[發明專利]一種基于非侵入式負荷監測技術的配電監測系統

在審

• 申請號: 202110500603.8
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113295945A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 周顯俊;李昭強;習靜
• 申請（專利權）人: 昇輝控股有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R19/25;G01R22/10;G01R21/133;G01R21/08;G01R21/00;G01R23/16
• 代理公司: 廣州京諾知識產權代理有限公司 44407
• 代理人: 劉菊欣

1.一種基于非侵入式負荷監測技術的配電監測系統，其特征在于，包括：電源模塊、交流采集模塊、MCU模塊、輸入模塊、存儲模塊、告警指示模塊、繼電輸出模塊、GPRS模塊和液晶模塊，交流信號采集模塊主要用于總負荷線路的電壓、電流的信號接入，其電流信號主要通過主負荷回路的霍爾電流互感器輸出到采集模塊，電壓信號則直接從主回路零火線引入到采集模塊；

采集模塊中有降壓電路、板載電流互感器、濾波電路等，板載電流互感器將主回路霍爾電流互感器輸出的轉換電流，按一定的比例轉換為小電流模擬信號，該小電流模擬信號經過線性轉換變成微電壓型號輸入到MCU模塊的模擬引腳；主負荷回路的電壓則直接通過降壓電路輸入到MCU的模擬引腳。

2.根據權利要求1所述的一種基于非侵入式負荷監測技術的配電監測系統，其特征在于：MCU模塊是系統的核心部件，通過ADC控制器將交流采集模塊的信號進行數字化，通過計算、分析、特征提取、負荷比對來實現總負荷電量的采集和子負荷的識別。

3.根據權利要求1所述的一種基于非侵入式負荷監測技術的配電監測系統，其特征在于：MCU模塊GPIO口之一經放大電路與繼電開出模塊中的繼電器連接，繼電器的觸點可與主回路的分合開關連接，微處理器可發送設定的信號控制繼電器的通斷狀態，進而控制主負荷回路通斷狀態。

4.根據權利要求1所述的一種基于非侵入式負荷監測技術的配電監測系統，其特征在于：GPRS模塊與MCU模塊通過uart連接，MCU將電路狀態參數如總負荷電流、電壓、有功電能、無功電能，子負荷電流、電壓、有功電能、無功電能，故障信息等數據通過uart發送至GPRS模塊，再由其發送到遠程控制終端或者通訊服務終端。

5.根據權利要求1所述的一種基于非侵入式負荷監測技術的配電監測系統，其特征在于：存儲模塊中與MCU模塊通過SPI串口通訊，MCU模塊可從存儲模塊中讀取子負荷特征信息、配置參數等，子負荷特征信息包括子負荷的電流、有功功率、無功功率、諧波電流等四個ID，配置參數包括但不限于過壓閾值，欠壓閾值，過流閾值，采樣頻率等，當MCU需要識別子負荷時，首先在總負荷電流、有功功率、無功功率、諧波電流中提取子負荷瞬時特征值，然后在讀取存儲模塊中的特征信息進行比對，若滿足要求，則表示負荷識別成功，若不滿足要求，則記錄為新的子負荷，將特征信息存放在存儲模塊中。

6.根據權利要求1所述的一種基于非侵入式負荷監測技術的配電監測系統，其特征在于：告警指示模塊中的LED指示燈的正極與MCU模塊的GPIO口連接，負極接公共地，用于指示當前運行狀態及其故障告警。

7.根據權利要求1所述的一種基于非侵入式負荷監測技術的配電監測系統，其特征在于：液晶模塊通過FSMC與MCU模塊的連接，主要用于總負荷電量及其子負荷電量顯示，另外還與按鍵輸入模塊一起可完成參數輸入和查詢。

8.根據權利要求1所述的一種基于非侵入式負荷監測技術的配電監測系統，其特征在于：按鍵輸入模塊通過GPIO口與MCU模塊連接，MCU通過檢測按鍵來完成液晶模塊顯示控制，可方便實現與用戶交互。

9.根據權利要求1所述的一種基于非侵入式負荷監測技術的配電監測系統，其特征在于：電源模塊可將AC220V轉換為DC3.3V/5V，為液晶模塊、MCU模塊和繼電開出模塊、GPRS模塊提供工作電源。