模塊、無線收發(fā)器、中央處理器相接，中央處理器與紅外線收發(fā)器、GPRS集成通訊模塊、無線收發(fā)器相接，紅外線收發(fā)器與電能表的紅外線收發(fā)器通訊連接，所述的電流檢測器由三只分別掛接在變壓器高壓端的ABC三相上的高壓電流檢測器共同擔任，每只高壓電流檢測器由感應電源、中央處理器、無線收發(fā)器、電流感應單元、低通濾波限幅電路、幅度脈寬轉換電路組成，其中，感應電源與中央處理器、無線收發(fā)器、幅度脈寬轉換電路相接，電流感應單元與低通濾波限幅電路相接，低通濾波限幅電路與幅度脈寬轉換電路相接，中央處理器與無線收發(fā)器和幅度脈寬轉換電路相接，電能表閱讀器的無線收發(fā)器與高壓電流檢測器的無線收發(fā)器通訊連接，主機設有一可與電能表閱讀器的GPRS集成通訊模塊進行無線連接的GPRS集成通訊模塊。
專利摘要基于高壓端電流檢測方式下的竊電監(jiān)測裝置，屬竊電監(jiān)測技術領域。由主機、安裝在用電戶的電能表旁邊的電能表閱讀器和三只分別掛接在變壓器高壓端的ABC三相上的高壓電流檢測器構成，其中，高壓電流檢測器由感應電源、中央處理器、無線收發(fā)器、電流感應單元、低通濾波限幅電路、幅度脈寬轉換電路組成；電能閱讀器由電源模塊、IRDA收發(fā)器、GPRS模塊、無線收發(fā)器、中央處理器組成。技術成熟，可靠性高。特別適用于監(jiān)測大中型用電戶竊電情況。
文檔編號G01R11/00GK2874508SQ20062003328
公開日2007年2月28日 申請日期2006年3月3日 優(yōu)先權日2006年3月3日
發(fā)明者龍方彥, 鄭聲友 申請人:成都市科仁特科技有限責任公司