一种三相电监测装置制造方法
【专利摘要】一种三相电监测装置，包括信号采集单元、控制处理单元、无线传输单元和电源单元；所述信号采集单元采集三相电的电流和电压模拟信号值；所述控制处理单元将采集的电流和电压模拟信号值转化为数字信号值，根据转化后的电流和电压数字信号值计算出三相的功率值和有功电能值，当所述功率值小于预设的功率值或者三相功率值的不平衡率超过预设的不平衡率值时，将产生报警指示信息；所述无线传输单元将采集的电流和电压数字信号值，计算出的三相功率值和有功电能值，以及产生的报警指示信息传输给供电管理控制中心，用于后台管理和控制；所述电源单元为所述控制处理单元提供工作电源。本装置能够有效监测到用户电能表是否有用电，减少偷电情况发生。
【专利说明】
—种三相电监测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于供电检测领域，具体涉及一种基于配电状态检修的三相电监测装置。
【背景技术】
[0002]现在一些大型用电工厂，为了节省电费，在大型设备用电工作时，存在短时间偷电的情况，这种情况在电能计量表上显示不出来，但又确实存在，且又是不定时的；而现实的状况是，供电局的工作人员不可能时时去监控其用电情况，其结果导致对供电局的经济利益造成了损害。因此，目前亟需一种能够时时监测用户用电电能的设备，用于对用户用电电能进行监测，以防止偷电情况发生。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的用户偷电供电局无法监控的技术问题，本实用新型提供一种三相电监测装置，该装置能够时时监测用户用电电能，并能将用电电能信息实时主动上传，在满足预设条件时向供电工作人员给出指示信息，由此能够大大减少用户偷电情况的发生。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:一种三相电监测装置，包括信号采集单元、控制处理单元、无线传输单元和电源单元；其中，所述信号采集单元采集三相电的电流和电压模拟信号值；所述控制处理单元将采集的电流和电压模拟信号值转化为数字信号值，根据转化后的电流和电压数字信号值计算出三相的功率值和有功电能值，当所述功率值小于预设的功率值或者三相功率值的不平衡率超过预设的不平衡率值时，将产生报警指示信息；所述无线传输单元将采集的电流和电压数字信号值，计算出的三相功率值和有功电能值，以及产生的报警指示信息传输给供电管理控制中心，用于后台管理和控制；所述电源单元为所述控制处理单元提供工作电源。
[0005]相比于现有技术，本实用新型提供的三相电监测装置中，所述信号采集单元能够时时采集用户用电的三相电流和三相电压模拟信号值，所述控制处理单元将采集的电流和电压信号值经模数转换后，计算出三相的功率值和有功电能值，当所述功率值小于预设功率值或者三相功率值的不平衡率超过预设的不平衡率值时产生一报警指示信息，并通过无线传输单元将有功电能值等数据信息和报警指示信息传输给供电管理控制中心，实现了用电电能信息的实时主动上传，便于后台管理和控制，方便供电局的工作人员根据实际报警指示信息进行现场查看，这样将能够大大减少用户偷电情况的发生。
[0006]进一步，所述信号采集单元包括三相电流传感器和三相电压传感器，所述三相电流传感器采集三相电的电流值，所述三相电压传感器采集三相电的电压值。
[0007]进一步，所述三相电压传感器采集的三相电压值为三相电压经分压和处理后的电压值。
[0008]进一步，所述控制处理单元选用意法半导体公司生产的型号为STM32F103X的芯片。
[0009]进一步，所述电源单元提供的电源采用三相电源供电。
[0010]进一步，所述三相电监测装置还包括用于设定时间间隔的时钟单元，并定时控制所述控制处理单元将在该设定时间间隔内计量的电能值传输至供电管理控制中心。
[0011]进一步，所述三相电监测装置还包括用于存储状态信息、事件信息和数据信息的存储单兀。
[0012]进一步，所述三相电监测装置还包括根据所述控制处理单元产生的报警指示信息进行报警指示的报警单元。
[0013]采用本实用新型提供的三相电监测装置，具有如下有益效果:本装置不需直接接入用户电能表，但是能够有效监测到用户电能表是否有用电，并根据日常用电情况及功率来分析是否存在偷电的情况，因而能够大大减少用户偷电情况的发生。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型实施例提供的三相电监测装置原理结构示意图。
