專利名稱：帶zigbee無線通信功能的電力線路安全監(jiān)測儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力安全監(jiān)測設備，尤其是涉及一種帶ZIGBEE無線通信功 能的電力線路安全監(jiān)測儀。
背景技術：
合格的電源是一切用電設備正常運行基礎，就大多數(shù)用戶而言，交流電是設備的 唯一動力，建筑內(nèi)的交流電線路是唯一的供電電路。人員觸電事故主要是由接地不良、錯誤 接地或無漏電保護裝置所造成。電氣火災主要因電弧放電及線纜高阻點產(chǎn)生的高溫所引 起。設備運行異常多因線纜帶載能力不足而出現(xiàn)的欠壓、接地不良及中性線對地電壓過高 導致。實際上，估計80%的交流電質(zhì)量問題與上述電氣線路問題相關。隨著國家標準的貫 徹執(zhí)行，人們?nèi)找嬷匾曈秒姲踩?。但在實際工作生活中，由于監(jiān)控技術和產(chǎn)品的缺乏，人們 無法對配電布線網(wǎng)絡的安全和質(zhì)量進行隨時隨點檢測，尤其無法得到量化數(shù)據(jù)，使得無法 對電路的安全和工作隱患進行有效管理。中華人民共和國國家知識產(chǎn)權局于1999年6月30日公開了授權公告號為 CN2326963Y的專利文獻，名稱是電力負荷監(jiān)測儀，它由面板、控制部件、殼體等組成，在殼體 的內(nèi)腔中裝有控制部件，所述的控制部件中采用PIC16C74單片機進行檢測控制，所述的控 制部件中還設有RS232接口可與外部計算機進行雙向通訊，將檢測到的電流、電壓的變化 值傳遞給計算機。此方案的不足之處在于通訊時必須采用有線方式，受距離和環(huán)境的限制。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型主要是解決現(xiàn)有技術所存在受線纜限制，的技術問題，提供一種采用 無線方式，不受線纜限制，受環(huán)境和距離影響較小的帶ZIGBEE無線通信功能的電力線路安 全監(jiān)測儀。本實用新型針對上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的一種帶 ZIGBEE無線通信功能的電力線路安全監(jiān)測儀，包括電源電路、線序/電壓檢測電路、MCU單 片機、電阻檢測電路、LCD顯示電路、按鍵電路和時鐘/復位電路，MCU單片機通過電阻檢測 電路連接需要監(jiān)測的220V市電，線序/電壓檢測電路連接220V市電和MCU單片機，IXD顯 示電路、按鍵電路和時鐘/復位電路分別與MCU單片機連接，電源電路與其它各電路連接， MCU單片機還連接有ZIGBEE無線通信電路。電源電路為整個電力線路安全監(jiān)測儀供電。線序/電壓檢測電路采集被測線路的 電壓值，同時可以檢測線序是否正確。電阻檢測電路可以在線路中模擬接入負載，便于檢測 線路在實際使用情況下的狀態(tài)。通過按鍵電路可以設定測量參數(shù)，通過LCD顯示電路可以 顯示測量值和當前設定的參數(shù)。時鐘/復位電路為MCU單片機提供時鐘信號和復位信號。 ZIGBEE是IEEE 802. 15. 4協(xié)議的代名詞，根據(jù)這個協(xié)議規(guī)定的技術是一種短距離、低功耗 的無線通信技術。ZIGBEE是一種高可靠的無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡，類似于CDMA和GSM網(wǎng)絡，通 訊距離從標準的75米到幾公里，并且支持無限擴展。通過ZIGBEE無線通信電路，電力線路
