一种高压电量表失压检测及自动上报系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种高压电量表失压检测及自动上报系统，其特征在于，包括电压监测单元，电源单元，通信单元和上述各单元相连的MCU控制器；电压监测单元包括4G模块供电部分、MCU供电部分和电容充电部分。该系统可以及时发现计量表的任何一相或三相出现失压情况，将向设定用户发送短信报警，确保对失压故障及时恢复，避免计量数据的长时间丢失，以提高工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高压电量表失压检测及自动上报系统
本技术属于电力系统电能监测领域，尤其涉及一种高压电量表失压检测及自动上报系统。
技术介绍
目前，安装到用户侧的高压计量表电压入口处大多装有空气开关，在投运过程中会出现不明原因的跳闸，导致计量表停运。发现跳闸后及时合闸对计量影响可以忽略，但跳闸后若未及时合闸将会出现较长时间的计量数据丢失，影响到用电数据统计的准确性。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本技术提供了一种高压电量表失压检测及自动上报系统，其通过实时对电表入口电压进行监测，一旦发现计量表的任何一相或三相出现失压，将通过应用于终端设备与应用之间的连接与通信的AT指令，让短信模组和CPU之间进行通讯，向设定用户发送短信报警。控制系统需要预先存储短信联系人信息电话号码以及报警内容等，在系统重新上电后能够及时读取存储内容，在监测到失电时把报警内容发送到指定人的手机上，完成报警功能。确保对失压故障及时恢复，避免计量数据的长时间丢失。本技术的一种高压电量表失压检测及自动上报系统的技术方案为：一种高压电量表失压检测及自动上报系统，包括电压监测单元，电源单元，通信单元和上述各单元相连的MCU控制器；系统CPU和通信单元之间是基于串行口进行通讯的；电压监测单元包括4G模块供电部分、MCU供电部分和电容充电部分。优选的，所述电源单元用于将空开开关1的AC220V市电电压转换成5V直流电压，提供给电压监测单元及通信单元使用。三相交流电由于电压高，不能直接接入控制系统，系统采用一种光电耦合器件把高电压的交流信号转化成低压控制系统可采集的信号，同时将高压和低压进行隔离，保证控制办卡的安全性和稳定型。优选的，所述电压监测单元由电压断线检测组成，通过采集空开开关1的三相电压，经过电阻限流，光耦采取光电隔离方式提取失压状态，确保监测数据可靠性。优选的，所述电容充电部分内置一节锂电池作为后备电池，在系统失电后提供足够的电能用于报警信息的发送。系统得电后通过充电电路对电池进行充电，达到保护值后自动断开充电实现电池的过充保护。系统失电后采用电池供电，在电池电压降到低压设定值是切断放电回路，实现电池过放保护。优选的，系统CPU和通信单元之间是基于串行口进行通讯的，串行通信是指使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别使用于CPU与外设之间的通信。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术及时发现计量表的任何一相或三相出现失压情况，将向设定用户发送短信报警，确保对失压故障及时恢复，避免计量数据的长时间丢失，以提高工作效率。附图说明图1是本技术的高压电量表失压检测及自动上报系统的结构示意图；图2是本技术的电压监测单元电路图；图3是本技术的电源单元电路图；其中，1、空开开关；2、计量表；3、电压监测单元；4、电源单元；5、通信单元；6、MCU控制器。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。如图1所示，本技术的一种高压电量表失压检测及自动上报系统，其输入端通过空开开关1与输电线路相连，用于当空开开关1跳闸导致电表失压时，发送报警信息至用户端。具体的，高压电量表失压检测及自动上报系统包括电压监测单元3、电源单元4、通信单元5以及与上述各单元相连的MCU控制器6；电源单元4，其用于将空开开关1的AC220V市电电压转换成5V直流电压，直接提供给电压监测单元3及通信单元5使用，一部分储存于电源单元4中的电池中，以便于当空开开关1失压后，给电压监测单元3供电，确保电压监测单元3能及时将失压信息发送给指定维护人员的通讯仪器上。电压监测单元3，其用于实时监测计量表入口电压，任何一相出现失压，将产生报警信息；如图2所示，电压监测单元3由电压断线检测组成。其中，电压断线检测部分：通过采集空开开关1的三相电压，经过电阻限流，光耦采取光电隔离方式提取失压状态，确保监测数据可靠性。如图3所示，电源单元4由4G模块供电部分、MCU供电部分和电池充电部分构成：其中，本技术将空开开关1的AC220V市电电压，通过经由电源模块及电感电容器件构成的一个稳压系统直接输出DC5V，最大负载电流为500mA的直流电源，作为4G模块，MCU及由电池组成的后备供电系统使用；4G模块供电部分：供电源模块输出的DC5V经线性电源芯片处理得到4V电压供给通信单元的4G模块使用。MCU供电部分：经线性电源芯片处理得到3.3V电压供给MCU使用。电池充电部分：系统内置1节锂电池电源作为后被电池，在系统失电后提供足够的电能用于报警信息的发送。系统得电后通过充电电路对电池进行充电，达到保护值后自动断开充电实现电池的过充保护。系统失电后采用电池供电，在电池电压降到低压设定值是切断放电回路，实现电池过放保护。电源模块输出的DC5V经充电管理芯片给电池充电。具体实施中，电池可以确保在市电失压后工作时间>60min，足以保证在非正常断电情况下报警信息传送给目标用户。在无外部供电情况下，可以通过设备外部按钮触发启动设备，以便进行参数修改和功能测试。本技术采用对电压断线监测的方式，一旦PT电压失压时，用户可选择是否报警，一旦选择报警，则在检测到电压超限时报警；否则，即便超限也不会报警。通信单元5：其用于将系统检测到已经产生报警信息，以短信的方式及时上报给指定用户。用户数量可以依据需要设定，本方案暂定为3个用户。控制系统需要预先存储短信联系人信息电话号码以及报警内容等，在系统重新上电后能够及时读取存储内容，在监测到失电时把报警内容发送到指定人的手机上，完成报警功能。具体实施中，通信单元5可使用移远公司生产的GSM/GPRSM35模块，该模块具备GPRS功能，支持短信功能，比较好的满足模块需求。GSM/GPRSM35以其抗干扰能力强，性能稳定等优点广泛使用到通信、电力、物联网等多个领域。MCU控制器6可采用STM32F103RCT6芯片。STM32F103RCT6是一种嵌入式-微控制器的集成电路(IC)，系32位架构的CPU，速度是72MHz，程序存储器容量是256KB，程序存储器类型是FLASH，RAM容量48KB。在处理与GSM/GPRSM35通信，电压监测等应用上具备速度快，响应及时的特点。同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压电量表失压检测及自动上报系统，其特征在于：包括电压监测单元（3），电源单元（4），通信单元（5）和上述各单元相连的MCU控制器（6）；电压监测单元（3）包括4G模块供电部分、MCU供电部分和电容充电部分。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压电量表失压检测及自动上报系统，其特征在于：包括电压监测单元（3），电源单元（4），通信单元（5）和上述各单元相连的MCU控制器（6）；电压监测单元（3）包括4G模块供电部分、MCU供电部分和电容充电部分。


2.如权利要求1所述的高压电量表失压检测及自动上报系统，其特征在于：所述电源单元（4）用于将空开开关（1）的AC220V市电电压转换成5V直流电压，提供给电压监测单元（3）及通信单元（5）使用。


3.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆文，张晓，毛海彪，秦鹏，周彦飞，赵嘉文，王艳冲，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司东营供电公司，国家电网有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37