[0015]图中，1、信号采集单元；11、三相电流传感器；12、三相电压传感器；2、控制处理单元；3、无线传输单元；4、电源单元；5、时钟单元；6、存储单元；7、报警单元。
【具体实施方式】
[0016]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0017]请参考图1所示，一种三相电监测装置，包括信号采集单元1、控制处理单元2、无线传输单元3和电源单元4 ;其中，所述信号采集单元I采集三相电的电流和电压模拟信号值；所述控制处理单元2将采集的电流和电压模拟信号值转化为数字信号值，根据转化后的电流和电压数字信号值计算出三相的功率值和有功电能值，当所述功率值小于预设的功率值或者三相功率值的不平衡率超过预设的不平衡率值时，将产生报警指示信息；所述无线传输单元3将采集的电流和电压数字信号值，计算出的三相功率值和有功电能值，以及产生的报警指示信息传输给供电管理控制中心，用于后台管理和控制；所述电源单元4为所述控制处理单元提供工作电源。
[0018]相比于现有技术，本实用新型提供的三相电监测装置中，所述信号采集单元能够时时采集用户用电的三相电流和三相电压模拟信号值，所述控制处理单元将采集的电流和电压信号值经模数转换后，计算出三相的功率值和有功电能值，当所述功率值小于预设功率值或者三相功率值的不平衡率超过预设的不平衡率值时(即说明可能存在窃电的情况)产生一报警指示信息，并通过无线传输单元将有功电能值等数据信息和报警指示信息传输给供电管理控制中心，实现了用电电能信息的实时主动上传，便于后台管理和控制，方便供电局的工作人员根据实际报警指示信息进行现场查看，这样将能够大大减少用户偷电情况的发生。
[0019]作为具体实施例，请参考图1所示，所述信号采集单元I包括三相电流传感器11和三相电压传感器12，所述三相电流传感器11采集三相电的电流值，所述三相电压传感器12采集三相电的电压值。具体地，所述三相电流传感器11将采集的三相电流值，通过放大电路和有效值电路将其转换为所述控制处理单元2能够识别的模拟信号值后，再传输给所述控制处理单元2 ;所述三相电压传感器12采集和处理三相电压值的过程与三相电流值类似。其中，所述放大电路和有效值电路可以采用本领域常规电路实现，具体电路已为本领域技术人员熟知，在此不再赘述。
[0020]作为具体实施例，所述三相电压传感器12采集的三相电压值为三相电压经分压和处理后的电压值。具体地，本实用新型提供的三相电监测装置主要用于检测是否存在偷电情况，在测量精度上要求不高，因此可以采用三相电压直接分压，让分压后得到的电压与所述三相电压之间存在一定的比例关系，将分压后的电压经过放大电路和有效值电路处理后输入所述控制处理单元2，由此不但节约了成本，还能满足要求。
[0021]作为具体实施例，所述控制处理单元2选用意法半导体公司生产的型号为STM32F103X的芯片。具体地，所述控制处理单元2是整个三相电监测装置的控制和处理核心部分，主要用来对输入的三相电流和电压模拟信号进行模数转换，同时计算三相的功率值和有功电能值，并实现功率值和有功电能值的自检及报警指示信息输出，因而所述控制处理单元2的工作异常频繁，故要求控制处理单元2的运算速度要快；同时，基于本监测装置的应用场合电磁干扰大，所以尽量选用抗干扰能力比较强的芯片，在此分析的基础上，建议选用意法半导体公司生产的型号为STM32F103X的芯片。
[0022]作为具体实施例，所述无线传输单元3用于将需要传输的数据传输给供电管理控制中心的后台系统,实现数据交换，同时也可本地查看；其传输的方式可以选用CDMA、GPRS、3G等公众移动网络中的任意一种。其中，所述CDMA无线网络的移动传输技术具有很多优点:保密性好、抗干扰能力强、抗多径衰落、系统容量的配置灵活、建网成本低等；所述GPRS最主要的优势在于永远在线和按流量计费，不用拨号即可随时接入互联网，随时与网络保持联系，资源利用率高；3G技术目前已经逐渐取代GPRS和CDMA，目前可以实现的有效速率达384 kbit/s，基本可以实现实时传输。当然，所述无线传输单元3并不局限于前述种类，还可以选用目前最快的第四代移动通信技术4G。