3安全監(jiān)測儀可以與其他節(jié)點以及上級服務器連接，并進行數(shù)據(jù)傳輸，將采集到的數(shù)據(jù)傳送 到監(jiān)控人員的計算機上，實現(xiàn)遠距離無線實時監(jiān)控。作為優(yōu)選，電源電路為220VAC/DC電路，220VAC/DC電路與220V市電連接。電源 電路通過被測線路直接取電，通過變壓整流以后得到3V和5V的直流電，為整個電力線路安 全監(jiān)測儀供電，不需要額外加電池。作為優(yōu)選，MCU單片機還連接有存儲電路。MCU單片機可以將檢測到的數(shù)據(jù)存儲到 存儲電路中，在不能連接到上級服務器的情況下可以進行多次測量，然后統(tǒng)一上傳，最多可 以存儲127個被測點的數(shù)據(jù)。并且通過LCD顯示電路和按鍵電路，可以將存儲的數(shù)據(jù)重新 顯示，方便對比。作為優(yōu)選，線序/電壓檢測電路為A/D采樣電路。通過A/D采樣電路可以檢測相 零電壓的有效值、峰值、波動和零地電壓的有效值、峰值、波動，還可以檢測相線和零線是否 錯接或者開路以及地線是否已經(jīng)連接。作為優(yōu)選，電阻檢測電路由依次連接的高功率電阻、晶閘管和光耦隔離電路組成， 高功率電阻連接被檢測的220V市電，光耦隔離電路連接MCU單片機。MCU單片機通過控制 光耦隔離電路，進而控制晶閘管，通過晶閘管控制高功率電阻是否接入電路中。當高功率電 阻接入電阻中，即可通過線序/電壓檢測電路獲得介入前后的電壓值，進而獲得線路的降 壓百分比、相線阻抗和零線阻抗。本實用新型的帶來的有益效果是，能夠?qū)涣麟娐返挠秒姽ぷ鳡顩r進行隨時檢 測，通過ZIGBEE網(wǎng)絡實時傳送檢測到的數(shù)據(jù)，不受環(huán)境和線纜的限制，對檢測數(shù)據(jù)進行有 效分析，及時發(fā)現(xiàn)會導致人員觸電、電氣火災、設備運行異常等線路問題，有助發(fā)現(xiàn)問題，幫 助查明和快速定位故障位置及原因，消除安全隱患，并且能夠回溯檢測數(shù)據(jù)，幫助用戶實現(xiàn) 數(shù)據(jù)化用電安全和質(zhì)量的管理，可以直接通過被測電路取電，無需電池等外接電源，可以存 儲大量數(shù)據(jù)，方便在沒有服務器的情況下使用。

附圖1是本實用新型的一種電路模塊圖；圖中1、電阻檢測電路，2、高功率電阻，3、晶閘管，4、光耦隔離電路，5、IXD顯示電 路，6、按鍵電路，7、時鐘/復位電路，8、存儲電路，9、ZIGBEE無線通信電路，10、MCU單片機， 1UA/D 采樣電路，13、220VAC 電源入口，14、220VAC/DC 電路。
具體實施方式
下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。實施例本實施例的一種帶ZIGBEE無線通信功能的電力線路安全監(jiān)測儀，如圖1 所示，包括電阻檢測電路1、IXD顯示電路5、按鍵電路6、時鐘/復位電路7、存儲電路8、 ZIGBEE無線通信電路9、MCU單片機10、線序/電壓檢測電路和電源電路。MCU單片機10 分別與其它各電路連接。電源電路為220VAC/DC電路14，通過220VAC電源入口 13直接取 電，變壓整流后為整個電力線路安全監(jiān)測儀供電。電阻檢測電路1由高功率電阻2、晶閘管 3和光耦隔離電路4依次連接而成，高功率電阻2連接220VAC電源入口 13，光耦隔離電路 4連接MCU單片機10。線序/電壓檢測電路為A/D采樣電路11，與220VAC電源入口 13連
