一種三相電監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】一種三相電監(jiān)測裝置，包括信號采集單元、控制處理單元、無線傳輸單元和電源單元；所述信號采集單元采集三相電的電流和電壓模擬信號值；所述控制處理單元將采集的電流和電壓模擬信號值轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號值，根據(jù)轉(zhuǎn)化后的電流和電壓數(shù)字信號值計(jì)算出三相的功率值和有功電能值，當(dāng)所述功率值小于預(yù)設(shè)的功率值或者三相功率值的不平衡率超過預(yù)設(shè)的不平衡率值時(shí)，將產(chǎn)生報(bào)警指示信息；所述無線傳輸單元將采集的電流和電壓數(shù)字信號值，計(jì)算出的三相功率值和有功電能值，以及產(chǎn)生的報(bào)警指示信息傳輸給供電管理控制中心，用于后臺管理和控制；所述電源單元為所述控制處理單元提供工作電源。本裝置能夠有效監(jiān)測到用戶電能表是否有用電，減少偷電情況發(fā)生。
【專利說明】
—種三相電監(jiān)測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于供電檢測領(lǐng)域，具體涉及一種基于配電狀態(tài)檢修的三相電監(jiān)測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在一些大型用電工廠，為了節(jié)省電費(fèi)，在大型設(shè)備用電工作時(shí)，存在短時(shí)間偷電的情況，這種情況在電能計(jì)量表上顯示不出來，但又確實(shí)存在，且又是不定時(shí)的；而現(xiàn)實(shí)的狀況是，供電局的工作人員不可能時(shí)時(shí)去監(jiān)控其用電情況，其結(jié)果導(dǎo)致對供電局的經(jīng)濟(jì)利益造成了損害。因此，目前亟需一種能夠時(shí)時(shí)監(jiān)測用戶用電電能的設(shè)備，用于對用戶用電電能進(jìn)行監(jiān)測，以防止偷電情況發(fā)生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的用戶偷電供電局無法監(jiān)控的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種三相電監(jiān)測裝置，該裝置能夠時(shí)時(shí)監(jiān)測用戶用電電能，并能將用電電能信息實(shí)時(shí)主動(dòng)上傳，在滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)向供電工作人員給出指示信息，由此能夠大大減少用戶偷電情況的發(fā)生。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種三相電監(jiān)測裝置，包括信號采集單元、控制處理單元、無線傳輸單元和電源單元；其中，所述信號采集單元采集三相電的電流和電壓模擬信號值；所述控制處理單元將采集的電流和電壓模擬信號值轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號值，根據(jù)轉(zhuǎn)化后的電流和電壓數(shù)字信號值計(jì)算出三相的功率值和有功電能值，當(dāng)所述功率值小于預(yù)設(shè)的功率值或者三相功率值的不平衡率超過預(yù)設(shè)的不平衡率值時(shí)，將產(chǎn)生報(bào)警指示信息；所述無線傳輸單元將采集的電流和電壓數(shù)字信號值，計(jì)算出的三相功率值和有功電能值，以及產(chǎn)生的報(bào)警指示信息傳輸給供電管理控制中心，用于后臺管理和控制；所述電源單元為所述控制處理單元提供工作電源。
[0005]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供的三相電監(jiān)測裝置中，所述信號采集單元能夠時(shí)時(shí)采集用戶用電的三相電流和三相電壓模擬信號值，所述控制處理單元將采集的電流和電壓信號值經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后，計(jì)算出三相的功率值和有功電能值，當(dāng)所述功率值小于預(yù)設(shè)功率值或者三相功率值的不平衡率超過預(yù)設(shè)的不平衡率值時(shí)產(chǎn)生一報(bào)警指示信息，并通過無線傳輸單元將有功電能值等數(shù)據(jù)信息和報(bào)警指示信息傳輸給供電管理控制中心，實(shí)現(xiàn)了用電電能信息的實(shí)時(shí)主動(dòng)上傳，便于后臺管理和控制，方便供電局的工作人員根據(jù)實(shí)際報(bào)警指示信息進(jìn)行現(xiàn)場查看，這樣將能夠大大減少用戶偷電情況的發(fā)生。
