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便携式电子智能电能表防窃电检测仪

阅读:92发布:2020-05-14

专利汇可以提供便携式电子智能电能表防窃电检测仪专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了便携式 电子 智能 电能 表防窃电检测仪,包括壳体,壳体内部设有控制单元、 电阻 性负载,还包括充放电装置和用户 电流 采集器。本发明能够在不停电的情况下对智能 电能表 进行检测,也可以在停电的情况下对智能电能表进行检测,具有操作简单、连线方便的有益效果。本发明的充放电装置具有结构简单、功耗低、循环利用的有益效果。本发明在不停电检测的情况还可以避免用户同时用电对检测结果的影响。,下面是便携式电子智能电能表防窃电检测仪专利的具体信息内容。

1.便携式电子智能电能表防窃电检测仪,包括壳体,壳体内部设有具有电能计量功能的控制单元、电阻性负载(9),其特征在于:
还包括充放电装置(1)、用户电流采集器(2),
所述壳体上设有检测插孔,用以插接电试验线的插头,所述检测插孔包括电源引入插孔(71)、通信插孔(72)、电流采集插孔(73)、电源引出插孔(74);
所述控制单元包括电压采样(81)、第一、二电流采样模块(821、822)、电流互感器(83)、通信模块(84)、电源模块(86)、控制器(87)、触摸屏(89)以及线圈绕组和控制器(87)电气连接的内部负载继电器(851)和外部负载继电器(852);
所述电源引入插孔(71)与电压采样模块(81)的输入端电气连接,电压采样模块(81)的输出端与控制器(87)电气连接,所述电源引入插孔(71)和电压采样模块(81)的电气连接线的火线上套设有电流互感器(83),所述电流互感器(83)的输出端与第一电流采样模块(821)电气连接,第一电流采样模块(821)与控制器(87)电气连接;
所述电压采样模块(81)的输入端通过开关与电源模块(86)的输入端电气连接,电源模块(86)的输出端与控制器(87)和触摸屏(89)电气连接,用以给控制器(87)和触摸屏(89)供电;
所述电源模块(86)的输入端和电阻性负载(9)之间串联有内部负载继电器(851)的常开触点(8511),电源模块(86)的输入端和插座之间串联有外部负载继电器(852)的常开触点(8521);
所述通信插孔(72)与通信模块(84)电气连接,通信模块(84)与控制器(87)电气连接;
所述用户电流采集器(2)为带有引线的钳形电流互感器,用户电流采集器(2)的引线的端部设有与电流采集插孔(73)匹配的插头,所述电流采集插孔(73)和第二电流采样模块(822)电气连接,第二电流采样模块(822)和控制器(87)电气连接;
所述充放电装置(1)包括第一电池(19)、第二蓄电池(18)、逆变器(17)、充电模块(16)、电池监测模块(15)、第一、二充电继电器(61、62)、第一、二放电继电器(63、64)和双电源切换模块(13),所述第一、二充电继电器(61、62)、第一、二放电继电器(63、64)的线圈绕组和控制器(87)电气连接;
所述双电源切换模块(13)的输出端和逆变器(17)的输入端电气连接,所述双电源切换模块(13)的第一路输入端和第一蓄电池(19)之间串联有第一放电继电器(63)的常开触点(631),双电源切换模块(13)的第二路输入端和第二蓄电池(18)之间串联有第二放电继电器(64)的常开触点(641),所述逆变器(17)的输出端和电源引出插孔(74)电气连接;
所述充电模块(16)的输出端和第一蓄电池(19)之间串联有第一充电继电器(61)的常开触点(611),充电模块(16)的输出端和第二蓄电池(18)之间串联有第二充电继电器(62)的常开触点(621),所述充电模块(16)的输入端和电源模块(86)的输入端电气连接;
所述电池监测模块(15)分别和第一、二蓄电池(19、18)的正负极电气连接,所述电池监测模块(15)和控制器(87)电气连接。
2.根据权利要求1所述的便携式电子智能电能表防窃电检测仪,其特征在于:
所述壳体采用金属材料制作,用以防止外部干扰信号对壳体内部的电子元器件的干扰。
3.根据权利要求1所述的便携式电子智能电能表防窃电检测仪,其特征在于:
所述控制单元设有过流继电器(65),所述过流继电器(65)绕组和控制器(87)电气连接,过流继电器(65)的一个常闭触点串联在内部负载继电器(851)的常开触点(8511)和电阻性负载(9)之间,过流继电器(65)的另一个常闭触点串联在外部负载继电器(851)的常开触点(8521)和插座之间。
4.根据权利要求1所述的便携式电子智能电能表防窃电检测仪,其特征在于:
所述壳体上设有逆变电源输出插座,所述逆变电源输出插座和逆变器(17)的输出端电气连接。
5.根据权利要求1所述的便携式电子智能电能表防窃电检测仪,其特征在于:
所述电阻性负载上部设有温度传感器,所述温度传感器和控制器(87)电气连接。
6.根据权利要求3所述的便携式电子智能电能表防窃电检测仪的检测方法,其特征在于:
方法1,用户正常用电时的检测方法,该检测方法不影响用户的用电,并且排除了用户用电对检测的影响,具体为:
步骤1,连接智能电能表(3)和便携式电子智能电能表防窃电检测仪,包括以下步骤:
步骤1.1,去除智能电能表(3)的铅封,打开智能电能表(3)的接线盒的盒盖,步骤1.2,将电力测试线的一端插入电源引入插孔(71),电力测试线的另一端通过接线夹连接在智能电能表(3)的电源出线端子(32)上,
步骤1.3,打开用户电流采集器(2),将用户电流采集器(2)套设在引入用户的电缆的火线上,并将用户电流采集器(2)的引线插入电流采集插孔(73),利用用户电流采集器(2)采集用户侧电流的目的在于避免检测时用户用电对检测结果的影响,
步骤1.4,将另一组电力测试线的一端插入通信插孔(72),另一端通过接线夹夹在智能电能表(3)的通讯端子(33)上,用以实现控制器(87)与智能电能表(3)的通信;
步骤2,打开开关,启动装置,启动装置后控制器(87)读取检测前的智能电能表(3)电度度数,之后根据实际情况通过触摸屏(89)选择相应的负载,具体为:
方法2.1,如果作业时间有限制,选择电阻性负载(9)进行快速检测,控制器(87)控制内部负载继电器(851)的线圈得电,内部负载继电器(851)的常开触点(8511)闭合接通电阻性负载(9),通过电阻性负载(9)的发热进行电能的消耗,
方法2.2,如果现场有需要用电的设备,选择外部负载进行检测,控制器(87)给外部负载继电器(852)的线圈带电,外部负载继电器(852)的常开触点(8521)闭合接通插座,通过外部负载进行电能的消耗,
方法2.3,如果作业时间充裕,并且为了节约能源,启动充放电装置(1)进行检测,控制器(87)通过电池监测模块(15)判断两节电池的容量,控制器(87)通过控制第一、二充电继电器(61、62)先对电池电量较大的电池充电,再给电池电量较小的电池充电,在方法2.1和方法2.2中,控制器(87)启动负载检测功能,如果负载过大,控制器(87)接通过流继电器(65)的线圈绕组使其得电,串联在负载和电源之间的过流继电器(65)的常闭触点(651)断开,用以切断负载电源避免事故的发生;
步骤3,判断电表是否被改装,
步骤3.1,控制器(87)经过一段时间的检测后计算出电能累积量,控制器(87)计算出的电能累积量为该便携式电子智能电能表防窃电检测仪及其负载的耗电量和用户电流采集器(2)采集到的用户在该段时间的耗电量之和,
步骤3.2,控制器(87)再次与智能电能表(3)通信,并读取智能电能表(3)的电度度数,智能电能表(3)的电能累积量为后一次读取的电度度数减去开机时读取的电度度数,步骤3.3,对比控制器(87)计算出的电能累积量和智能电能表(3)的电能累积量,如果两者误差在规定的范围内则表示电表正常,如果误差超过规定的范围则表示电表异常,有存在窃电的可能性;
步骤4,将结果反馈给调度系统;
步骤5,关闭装置,并取下连接线;
方法2,停电作业或者电能表拆卸下来的进行检测的检测方法,具体步骤为:
步骤1,根据方法1中的步骤1连接智能电能表(3)和便携式电子智能电能表防窃电检测仪;