4接。220VAC電源入口為普通三足插頭，可以直接檢測普通插座的數(shù)據(jù)。通過A/D采樣電路 11可以檢測相零電壓的有效值、峰值、波動和零地電壓的有效值、峰值、波動，還可以檢測相 線和零線是否錯接或者開路以及地線是否已經(jīng)連接。MCU單片機10通過控制光耦隔離電 路4，進而控制晶閘管3，通過晶閘管3控制高功率電阻2是否接入電路中。當高功率電阻 2接入電阻中，即可通過線序/電壓檢測電路獲得接入前后的電壓值，進而獲得線路的降壓 百分比、相線阻抗和零線阻抗。通過LCD顯示電路5和按鍵電路6可以設定當前檢測的插 座的序號、監(jiān)控記錄時間，MCU單片機10將上述參數(shù)和檢測到數(shù)據(jù)存入存儲電路8中，方便 統(tǒng)一上傳，也可以在檢測以后調(diào)用查看，存儲電路8最多可以存儲127個插座的數(shù)據(jù)。通過 ZIGBEE無線通信電路9可以將檢測到數(shù)據(jù)上傳到服務器，便于管理人員對整個線路進行監(jiān) 控。
權利要求一種帶ZIGBEE無線通信功能的電力線路安全監(jiān)測儀，包括電源電路、線序/電壓檢測電路、MCU單片機(10)、電阻檢測電路(1)、LCD顯示電路(5)、按鍵電路(6)和時鐘/復位電路(7)，所述MCU單片機(10)通過所述電阻檢測電路(1)連接需要監(jiān)測的220V市電，所述線序/電壓檢測電路連接220V市電和所述MCU單片機(10)，所述LCD顯示電路(5)、所述按鍵電路(6)和所述時鐘/復位電路(7)分別與所述MCU單片機(10)連接，所述電源電路與其它各電路連接，其特征在于，所述MCU單片機(10)還連接有ZIGBEE無線通信電路(9)。
2.根據(jù)權利要求1所述的帶ZIGBEE無線通信功能的電力線路安全監(jiān)測儀，其特征在 于，所述電源電路為220VAC/DC電路(14)，所述220VAC/DC電路(14)與220V市電連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的帶ZIGBEE無線通信功能的電力線路安全監(jiān)測儀，其特征在 于，所述MCU單片機(10 )還連接有存儲電路(8 )。
4.根據(jù)權利要求1所述的帶ZIGBEE無線通信功能的電力線路安全監(jiān)測儀，其特征在 于，所述線序/電壓檢測電路為A/D采樣電路(11)。
5.根據(jù)權利要求1或3所述的帶ZIGBEE無線通信功能的電力線路安全監(jiān)測儀，其特 征在于，所述電阻檢測電路(1)由依次連接的高功率電阻(2)、晶閘管(3)和光耦隔離電路 (4 )組成，所述高功率電阻(2 )連接被檢測的220V市電，所述光耦隔離電路(4 )連接MCU單 片機(10)。
專利摘要本實用新型公開了一種帶ZIGBEE無線通信功能的電力線路安全監(jiān)測儀，旨在提供一種能夠進行無線通信的電力線路安全監(jiān)測儀。它包括電源電路、線序/電壓檢測電路、MCU單片機、電阻檢測電路、LCD顯示電路、按鍵電路和時鐘/復位電路，MCU單片機通過電阻檢測電路連接需要監(jiān)測的220V市電，線序/電壓檢測電路連接220V市電和MCU單片機，LCD顯示電路、按鍵電路和時鐘/復位電路分別與MCU單片機連接，電源電路與其它各電路連接，MCU單片機還連接有ZIGBEE無線通信電路。通過ZIGBEE無線通信電路可以將檢測到的數(shù)據(jù)上傳到服務器上，不受環(huán)境和線纜的限制。本實用新型適用于所有的市電線路的監(jiān)測。
文檔編號G01R19/25GK201707390SQ20102020495
公開日2011年1月12日 申請日期2010年5月27日 優(yōu)先權日2010年5月27日
發(fā)明者吳建國 申請人:吳建國