专利名称：表箱零序电流在线监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种表箱零序电流在线监测装置。
背景技术：
电是人们生活必不可少的能源，窃电是一种违法行为，同时会对其自身与社会的安全造成巨大伤害。电力企业经过统计调查，多数窃电行为是通过私接火线、颠倒进户火-零线并使用火-地线用电等五花八门的方法，这些方法都会造成表箱进线处零序电流不平衡；此外，由于设备及电线的老化，及用户电器故障导致漏电(即零序电流不平衡)等现象，严重威胁着居民生活与设备安全，及时发现此类事件，做到漏电、窃电的在线监测，是亟待解决的问题。
发明内容本实用新型的目的是提供一种表箱零序电流在线监测装置，实现表箱漏电、窃电的在线实时监测、提高安全用电水平的目的。本实用新型的表箱零序电流在线监测装置，包括连接有存储器的主单片机，其特征在于所述的主单片机与一零序电流检测模块连接；所述的主单片机的输出串口与一载波通信模块连接，所述的电力线载波通信模块经电力线与一集中器进行数据传输，所述的集中器通过有线或无线网络将抄表数据传送到远方主站。在本实用新型一实施例中，所述的零序电流检测模块包括用于检测表箱零序电流的零序电流互感器。在本实用新型一实施例中，所述的载波通信模块包括一载波耦合电路，与低压电力线连接；一载波发送电路，与所述载波耦合电路的输入端连接；一载波接收电路，与所述载波耦合电路的输出端连接；一载电路波信号同步电路，与所述的载波发送电路、载波接收电路以及载波耦合电路电性连接；以及一与主单片机串口连接的通信端口，所述通信端口与所述载波发送电路和载波接收电路连接。本实用新型通过在低压居民电表箱安装零序电流检测模块，采集零序电流互感器输出的电流。当零序电流达到漏电范围时，发出漏电报警；当零序电流达到窃电范围时，发出窃电报警。报警信号通过低压电力载波主动传送到集中器，并通过集中器上到系统主站。 实现表箱漏电、窃电的在线实时监测、提高安全用电水平的目的。本实用新型结构简单，具有较好的实用价值。

图1是本实用新型的架构原理框图。图2是本实用新型实施例的载波通信模块的电路原理示意图。图3是本实用新型实施例的零序电流检测模块与主单片机的接口电路示意图。图4是本实用新型实施例的载波发送电路示意图。[0012]图5是本实用新型实施例的载波接收电路示意图。图6是本实用新型实施例的载波耦合电路示意图。图7是本实用新型实施例的载波信号同步电路示意图。图8是本实用新型实施例的主单片机的系统程序流程示意图。图9是本实用新型实施例的78F9234单片机的程序流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。如图1所示，本实用新型提供表箱零序电流在线监测装置，包括连接有存储器的主单片机，其特征在于所述的主单片机与一零序电流检测模块连接；所述的主单片机的输出串口与一载波通信模块连接，所述的电力线载波通信模块经电力线与一集中器进行数据传输，所述的集中器通过有线或无线网络将抄表数据传送到远方主站。请参照图2，本实施例中所述的载波通信模块包括一载波耦合电路，与低压电力线连接；一载波发送电路，与所述载波耦合电路的输入端连接；一载波接收电路，与所述载波耦合电路的输出端连接；一载电路波信号同步电路，与所述的载波发送电路、载波接收电路以及载波耦合电路电性连接；以及一与单片机串口连接的通信端口，所述通信端口与所述载波发送电路和载波接收电路连接。为了让一般技术人员更好的理解本实用新型，下面我们结合部分电路模块进行简单说明，请参照图3，图3是本实用新型零序电流检测模块与主单片机的接口电路示意图， 图中接插件Pl外接电流互感器(此互感器用于电力线零序电流采样)，输入为50HZ交流电流信号，经过采样电阻R2转换为交流电压信号，再经过VD1、C1整流滤波后形成平滑直流电压信号，接入单片机78F0526的A/D采样端口 ΑΝΙ0。