[發(fā)明專利]一種取能采樣一體化電流監(jiān)測裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410398273.6
• 申請日: 2014-08-14
• 公開（公告）號(hào): CN105445531A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊立新;侯克男;宮臣
• 申請（專利權(quán)）人: 北京南瑞智芯微電子科技有限公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): G01R19/25
• 分類號(hào): G01R19/25
• 代理公司: 北京中譽(yù)威圣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11279
• 代理人: 郭振興;王正茂

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種取能采樣一體化電流監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的高速增長和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，中國的竊電現(xiàn)象呈現(xiàn)出高發(fā)和上升勢態(tài)，竊電問題比以往更為嚴(yán)重，一些單位或個(gè)人，尤其是高能耗企業(yè)，將盜竊電能降低成本作為獲利手段，采取各種方法竊取電量，以達(dá)到不交或少交電費(fèi)的目的。竊電問題一直困擾著供電部門，竊電造成電能大量流失，嚴(yán)重?fù)p害了供電企業(yè)的合法權(quán)益，擾亂了正常的供用電秩序，同時(shí)也嚴(yán)重影響了電力事業(yè)的健康發(fā)展，而且給電網(wǎng)安全帶來了嚴(yán)重威脅。主要表現(xiàn)為竊電手段科技化、竊電過程隱蔽化、竊電數(shù)量大額化，給國家造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。針對以上現(xiàn)象，一些電力企業(yè)雖然已經(jīng)采取了人工排查、高供低計(jì)用戶實(shí)施高供高計(jì)改造以及推廣用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)等措施，但這些傳統(tǒng)的防竊電方法存在著很大的不足及客觀缺陷，例如：人工排查和高供高計(jì)不僅不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測，而且也浪費(fèi)了大量的人力和物力成本，沒有從根本上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、高效、準(zhǔn)確地防竊電。

為了解決現(xiàn)有防竊電措施的不足，已經(jīng)有人開發(fā)了針對專變用戶的負(fù)荷監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是在原有的用電信息采集系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了無線負(fù)荷監(jiān)測裝置和無線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置。無線負(fù)荷監(jiān)測裝置采集專變用戶變壓器一次側(cè)用電信息，無線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置接收來自無線負(fù)荷監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)，再通過無線的方式上傳給遠(yuǎn)程主站，最后與二次側(cè)用戶電能表計(jì)量的用電數(shù)據(jù)進(jìn)行比對分析，做到了對用戶的用電情況實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、直觀以及全面的監(jiān)控。

上述的負(fù)荷監(jiān)測系統(tǒng)與主站的通信方式主要是基于無線公網(wǎng)的GPRS形式，而GPRS按流量計(jì)費(fèi)，每臺(tái)終端每月最低需5M，按終端計(jì)費(fèi)為20～100元。GPRS信道終端設(shè)備長期掛在網(wǎng)上，只要不發(fā)生數(shù)據(jù)通信就不會(huì)發(fā)生費(fèi)用。但終端設(shè)備必須隨時(shí)監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)狀況，一旦發(fā)現(xiàn)掉網(wǎng)馬上重新連接上網(wǎng)并同時(shí)將自己新的IP地址上報(bào)主站，從而增加了數(shù)據(jù)流量，而此部分流量費(fèi)用也需由用戶支付。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國家電網(wǎng)公司每年給中國移動(dòng)公司繳納幾億元的通訊費(fèi)用。例如，如果按15分鐘上報(bào)一次，每條短信費(fèi)按0.1元計(jì)算，那么一年內(nèi)一臺(tái)數(shù)據(jù)收發(fā)裝置需要支付給移動(dòng)通信公司的短信費(fèi)用為(24*60/15)*0.1*365＝3504元，假如一年按照3萬套來安裝計(jì)算，則一年內(nèi)需要給移動(dòng)通信公司支付的短信費(fèi)用為3504*30000≈1億元?？梢娛褂肎PRS所產(chǎn)生的通信費(fèi)用高得驚人。

230MHz(VHF)PIN頻段一共十五對雙工頻點(diǎn)和十個(gè)單工頻點(diǎn)受到全國無線電管理委員會(huì)批準(zhǔn)并保護(hù)專供電力管理系統(tǒng)使用。由于使用權(quán)全部歸屬電力企業(yè)，是極好的獨(dú)占式通訊資源，保證了系統(tǒng)信道使用唯一性，法律法規(guī)上講不允許被挪作它用，可以作為一種一次投資永久享用的資源，可免費(fèi)使用。

電流監(jiān)測裝置主要掛接在高壓側(cè)的電力母線上，因此，取電成為關(guān)鍵。整個(gè)裝置的供電要采用電場取能的方式來實(shí)現(xiàn)。目前市場上的電流監(jiān)測裝置的采樣和取能分別用兩個(gè)帶有磁芯的互感線圈來實(shí)現(xiàn)，一個(gè)線圈用來做電流采樣，另外一個(gè)線圈用來實(shí)現(xiàn)電場取能，給裝置提供工作電能。然而，裝置掛接在高壓電力線上，必須要考慮裝置的體積和重量，采用兩個(gè)互感線圈的方式體積和重量都很大，而且成本也比較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是公開一種取能采樣一體化電流監(jiān)測裝置，以解決現(xiàn)有電流監(jiān)測裝置體積大、重量大且成本較高的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供的一種取能采樣一體化電流監(jiān)測裝置，包括：電流取能采樣單元、中央處理單元、射頻通信單元和時(shí)鐘鐵電存儲(chǔ)單元；電流取能采樣單元、射頻通信單元、時(shí)鐘鐵電存儲(chǔ)單元分別與中央處理單元相連；

電流取能采樣單元包括取能模塊、信號(hào)處理及AD采樣模塊和一個(gè)互感線圈，取能模塊和信號(hào)處理及AD采樣模塊分別與互感線圈相連，且互感線圈用于與高壓母線相連；

取能模塊用于通過互感線圈采集高壓母線上的電能并進(jìn)行整流濾波處理，存儲(chǔ)電能并輸出直流電為取能采樣一體化電流監(jiān)測裝置供電；信號(hào)處理及AD采樣模塊用于通過互感線圈獲取采樣電流，在對采樣電流進(jìn)行轉(zhuǎn)換后發(fā)送至中央處理單元；

中央處理單元用于獲取采樣電流并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過射頻通信單元與外部設(shè)備進(jìn)行通信；中央處理單元還用于控制電流取能采樣單元，使取能模塊和信號(hào)處理及AD采樣模塊通過切換的形式交替工作；

時(shí)鐘鐵電存儲(chǔ)單元為中央處理單元提供晶振時(shí)鐘并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。