基于塑料光纤通讯的自诊断高压智能电表制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于塑料光纤通讯的自诊断高压智能电表，其特点是，高压智能电表内部的各相线电能计量实时信号的汇集与输出均采用塑料光纤及光收发器件来实现通讯。本实用新型专利技术还针对A相和C相高压母线，各设置两条并行的信号测量回路，两条测量回路的参数实时比较、判断，实现自诊断功能。本实用新型专利技术采用塑料光纤，提升了电能表安全性、抗干扰性，还降低了高压电能表及其交互监控系统配置成本；独特的自诊断功能，保证了电能计量准确度和精确度。图像传感器及视频处理电路能直观的观测高压电能表的运行现场状况，为及时发现与排除故障提供更为直观的现场资料。本实用新型专利技术技术方案适用性广，能与现有计量电路技术相融合。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种基于塑料光纤通讯的自诊断高压智能电表，其特点是，高压智能电表内部的各相线电能计量实时信号的汇集与输出均采用塑料光纤及光收发器件来实现通讯。本技术还针对A相和C相高压母线，各设置两条并行的信号测量回路，两条测量回路的参数实时比较、判断，实现自诊断功能。本技术采用塑料光纤，提升了电能表安全性、抗干扰性，还降低了高压电能表及其交互监控系统配置成本；独特的自诊断功能，保证了电能计量准确度和精确度。图像传感器及视频处理电路能直观的观测高压电能表的运行现场状况，为及时发现与排除故障提供更为直观的现场资料。本技术技术方案适用性广，能与现有计量电路技术相融合。【专利说明】基于塑料光纤通讯的自诊断高压智能电表
本技术涉及高压智能电表及其远程交互监控
，尤其为一种以塑料光纤为通讯媒质的高压智能电表及其交互监控系统。
技术介绍
为高压智能电表安全使用和电能计量准确之需要，高压智能电表各相计量电路之间必须有效隔离，同时各相计量电路的电能量参数还必须输送到高压智能电表的核心控制单元进行处理并有效输出到低压侧人机交互与通讯终端。在高电压环境下，采用传统金属导线作为信号线，其绝缘和隔离至关重要，大大增加了高压智能电表的设计难度，安全性可靠性也受到制约。将光纤通讯应用到高压智能电表及其交互监控系统，这将成为一个技术趋势，原因是光纤传输的是光信号，不会受到周围电磁场环境的影响。目前，在电信领域里采用石英光纤作为传输媒介，但其光电转换装置的高成本和复杂性，限制了其在高压智能电表中的实际应用。为此，探索开拓一条将塑料光纤通讯技术应用到高压智能电表及其交互监控系统中的技术途径，尤其迫切和实用。
技术实现思路
本技术目的是将简单、可靠、性价比较高的塑料光纤通讯技术应用到高压智能电表中，同时将特有的信号采样技术、自诊断技术一并设计到高压智能电表中，全面提升高压电能表的安全性、精确性、可靠性及兼容性。为实现上述目的，本技术的技术方案是，一种基于塑料光纤通讯的自诊断高压智能电表，其特征在于:所述高压电能表构成包括有电流电压采样器件(Ia ; If)、电能量参数采集与微处理器电路(lb;le)、核心控制单元(lc)，高压电能表内部的各相线电能计量实时信号汇集与输出是采用塑料光纤及光收发器件实现通讯的，即，A相电能量参数采集与微处理器电路和C相电能量参数采集与微处理器电路与核心控制单元之间采用塑料光纤通讯方式实现A相和C相电能量实时参数的汇集。在上述技术方案中，该方案的构成除高压智能电表(I)外，还包括有低压侧人机交互与通讯终端计算机(3)、远程监控中心(5)，高压智能电表与低压侧人机交互与通讯终端或计算机之间采用塑料光纤方式通讯，将高压电能表实时信息输出至低压侧人机交互与通讯终端计算机，而低压侧人机交互与通讯终端或计算机则通过互联网与远程监控中心相联通。在上述技术方案中，针对A相高压母线，设置两条并行的信号测量回路，分别对采自A相高压母线的两组电流、电压信号进行采集和处理，并同时送入核心控制单元中进行比较、判断，当两条测量回路的电能量参数误差大于所设定的阀值时，核心控制单元会主动发出报警信号传输至低压测终端，从而实现自诊断功能；同理，针对C相高压母线，设置两条并行的信号测量回路，分别对采自C相高压母线的两组电流、电压信号进行采集和处理，并同时送入核心控制单元中进行比较、判断，当两条测量回路的电能量参数误差大于所设定的阀值时，核心控制单元会主动发出报警信号传输至低压测终端，从而实现自诊断功能。