单片机对此采样的结果与预先设置的阀值进行比较，从而实现对零序电流的采样，并作为判断漏电和窃电的依据。然后通过串行口 UART6向单片机78F9234发送签到帧，再经由78F9234向电力线路发送载波信号。本实用新型的载波收发电路由单片机78F9234以及其外围电路实现。单片机 78F05^通过A/D采样端口 ANIO检测到漏电或窃电信号后，通过串行口 UART6向单片机 78F9234发送报警帧，然后经由78F9234向电力线路发送载波信号。请参照图4，图4是载波发送电路示意图，图中，由Q3、Q4、Q6、Q7构成一个功率放大电路，其作用是对单片机 78F9234发出的方波信号FSK_0UT进行放大。C17与Ll构成一个带通滤波器，对信号进行整形和滤波。信号最终输出到电力线耦合电路。D2、D3为保护电路，防止过压对电路造成损坏。请参照图5，图5是载波接收电路示意图；图中，CFl与U4 (MC3361)构成一个带通滤波电路，滤除电力线上耦合过来的干扰信号。Q5、Q6构成信号放大电路对滤波后的信号进行放大，再经由C18进行积分后，输出到单片机78F9234的A/D采样端口进行数据解析。请参照图6，图6是载波耦合电路示意图，图中T2是一个耦合线圈(匝数比为10 40)，与高压电容C02构成耦合电路。TVS2限制信号电压，防止电力线上瞬时高压信号耦合进来对电路造成损害。请参照图7，图7是载波信号同步电路示意图，本实用新型利用交流电源Vsys在过零点附近01、02截止实现对电力线过零点的判定，并作为载波信号的同步依据。图8是本实用新型实施例的主单片机的系统程序流程示意图。图9是本实用新型实施例的78F9234单片机的程序流程示意图。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
权利要求1.一种表箱零序电流在线监测装置，包括连接有存储器的主单片机，其特征在于所述的主单片机与一零序电流检测模块连接；所述的主单片机的输出串口与一载波通信模块连接，所述的电力线载波通信模块经电力线与一集中器连接进行数据传输，所述的集中器通过有线或无线网络将抄表数据传送到远方主站。
2.根据权利要求1所述的表箱零序电流在线监测装置，其特征在于所述的零序电流检测模块包括用于检测表箱零序电流的零序电流互感器。
3.根据权利要求1所述的表箱零序电流在线监测装置，其特征在于，所述的载波通信模块包括一载波耦合电路，与低压电力线连接；一载波发送电路，与所述载波耦合电路的输入端连接；一载波接收电路，与所述载波耦合电路的输出端连接；一载电路波信号同步电路，与所述的载波发送电路、载波接收电路以及载波耦合电路电性连接；以及一与主单片机串口连接的通信端口，所述通信端口与所述载波发送电路和载波接收电路连接。
专利摘要本实用新型涉及一种表箱零序电流在线监测装置，包括连接有存储器的主单片机，其特征在于所述的主单片机与一零序电流检测模块连接；所述的主单片机的输出串口与一载波通信模块连接，所述的电力线载波通信模块经电力线与一集中器进行数据传输，所述的集中器通过有线或无线网络将抄表数据传送到远方主站。本实用新型通过在低压居民电表箱安装零序电流检测模块，采集零序电流互感器输出的电流。当零序电流达到漏电范围时，发出漏电报警；当零序电流达到窃电范围时，发出窃电报警。报警信号通过低压电力载波主动传送到集中器，并通过集中器上到系统主站。实现表箱漏电、窃电的在线实时监测、提高安全用电水平的目的。
文档编号G01R19/165GK202033442SQ20112007933
公开日2011年11月9日 申请日期2011年3月24日 优先权日2011年3月24日
发明者乐开诚, 刘志刚, 吴跃斌, 颜铮 申请人:乐开诚, 刘志刚, 吴跃斌, 颜铮