[0023]作为具体实施例，所述电源单元4提供的电源采用三相电源供电，因而只要三相当中的任一相电源正常，本装置将继续工作，这样可以解决单相供电时，刚好断供电相时，装置无法正常工作的情况。
[0024]作为具体实施例，所述三相电监测装置还包括用于设定时间间隔的时钟单元5，并定时控制所述控制处理单元将在该设定时间间隔内计量的电能值传输至供电管理控制中心。具体地，所述三相电监测装置还包括时钟单元5，所述时钟单元5用于设定时间间隔，以统计在该设定时间间隔范围内，所述控制处理单元2计量的电能值，并在该设定时间间隔结束之际将所述控制处理单元2计量的电能值传输至供电管理控制中心，所述供电管理控制中心对比用户电能、表计量的电能和本监测装置计量的电能的差值，由此可以进一步确定用户是否存在偷电的情况。作为一种实施方式，所述时钟单元5设定的时间间隔为一个月，并与北京时间进行校准，当一个月的时间结束后，所述控制处理单元2将在这一个月内计量的电能值传输至供电管理控制中心，即实现每月定时传输电能值。
[0025]作为具体实施例，所述三相电监测装置还包括用于存储状态信息、事件信息和数据信息的存储单元6。具体地，所述存储单元6用于存储一些状态信息、事件信息和数值信息等，以便于用户查询。
[0026]作为具体实施例，所述三相电监测装置还包括根据所述控制处理单元产生的报警指示信息进行报警指示的报警单元7。具体地，所述控制处理单元2将采集的电流和电压信号值经模数转换后，计算出三相的功率值和有功电能值，当所述功率值小于预设功率值或者三相功率值的不平衡率超过预设的不平衡率值时将产生一报警指示信息，所述报警单元7根据该报警指示信息进行报警指示，以提醒用户注意；同时，所述报警指示信息也会通过无线传输单元3将有功电能值等数据信息和报警指示信息传输给供电管理控制中心，实现用电电能信息的实时主动上传上，便于后台管理和控制，方便供电局的工作人员根据实际报警指示信息进行现场查看。
[0027]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种三相电监测装置，其特征在于，包括信号采集单元、控制处理单元、无线传输单元和电源单元；其中，所述信号采集单元采集三相电的电流和电压模拟信号值；所述控制处理单元将采集的电流和电压模拟信号值转化为数字信号值，根据转化后的电流和电压数字信号值计算出三相的功率值和有功电能值，当所述功率值小于预设的功率值或者三相功率值的不平衡率超过预设的不平衡率值时，将产生报警指示信息；所述无线传输单元将采集的电流和电压数字信号值，计算出的三相功率值和有功电能值，以及产生的报警指示信息传输给供电管理控制中心，用于后台管理和控制；所述电源单元为所述控制处理单元提供工作电源。
2.如权利要求1所述的三相电监测装置，其特征在于，所述信号采集单元包括三相电流传感器和三相电压传感器，所述三相电流传感器采集三相电的电流值，所述三相电压传感器采集三相电的电压值。
3.如权利要求2所述的三相电监测装置，其特征在于，所述三相电压传感器采集的三相电压值为三相电压经分压和处理后的电压值。
4.如权利要求1所述的三相电监测装置，其特征在于，所述控制处理单元选用意法半导体公司生产的型号为STM32F103X的芯片。
5.如权利要求1所述的三相电监测装置，其特征在于，所述电源单元提供的电源采用三相电源供电。
6.如权利要求1-5中任一项所述的三相电监测装置，其特征在于，所述三相电监测装置还包括用于设定时间间隔的时钟单元，并定时控制所述控制处理单元将在该设定时间间隔内计量的电能值传输至供电管理控制中心。
7.如权利要求6所述的三相电监测装置，其特征在于，所述三相电监测装置还包括用于存储状态信息、事件信息和数据信息的存储单元。
8.如权利要求7所述的三相电监测装置，其特征在于，所述三相电监测装置还包括根据所述控制处理单元产生的报警指示信息进行报警指示的报警单元。
【文档编号】G01R21/133GK204086389SQ201420487850
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月28日 优先权日:2014年8月28日
【发明者】全成文, 周玲, 张青山, 郭俊峰, 邬小均 申请人:国家电网公司, 国网重庆市电力公司万州供电分公司, 重庆润创科技有限公司