[0006]進(jìn)一步，所述信號采集單元包括三相電流傳感器和三相電壓傳感器，所述三相電流傳感器采集三相電的電流值，所述三相電壓傳感器采集三相電的電壓值。
[0007]進(jìn)一步，所述三相電壓傳感器采集的三相電壓值為三相電壓經(jīng)分壓和處理后的電壓值。
[0008]進(jìn)一步，所述控制處理單元選用意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的型號為STM32F103X的芯片。
[0009]進(jìn)一步，所述電源單元提供的電源采用三相電源供電。
[0010]進(jìn)一步，所述三相電監(jiān)測裝置還包括用于設(shè)定時(shí)間間隔的時(shí)鐘單元，并定時(shí)控制所述控制處理單元將在該設(shè)定時(shí)間間隔內(nèi)計(jì)量的電能值傳輸至供電管理控制中心。
[0011]進(jìn)一步，所述三相電監(jiān)測裝置還包括用于存儲(chǔ)狀態(tài)信息、事件信息和數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)單兀。
[0012]進(jìn)一步，所述三相電監(jiān)測裝置還包括根據(jù)所述控制處理單元產(chǎn)生的報(bào)警指示信息進(jìn)行報(bào)警指示的報(bào)警單元。
[0013]采用本實(shí)用新型提供的三相電監(jiān)測裝置，具有如下有益效果:本裝置不需直接接入用戶電能表，但是能夠有效監(jiān)測到用戶電能表是否有用電，并根據(jù)日常用電情況及功率來分析是否存在偷電的情況，因而能夠大大減少用戶偷電情況的發(fā)生。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的三相電監(jiān)測裝置原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中，1、信號采集單元；11、三相電流傳感器；12、三相電壓傳感器；2、控制處理單元；3、無線傳輸單元；4、電源單元；5、時(shí)鐘單元；6、存儲(chǔ)單元；7、報(bào)警單元。

【具體實(shí)施方式】
[0016]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0017]請參考圖1所示，一種三相電監(jiān)測裝置，包括信號采集單元1、控制處理單元2、無線傳輸單元3和電源單元4 ;其中，所述信號采集單元I采集三相電的電流和電壓模擬信號值；所述控制處理單元2將采集的電流和電壓模擬信號值轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號值，根據(jù)轉(zhuǎn)化后的電流和電壓數(shù)字信號值計(jì)算出三相的功率值和有功電能值，當(dāng)所述功率值小于預(yù)設(shè)的功率值或者三相功率值的不平衡率超過預(yù)設(shè)的不平衡率值時(shí)，將產(chǎn)生報(bào)警指示信息；所述無線傳輸單元3將采集的電流和電壓數(shù)字信號值，計(jì)算出的三相功率值和有功電能值，以及產(chǎn)生的報(bào)警指示信息傳輸給供電管理控制中心，用于后臺管理和控制；所述電源單元4為所述控制處理單元提供工作電源。
[0018]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供的三相電監(jiān)測裝置中，所述信號采集單元能夠時(shí)時(shí)采集用戶用電的三相電流和三相電壓模擬信號值，所述控制處理單元將采集的電流和電壓信號值經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后，計(jì)算出三相的功率值和有功電能值，當(dāng)所述功率值小于預(yù)設(shè)功率值或者三相功率值的不平衡率超過預(yù)設(shè)的不平衡率值時(shí)(即說明可能存在竊電的情況)產(chǎn)生一報(bào)警指示信息，并通過無線傳輸單元將有功電能值等數(shù)據(jù)信息和報(bào)警指示信息傳輸給供電管理控制中心，實(shí)現(xiàn)了用電電能信息的實(shí)時(shí)主動(dòng)上傳，便于后臺管理和控制，方便供電局的工作人員根據(jù)實(shí)際報(bào)警指示信息進(jìn)行現(xiàn)場查看，這樣將能夠大大減少用戶偷電情況的發(fā)生。
[0019]作為具體實(shí)施例，請參考圖1所示，所述信號采集單元I包括三相電流傳感器11和三相電壓傳感器12，所述三相電流傳感器11采集三相電的電流值，所述三相電壓傳感器12采集三相電的電壓值。具體地，所述三相電流傳感器11將采集的三相電流值，通過放大電路和有效值電路將其轉(zhuǎn)換為所述控制處理單元2能夠識別的模擬信號值后，再傳輸給所述控制處理單元2 ;所述三相電壓傳感器12采集和處理三相電壓值的過程與三相電流值類似。其中，所述放大電路和有效值電路可以采用本領(lǐng)域常規(guī)電路實(shí)現(xiàn)，具體電路已為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知，在此不再贅述。