步骤2,将智能电能表(3)的电源进线端子(31)上的导线拆下;
步骤3,连接充放电装置(1)和智能电能表(3),将电源引出插孔(74)通过电力测试线与智能电能表(3)的电源进线端子(31)连接;
步骤4,启动装置,控制器(87)读取智能电能表(3)检测前的电度度数,通过触摸屏(89)选择停电检测模式并检测,具体步骤为:
步骤4.1,控制器(87)通过电池监测模块(15)判断第一、二蓄电池(19、18)的电量,如果第一蓄电电池(19)的电量大于第二蓄电池(18)的电量,则控制器(87)控制闭合第一放电继电器(63),此时串联在第一蓄电池(19)和双电源切换模块(13)之间的第一放电继电器(63)的常开触点(631)闭合,第一蓄电池(19)通过双电源切换模块(13)给逆变器(17)供电,步骤4.2,控制器(87)接通充电模块(16)给电池电量较低的电池充电,如果第一蓄电电池(19)的电量大于第二蓄电池(18)的电量,此时控制器(87)控制闭合第二充电继电器(62),此时串联在第二蓄电池(18)和充电模块(16)之间的第二充电继电器(62)的常开触点(621)闭合,充电模块(16)给第二蓄电池(18)充电;
步骤5,步骤4.1和步骤4.2完成之后,电能从电池电量较高的蓄电池转移到电池电量较低的蓄电池,智能电能表(3)会有一定的度数变化,控制器(87)再次读取电能智能表(3)的电度度数,并通过相减计算出智能电能表(3)的电能累积量;
步骤6,控制器(87)计算出电能累积量,此时根据方法1中的步骤3.3判断电子智能表是否被改装;
步骤7,检测结束,关闭装置,取下连接线,恢复装置到初始状态。
7.根据权利要求6所述的便携式电子智能电能表防窃电检测仪的使用方法,所述方法2的步骤4其特征在于:
在电量高的电池给电量低的电池充电过程中,在放电电池的电量偏低时,控制器(87)控制第一、二充电继电器(61、62)和第一、二放电继电器(63、64),将电量变高的电池给电量变低的电池充电,经过反复切换,直到获取有效的满足检测条件的数据。

说明书全文

便携式电子智能电能表防窃电检测仪

技术领域

[0001] 本发明涉及计量电能表的检测仪器,尤其涉及对智能电能表内部短接、接线盒内外短接的窃电行为进行检测的一种便携式电子智能电能表防窃电检测仪。

背景技术

[0002] 窃电行为是指以非法占用电能,以不交或者少交电费为目的,采用非法手段不计量或者少计量用电的行为。目前在用电检查过程中,一些窃电分子伪造法定的或者授权的计量检定机构或者供电企业加封的用电计量装置封印,更改表内外结构窃电,特别是这些窃电分子伪造封印手法逼真,用电检查人员有时靠肉眼来判断封印的真伪需要花费很长的时间。
[0003] 查窃电是电业部的难题,窃电不仅会造成一定经济损失,且不利于节能减耗。在对普通居民用户进行用电行为检查时,存在对用户家中实际负荷情况不了解,或者当前实际负荷较低,无法当场对用户电能表进行误差测试。对于不确定是否存在窃电行为的用户,也不便于进行大规模的现场电能表误差测试和接线检查,不易发现普通居民用户家中存在的小范围的窃电行为。
[0004] 为此,为了解决上述问题,对现有的技术进行了检索。申请号为201120074585.3的一种电能表智能检测仪,设有集成电路板,在集成电路板上有插座和电阻性负载,通过对检测仪和电能表的计量结果的对比,判断电能表是否存在窃电的可能性。但是上述发明如果在用户正在用电的情况的下,电能表计量的是检测仪的耗电量和用户的耗电量之和,而检测仪计量的结果只是检测仪的耗电量,因此会出现检测结果不准确的问题。为此设计一种检测结果准确、能够快速检测、节能便携的一种窃电检测仪成一种迫切的要求。

发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题是:提供了便携式电子智能电能表防窃电检测仪,具有带电快速检测、便携节能、测量结果准确的诸多有益效果。
[0006] 本发明要解决的技术问题的技术方案是:
[0007] 便携式电子智能电能表防窃电检测仪,包括壳体,壳体内部设有具有电能计量功能的控制单元、电阻性负载,其特征在于:还包括充放电装置、用户电流采集器。所述壳体上设有检测插孔,用以插接电试验线的插头,所述检测插孔包括电源引入插孔、通信插孔、电流采集插孔、电源引出插孔。所述控制单元包括电压采样、第一、二电流采样模块、电流互感器、通信模块、电源模块、控制器触摸屏以及线圈绕组和控制器电气连接的内部负载继电器和外部负载继电器。所述电源引入插孔与电压采样模块的输入端电气连接,电压采样模块的输出端与控制器电气连接,所述电源引入插孔和电压采样模块的电气连接线的火线上套设有电流互感器,所述电流互感器的输出端与第一电流采样模块电气连接,第一电流采样模块与控制器电气连接。所述电压采样模块的输入端通过开关与电源模块的输入端电气连接,电源模块的输出端与控制器和触摸屏电气连接,用以给控制器和触摸屏供电。所述电源模块的输入端和电阻性负载之间串联有内部负载继电器的常开触点,电源模块的输入端和插座之间串联有外部负载继电器的常开触点。所述通信插孔与通信模块电气连接,通信模块与控制器电气连接。所述用户电流采集器为带有引线的钳形电流互感器,用户电流采集器的引线的端部设有与电流采集插孔匹配的插头,所述电流采集插孔和第二电流采样模块电气连接,第二电流采样模块和控制器电气连接。所述充放电装置包括第一电池、第二蓄电池、逆变器、充电模块、电池监测模块、第一、二充电继电器、第一、二放电继电器和双电源切换模块,所述第一、二充电继电器、第一、二放电继电器的线圈绕组和控制器电气连接。所述双电源切换模块的输出端和逆变器的输入端电气连接,所述双电源切换模块的第一路输入端和第一蓄电池之间串联有第一放电继电器的常开触点,双电源切换模块的第二路输入端和第二蓄电池之间串联有第二放电继电器的常开触点,所述逆变器的输出端和电源引出插孔电气连接。所述充电模块的输出端和第一蓄电池之间串联有第一充电继电器的常开触点,充电模块的输出端和第二蓄电池之间串联有第二充电继电器的常开触点,所述充电模块的输入端和电源模块的输入端电气连接。所述电池监测模块分别和第一、二蓄电池的正负极电气连接,所述电池监测模块和控制器电气连接。
[0008] 更好的,所述壳体采用金属材料制作,用以防止外部干扰信号对壳体内部的电子元器件的干扰。
[0009] 更好的,所述控制单元设有过流继电器,所述过流继电器绕组和控制器电气连接,过流继电器的一个常闭触点串联在内部负载继电器的常开触点和电阻性负载之间,过流继电器的另一个常闭触点串联在外部负载继电器的常开触点和插座之间。
[0010] 优选的,所述壳体上设有逆变电源输出插座,所述逆变电源输出插座和逆变器的输出端电气连接。
[0011] 更好的,所述电阻性负载上部设有温度传感器,所述温度传感器和控制器电气连接。
[0012] 使用便携式电子智能电能表防窃电检测仪进行智能电能表检测的方法为:
[0013] 方法1,用户正常用电时的检测方法,该检测方法不影响用户的用电,并且排除了用户用电对检测的影响,具体为:
[0014] 步骤1,连接智能电能表和便携式电子智能电能表防窃电检测仪,包括以下步骤:步骤1.1,去除智能电能表的铅封,打开智能电能表的接线盒的盒盖;步骤1.2,将电力测试线的一端插入电源引入插孔,电力测试线的另一端通过接线夹连接在智能电能表的电源出线端子)上;步骤1.3,打开用户电流采集器,将用户电流采集器套设在引入用户的电缆的火线上,并将用户电流采集器的引线插入电流采集插孔,利用用户电流采集器采集用户侧电流的目的在于避免检测时用户用电对检测结果的影响;步骤1.4,将另一组电力测试线的一端插入通信插孔,另一端通过接线夹夹在智能电能表的通讯端子上,用以实现控制器与智能电能表的通信。