在上述技术方案中，该方案构成中还包括图像传感器及视频处理电路(2)，核心控制单元(Ic)采用塑料光纤及光收发器件实现与图像传感器及视频处理电路之间的通讯。在上述技术方案中，所述高压电能表构成包括有高压母线A相、高压母线B相、高压母线C相、电流电压转换线圈、分压电阻、锰铜电流分流器、电能量参数采集与微处理器电路、整流滤波稳压与储能电路和核心控制单元，在A相高压母线中依次串接锰铜电流分流器(Rai)和锰铜电流分流器(Ra2)，锰铜电流分流器(Rai)的电流信号输出端与电能量参数采集与微处理器电路(13)的电流信号输入端相连接，锰铜电流分流器(Ra2)的电流信号输出端与电能量参数采集与微处理器电路(14)的电流信号输入端相连接，在C相母线中依次串接锰铜电流分流器(Ra)和锰铜电流分流器(Rc2)，锰铜电流分流器(Ra)的电流信号输出端与电能量参数采集与微处理器电路(21)的电流信号输入端相连接，锰铜电流分流器(Rc2)的电流信号输出端与电能量参数采集与微处理器电路(22)的电流信号输入端相连接，B相高压母线中串接有一个锰铜电流分流器Rb)，锰铜电流分流器(Rb)的电流信号输出端与核心控制单元(18)的模/数转换电路(ADC)的信号输入端相连接，在A相高压母线与B相高压母线之间分别跨接有两条相同的分压电阻支路，其中，一条分压电阻支路的电压信号输送到电能量参数采集与微处理器电路(13)的电压信号输入端，另一条分压电阻支路的电压信号输送到电能量参数采集与微处理器电路14的电压信号输入端，在C相高压母线与B相高压母线之间分别跨接有两条相同的分压电阻支路，其中，一条分压电阻支路的电压信号输送到电能量参数采集与微处理器电路(21)的电压信号输入端，另一条分压电阻支路的电压信号输送到电能量参数采集与微处理器电路(22)的电压信号输入端，在A相高压母线、B相高压母线和C相高压母线分别各套装有两个电流电压转换线圈，套装于A相高压母线上的电流电压转换线圈Lai)和电流电压转换线圈La2)的输出端分别与整流滤波稳压与储能电路(11)和整流滤波稳压与储能电路(12)的输入端相连接，整流滤波稳压与储能电路(11)和整流滤波稳压与储能电路(12)则分别为电能量参数采集与微处理器电路(13)和电能量参数采集与微处理器电路(14)提供电源，套装于C相高压母线上的电流电压转换线圈(La)和电流电压转换线圈(Lk)的输出端分别与整流滤波稳压与储能电路(19)和整流滤波稳压与储能电路(20)的输入端相连接，整流滤波稳压与储能电路(19)和整流滤波稳压与储能电路(20)则分别为电能量参数采集与微处理器电路(21)和电能量参数采集与微处理器电路(22)提供电源，套装于B相高压母线上的电流电压转换线圈(Lbi)和电流电压转换线圈(Lb2)的输出端分别与整流滤波稳压与储能电路(16)和整流滤波稳压与储能电路(17)的输入端相连接，整流滤波稳压与储能电路(16)为图像传感器及视频处理电路(15)提供电源，而整流滤波稳压与储能电路(17)为核心控制单元(18)提供电源，电能量参数采集与微处理器电路(13)和电能量参数采集与微处理器电路(14)的信号输出端分别经光收发器(OTai)和光收发器(OTa2)与塑料光纤(POT1)和塑料光纤(POT2)的一端相连接，塑料光纤(POT1)和塑料光纤(POT2)的另一端则经光收发器(OT2)与核心控制单元(18)的信号输入端相连接，同样地，电能量参数采集与微处理器电路(21)和电能量参数采集与微处理器电路(22)的信号输出端分别经光收发器(OTa)和光收发器(OTc2)与塑料光纤(POT3)和塑料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡国祥，何军焘，戴强，
申请(专利权)人：南京宇能仪表有限公司，
类型：实用新型
国别省市：