[0020]作為具體實(shí)施例，所述三相電壓傳感器12采集的三相電壓值為三相電壓經(jīng)分壓和處理后的電壓值。具體地，本實(shí)用新型提供的三相電監(jiān)測裝置主要用于檢測是否存在偷電情況，在測量精度上要求不高，因此可以采用三相電壓直接分壓，讓分壓后得到的電壓與所述三相電壓之間存在一定的比例關(guān)系，將分壓后的電壓經(jīng)過放大電路和有效值電路處理后輸入所述控制處理單元2，由此不但節(jié)約了成本，還能滿足要求。
[0021]作為具體實(shí)施例，所述控制處理單元2選用意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的型號為STM32F103X的芯片。具體地，所述控制處理單元2是整個(gè)三相電監(jiān)測裝置的控制和處理核心部分，主要用來對輸入的三相電流和電壓模擬信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，同時(shí)計(jì)算三相的功率值和有功電能值，并實(shí)現(xiàn)功率值和有功電能值的自檢及報(bào)警指示信息輸出，因而所述控制處理單元2的工作異常頻繁，故要求控制處理單元2的運(yùn)算速度要快；同時(shí)，基于本監(jiān)測裝置的應(yīng)用場合電磁干擾大，所以盡量選用抗干擾能力比較強(qiáng)的芯片，在此分析的基礎(chǔ)上，建議選用意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的型號為STM32F103X的芯片。
[0022]作為具體實(shí)施例，所述無線傳輸單元3用于將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸給供電管理控制中心的后臺系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，同時(shí)也可本地查看；其傳輸?shù)姆绞娇梢赃x用CDMA、GPRS、3G等公眾移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的任意一種。其中，所述CDMA無線網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)傳輸技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn):保密性好、抗干擾能力強(qiáng)、抗多徑衰落、系統(tǒng)容量的配置靈活、建網(wǎng)成本低等；所述GPRS最主要的優(yōu)勢在于永遠(yuǎn)在線和按流量計(jì)費(fèi)，不用撥號即可隨時(shí)接入互聯(lián)網(wǎng)，隨時(shí)與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系，資源利用率高；3G技術(shù)目前已經(jīng)逐漸取代GPRS和CDMA，目前可以實(shí)現(xiàn)的有效速率達(dá)384 kbit/s，基本可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)傳輸。當(dāng)然，所述無線傳輸單元3并不局限于前述種類，還可以選用目前最快的第四代移動(dòng)通信技術(shù)4G。
[0023]作為具體實(shí)施例，所述電源單元4提供的電源采用三相電源供電，因而只要三相當(dāng)中的任一相電源正常，本裝置將繼續(xù)工作，這樣可以解決單相供電時(shí)，剛好斷供電相時(shí)，裝置無法正常工作的情況。
[0024]作為具體實(shí)施例，所述三相電監(jiān)測裝置還包括用于設(shè)定時(shí)間間隔的時(shí)鐘單元5，并定時(shí)控制所述控制處理單元將在該設(shè)定時(shí)間間隔內(nèi)計(jì)量的電能值傳輸至供電管理控制中心。具體地，所述三相電監(jiān)測裝置還包括時(shí)鐘單元5，所述時(shí)鐘單元5用于設(shè)定時(shí)間間隔，以統(tǒng)計(jì)在該設(shè)定時(shí)間間隔范圍內(nèi)，所述控制處理單元2計(jì)量的電能值，并在該設(shè)定時(shí)間間隔結(jié)束之際將所述控制處理單元2計(jì)量的電能值傳輸至供電管理控制中心，所述供電管理控制中心對比用戶電能、表計(jì)量的電能和本監(jiān)測裝置計(jì)量的電能的差值，由此可以進(jìn)一步確定用戶是否存在偷電的情況。作為一種實(shí)施方式，所述時(shí)鐘單元5設(shè)定的時(shí)間間隔為一個(gè)月，并與北京時(shí)間進(jìn)行校準(zhǔn)，當(dāng)一個(gè)月的時(shí)間結(jié)束后，所述控制處理單元2將在這一個(gè)月內(nèi)計(jì)量的電能值傳輸至供電管理控制中心，即實(shí)現(xiàn)每月定時(shí)傳輸電能值。