[0015] 步骤2,打开开关,启动装置,启动装置后控制器读取检测前的智能电能表电度度数,之后根据实际情况通过触摸屏选择相应的负载,具体为:方法2.1,如果作业时间有限制,选择电阻性负载进行快速检测,控制器控制内部负载继电器的线圈得电,内部负载继电器的常开触点闭合接通电阻性负载,通过电阻性负载的发热进行电能的消耗;方法2.2,如果现场有需要用电的设备,选择外部负载进行检测,控制器给外部负载继电器的线圈带电,外部负载继电器的常开触点闭合接通插座,通过外部负载进行电能的消耗;方法2.3,如果作业时间充裕,并且为了节约能源,启动充放电装置进行检测,控制器通过电池监测模块判断两节电池的容量,控制器通过控制第一、二充电继电器先对电池电量较大的电池充电,再给电池电量较小的电池充电。在方法2.1和方法2.2中,控制器启动负载检测功能,如果负载过大,控制器接通过流继电器的线圈绕组使其得电,串联在负载和电源之间的过流继电器的常闭触点断开,用以切断负载电源避免事故的发生。
[0016] 步骤3,判断电表是否被改装:步骤3.1,控制器经过一段时间的检测后计算出电能累积量,控制器计算出的电能累积量为该便携式电子智能电能表防窃电检测仪及其负载的耗电量和用户电流采集器采集到的用户在该段时间的耗电量之和;步骤3.2,控制器再次与智能电能表通信,并读取智能电能表的电度度数,智能电能表的电能累积量为后一次读取的电度度数减去开机时读取的电度度数;步骤3.3,对比控制器计算出的电能累积量和智能电能表的电能累积量,如果两者误差在规定的范围内则表示电表正常,如果误差超过规定的范围则表示电表异常,有存在窃电的可能性。
[0017] 步骤4,将结果反馈给调度系统。
[0018] 步骤5,关闭装置,并取下连接线。
[0019] 方法2,停电作业或者电能表拆卸下来的进行检测的检测方法,具体步骤为:
[0020] 步骤1,根据方法1中的步骤1连接智能电能表和便携式电子智能电能表防窃电检测仪。
[0021] 步骤2,将智能电能表的电源进线端子上的导线拆下。
[0022] 步骤3,连接充放电装置和智能电能表,将电源引出插孔通过电力测试线与智能电能表的电源进线端子连接。
[0023] 步骤4,启动装置,控制器读取智能电能表检测前的电度度数,通过触摸屏选择停电检测模式并检测,具体步骤为:步骤4.1,控制器通过电池监测模块判断第一、二蓄电池的电量,如果第一蓄电电池的电量大于第二蓄电池的电量,则控制器控制闭合第一放电继电器,此时串联在第一蓄电池和双电源切换模块之间的第一放电继电器的常开触点闭合,第一蓄电池通过双电源切换模块给逆变器供电;步骤4.2,控制器接通充电模块给电池电量较低的电池充电,如果第一蓄电电池的电量大于第二蓄电池的电量,此时控制器控制闭合第二充电继电器,此时串联在第二蓄电池和充电模块之间的第二充电继电器的常开触点闭合,充电模块给第二蓄电池充电。
[0024] 步骤5,步骤4.1和步骤4.2完成之后,电能从电池电量较高的蓄电池转移到电池电量较低的蓄电池,智能电能表会有一定的度数变化,控制器再次读取电能智能表的电度度数,并通过相减计算出智能电能表的电能累积量。
[0025] 步骤6,控制器计算出电能累积量,此时根据方法1中的步骤3.3判断电子智能表是否被改装。
[0026] 步骤7,检测结束,关闭装置,取下连接线,恢复装置到初始状态。
[0027] 更好的,所述方法2的步骤4中,在电量高的电池给电量低的电池充电过程中,在放电电池的电量偏低时,控制器控制第一、二充电继电器和第一、二放电继电器,将电量变高的电池给电量变低的电池充电,经过反复切换,直到获取有效的满足检测条件的数据。
[0028] 本发明的有益效果在于:
[0029] 1、该发明具有结构简单、操作简单、便于携带的特点;
[0030] 2、该发明设有钳式电流互感器,控制器具有两路电流采样模块,具有带电检测时排除用户用电影响的有益效果;
[0031] 3、该发明设有充放电装置,能够收集电能,转移电能,具有节约能源的有益效果;
[0032] 4、该发明的充放电装置可以为检测提供电能,具有在停电作业的情况下为检测工作提供电源的功能。附图说明
[0033] 图1是本发明便携式电子智能电能表防窃电检测仪一种实施例的整体电路结构图,
[0034] 图2是本发明便携式电子智能电能表防窃电检测仪一种实施例的外观示意图,[0035] 图3是本发明便携式电子智能电能表防窃电检测仪一种实施例的充放电装置的电路图,
[0036] 图4是本发明便携式电子智能电能表防窃电检测仪一种实施例的带电检测时和智能电能表的电气连接图,
[0037] 图5是本发明便携式电子智能电能表防窃电检测仪一种实施例的停电检测时和智能电能表的电气连接图。
[0038] 图中:
[0039] 1、充放电装置,13、双电源切换模块,15、电池监测模块,16、充电模块,17、逆变器,18、第二蓄电池,19、第一蓄电池,2、用户电流采集器,
[0040] 3、智能电能表,31、电源进线端子,32、电源出线端子,33、通信端子,[0041] 61、第一充电继电器,611、第一充电继电器的常开触点,62、第二充电继电器,621、第二充电继电器的常开触点,63、第一放电继电器,631、第一放电继电器的常开触点,64、第二放电继电器,641、第二放电继电器的常开触点,65、过流继电器,651,过流继电器的常闭触点,
[0042] 71、电源引入插孔,72、通信插孔,73、电流采集插孔,74、电源引出插孔,[0043] 81、电压采样模块,821、第一电流采样模块,822、第二电流采样模块,83、电流互感器,84、通信模块,851、内部负载继电器,8511,内部负载继电器的常开触点,852、外部负载继电器,8521、外部负载继电器的常开触点,86、电源模块,87、控制器,89、触摸屏,[0044] 9、电阻性负载。

具体实施方式

[0045] 为使本发明的技术方案和有益效果更加清楚,下面对本发明的实施方式做进一步的详细解释。
[0046] 如图2所示,一种便携式电子智能电能表防窃电检测仪,包括一个壳体,在壳体的上表面设有插座、触摸屏89、开关按钮以及检测插孔。在壳体的内部设置了控制单元和电阻性负载9。为了更好的保护设备,壳体设计为带有盒盖的壳体。如图1所示,为了实现节能的效果,壳体内部还设有充放电装置1;为了避免检测时用户用电给检测结果造成的影响本发明还设有用户电流采集器2。
[0047] 更好的,为了防止电磁干扰,壳体选择金属材料制成。在用电检查的过程中,还发现一种通过干扰信号进行窃电的模式,因此为了防止干扰信号的干扰,将壳体设计为金属壳体,用以对壳体内部的电子元器件进行保护,以便得到更准确的检测结果。
[0048] 为了便于检测时进行电气线路的连接,在壳体的上部设置了检测插孔。根据功能不同,检测插孔分为:电源引入插孔71,用以连接智能电能表3的用户侧的电源出线端子32;通信插孔72,用以连接智能电能表3的通信端子33来实现便携式电子智能电能表防窃电检测仪与智能电能表3的数据的交换;电流采集插孔73,用以采集用户侧电能的使用情况;电源引出插孔74,用以连接智能电能表3的电源侧的电源进线端子31。在电力试验中,电力测试线是最常用的一种器具,较为常见的为两端是香蕉插头的一种导线。同时为了便于没有插孔的情况下实现连接,还会应用到鳄鱼嘴接线夹。鳄鱼嘴接线夹设有香蕉插头的插孔以便于电力测试线连接。
[0049] 在检测的过程中,会出现用户正在用电的情况,为了避免用户用电对检测结果的影响,本发明设置了用户电流采集器2。为了方便电流的采集,将用户电流采集器2设计为钳形电流互感器,并且该钳形电流互感器的引出线的端头设有与电流采集插孔73匹配的插头。因此在检测时,将用户电流采集器2打开,套设在引入用户的电缆的火线上,然后将用户电流采集器2的引线端插接在电流采集插孔73的内部。
[0050] 根据现有技术可知,钳形电流互感器包括铰接连接在一起的定钳臂和动钳臂,两个钳臂内部设有片用以导磁。动钳臂转至闭合状态时,与定钳臂之间形成一个过线通道。带电的线缆穿过过线通道进行电流的检测。
[0051] 如图1所示,控制单元包括电压采样模块81、第一电流采样模块821、第二电流采样模块822、通信模块84、电流互感器83、电源模块86和控制器87。为了实现对负载通断的控制,在控制器87的控制输出端连接了继电器的线圈绕组。其中控制内部电阻性负载9的为内部负载继电器851,控制通过插座连接的外部负载的继电器为外部负载继电器852。在本发明中还要采集用户侧的用电量,因此需要两个电流采样模块,即第一、二电流采样模块821、822。电源模块86将交流220伏的电源转换成电子元器件使用的低压直流电。控制单元的核心部件是控制器87,现有技术中,单片机是较为常见的简单的控制器之一。