[0025]作為具體實(shí)施例，所述三相電監(jiān)測裝置還包括用于存儲(chǔ)狀態(tài)信息、事件信息和數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)單元6。具體地，所述存儲(chǔ)單元6用于存儲(chǔ)一些狀態(tài)信息、事件信息和數(shù)值信息等，以便于用戶查詢。
[0026]作為具體實(shí)施例，所述三相電監(jiān)測裝置還包括根據(jù)所述控制處理單元產(chǎn)生的報(bào)警指示信息進(jìn)行報(bào)警指示的報(bào)警單元7。具體地，所述控制處理單元2將采集的電流和電壓信號值經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后，計(jì)算出三相的功率值和有功電能值，當(dāng)所述功率值小于預(yù)設(shè)功率值或者三相功率值的不平衡率超過預(yù)設(shè)的不平衡率值時(shí)將產(chǎn)生一報(bào)警指示信息，所述報(bào)警單元7根據(jù)該報(bào)警指示信息進(jìn)行報(bào)警指示，以提醒用戶注意；同時(shí)，所述報(bào)警指示信息也會(huì)通過無線傳輸單元3將有功電能值等數(shù)據(jù)信息和報(bào)警指示信息傳輸給供電管理控制中心，實(shí)現(xiàn)用電電能信息的實(shí)時(shí)主動(dòng)上傳上，便于后臺管理和控制，方便供電局的工作人員根據(jù)實(shí)際報(bào)警指示信息進(jìn)行現(xiàn)場查看。
[0027]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種三相電監(jiān)測裝置，其特征在于，包括信號采集單元、控制處理單元、無線傳輸單元和電源單元；其中，所述信號采集單元采集三相電的電流和電壓模擬信號值；所述控制處理單元將采集的電流和電壓模擬信號值轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號值，根據(jù)轉(zhuǎn)化后的電流和電壓數(shù)字信號值計(jì)算出三相的功率值和有功電能值，當(dāng)所述功率值小于預(yù)設(shè)的功率值或者三相功率值的不平衡率超過預(yù)設(shè)的不平衡率值時(shí)，將產(chǎn)生報(bào)警指示信息；所述無線傳輸單元將采集的電流和電壓數(shù)字信號值，計(jì)算出的三相功率值和有功電能值，以及產(chǎn)生的報(bào)警指示信息傳輸給供電管理控制中心，用于后臺管理和控制；所述電源單元為所述控制處理單元提供工作電源。
2.如權(quán)利要求1所述的三相電監(jiān)測裝置，其特征在于，所述信號采集單元包括三相電流傳感器和三相電壓傳感器，所述三相電流傳感器采集三相電的電流值，所述三相電壓傳感器采集三相電的電壓值。
3.如權(quán)利要求2所述的三相電監(jiān)測裝置，其特征在于，所述三相電壓傳感器采集的三相電壓值為三相電壓經(jīng)分壓和處理后的電壓值。
4.如權(quán)利要求1所述的三相電監(jiān)測裝置，其特征在于，所述控制處理單元選用意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的型號為STM32F103X的芯片。
5.如權(quán)利要求1所述的三相電監(jiān)測裝置，其特征在于，所述電源單元提供的電源采用三相電源供電。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的三相電監(jiān)測裝置，其特征在于，所述三相電監(jiān)測裝置還包括用于設(shè)定時(shí)間間隔的時(shí)鐘單元，并定時(shí)控制所述控制處理單元將在該設(shè)定時(shí)間間隔內(nèi)計(jì)量的電能值傳輸至供電管理控制中心。
7.如權(quán)利要求6所述的三相電監(jiān)測裝置，其特征在于，所述三相電監(jiān)測裝置還包括用于存儲(chǔ)狀態(tài)信息、事件信息和數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)單元。
8.如權(quán)利要求7所述的三相電監(jiān)測裝置，其特征在于，所述三相電監(jiān)測裝置還包括根據(jù)所述控制處理單元產(chǎn)生的報(bào)警指示信息進(jìn)行報(bào)警指示的報(bào)警單元。
【文檔編號】G01R21/133GK204086389SQ201420487850
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】全成文, 周玲, 張青山, 郭俊峰, 鄔小均 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)重慶市電力公司萬州供電分公司, 重慶潤創(chuàng)科技有限公司