[0052] 为了实现对流经检测仪的电能的计量,控制器87需要采集电压和电流信号,因此外部与智能电能表3连接的电源引入插孔71在装置内部和电压采样模块81的输入端电气连接。电压采样模块81由一个电压变送器和A/D转换芯片以及相关外围电路组成,功能是将高压模拟信号变成低压模拟信号再转变成数字信号传递给控制器87进行处理。因此电压采样模块81的输出端和控制器87电气连接。为了使测量结果更准确,排除装置本身的功耗影响,在电源引入插孔71和电压采样模块81的电气连接线的火线上套设了电流互感器83。要将电流信号转换成控制器识别的数字信号,还需要通过电流采样模块。因此电流互感器83的输出端和第一电流采样模块821的输入端电气连接,第一电流采样模块821的输出端和控制器87电气连接。
[0053] 为了给整个装置供电,在电压采样模块81的输入端并接出两个导线,和电源模块86的电源输入端的零线和火线端子进行连接。电源模块86的输出端与控制器87和触摸屏89电气连接,用以给控制器87和触摸屏89提供工作电源。
[0054] 由于该装置多是由电子元器件组成,因此装置本身的耗电量不大,为了增加功率提高检测速度,在壳体内部设置了电阻性负载9以及为外部负载提供接口的插座。通过在电源模块86的输入端并接引线给电阻性负载9和插座来给内、外部的负载供电。为了实现控制器87对负载的控制,在电源模块86和电阻性负载9之间串联有内部负载继电器851的常开触点8511,在电源模块86和插座之间串联有外部负载继电器852的常开触点8521。由此,控制器87实现了通过控制小继电器来控制交流220伏的电气线路。
[0055] 更好的,为了提高装置的安全性,控制器87设有负载监视程序,通过对第一电流采样模块821的数据处理判断负载是否过大并及时在负载过大的情况下断开负载。因此在控制器87的控制输出端还连接有过流继电器65的线圈绕组。过流继电器65的常闭触点651串联在内部负载继电器851的常开触点8511和电阻性负载9之间以及外部负载继电器852的常开触点8521和插座之间。
[0056] 更好的,在电阻性负载9的电阻上设有温度传感器,温度传感器和控制器87电气连接。控制器87检测温度传感器采集到的电阻的温度,如果温度过高则断开电阻性负载9。
[0057] 为了实现便携式电子智能电能表防窃电检测仪和智能电能表3的通信,通信插孔72通过试验线和智能电能表3的通信端子33电气连接,通信插孔72的内部和通信模块84电气连接,通信模块84和控制器87电气连接用以实现控制器87对智能电能表3的数据的获取和处理。在现有技术中,智能电能表多采用485通信、红外通信、GPRS通信,因此通信模块84选择较为常用的485通信接口模块,并且在控制器87的内部设有DLT645—2007多功能电能表通信协议相关的规约程序。
[0058] 为了节约能源,并且能够在停电的情况下对智能电能表3进行检测,因此本发明设置了充放电装置1,如图3所示,该装置包括第一蓄电池19、第二蓄电池18、逆变器17、充电模块16、电池检测模块15、双电源切换模块13、第一、二充电继电器61、62、第一、二放电继电器63、64。
[0059] 充放电装置1实现对电池的充放电控制。第一、二充电继电器61、62,第一、二放电继电器63、64的线圈绕组和控制器87的控制输出端电气连接。在目前的技术中,微控制器的I/O接口可以实现输出较小功率的电源,因此可通过与控制器87匹配合适的继电器来控制大电流的主回路。当控制器87的控制输出端口输出电压时,继电器绕组带电,继电器的常开触点或者常闭触点动作,串联在主回路中的触点便实现了对主回路的控制。因此继电器线圈绕组的电压选择和控制器87控制输出端子的输出电压一致的电压等级,继电器触点的节点容量应该满足主回路最大电流的要求。
[0060] 充放电装置1的功能是用电量较高的电池给电量较低的电池充电,通过电能的转移来让智能电能表3的进行电能的计量,以此检测智能电能表3是否存在窃电的问题。充电的方式为电量较高的电池通过逆变器17变成交流电经过电流表后于充电模块16连接,充电模块16再给电量较低的电池充电。充放电装置1还具有单独充电获取电能,单独放电给外界提供电能的功能。在转换的过程中,电量高的变得电量低,电量低的变得电量高,下次使用时,就是新的电量高的电池给新的电量低的电池充电。如图3所示,具体的电路结构为:
[0061] 逆变器17的直流输入端和双电源切换模块13的输出端电气连接。逆变器17的输出端和电源引出插孔74电气连接。现有技术中,双电源切换模块包括两路电源进线,一路电源出线,当两路电源进线中的一路失电后自动切换到另一路电源的一种自动转换开关。因此通过控制双电源切换模块13的两路电源进线与第一、二蓄电池19、18的通断来模拟失电,实现第一、二蓄电池19、18单独给逆变器17供电。使用双电源切换模块13的功能还在于,防止控制器87控制继电器时发生错误,导致两个电池同时供电发生电池并接。由于两个电池具有电量差异,容易发生短路危险。因此双电源切换模块13的第一路输入端和第一蓄电池19的正负极之间各串联有第一放电继电器63的常开触点631,双电源切换模块13的第二路输入端与第二蓄电池18的正负极之间各串联有第二放电继电器64的常开触点641。
[0062] 更好的,为了在停电时,或者在赶往现场的途中给外部设备供电,壳体上设有逆变输出插座,逆变输出插座和逆变器17的输出端电气连接。这样就可以为工作人员的手机、电子仪器、照明提供电源了。
[0063] 以上放电过程的控制,实现了将电池的直流电变换成交流电并输出的功能,下面介绍给电池充电的电路连接。充电模块16用来给电池充电,功能是将交流电转换成直流电并给电池充电。充电模块16为一种开关电源模块。开关电源模块是一种可以将直流或者交流电源转换成直流电的一种适配器。为了实现对不同电池的单独充电,充电模块16的输出端和第一蓄电池19之间串联有第一充电继电器61的常开触点611;充电模块16的同一输出端和第二蓄电池18之间串联有第二充电继电器62的常开触点621。充电模块16的输入端和电源模块86的输入端电气连接。
[0064] 充放电装置1的功能是控制电池电量较高的电池给电量较低的电池充电,因此需要电池监测模块15来监测第一、二蓄电池19、18的电量。电池监测模块15的两个信号采集端分别和第一、二蓄电池19、18的正负极电气连接。电池监测模块15的数据输出端和控制器87电气连接。
[0065] 本发明可以在停电作业时检测智能电能表3,也可以在不停电的情况下检测智能电能表3,下面对具体的使用方法进行说明。
[0066] 对于不停电检测具有以下几点好处:一,不影响用户的用电,对于非窃电用户来说提高了的供电的服务质量;二,隐蔽检测,让窃电用户没有去除窃电装置的机会,增加了检测的成功率。使用该便携式电子智能电能表防窃电检测仪在不停的情况下进行电检测的方法包括以下步骤:
[0067] 步骤1,将便携式电子智能电能表防窃电检测仪与智能电能表3进行电气连接,如图4所示,具体包括以下步骤:
[0068] 步骤1.1,众所周知,智能电能表3的接线盒会设置有铅封装置,要想对智能电能表3进行检测需要拆除智能电能表3的铅封,然后打开智能电能表3的接线盒的盒盖,以便连接导线。
[0069] 步骤1.2,将电力测试线的一端插入电源引入插孔71,电力测试线的另一端与接线夹插接连接,并将接线夹夹在智能电能表3的出线的火线端子和零线端子上。在现有技术中,接线夹多为鳄鱼嘴线夹,并且在接线夹上设有电力测试线的插孔。
[0070] 步骤1.3,打开用户电流采集器2,将用户电流采集器2套设在引入用户的电缆的火线上,并将用户电流采集器2的引线端插入电流采集插孔73。该操作的目的是防止在检测过程中用户同时在用电,对检测结果的影响。在检测过程中,便携式电子智能电能表防窃电检测仪计量的电能累积量是电阻性负载9或者外部负载的耗电量,而智能电能表3计量的为电阻性负载9或者外部负载的耗电量和用户的耗电量之和,因此通过统计用户用电量来避免检测结果出错。
[0071] 步骤1.4,将电力测试线的一端插入通信插孔72,电力测试线的另一端与接线夹插接连接,并将接线夹夹在电能表的通讯端子上。该操作的目的在于实现本发明便携式电子智能电能表防窃电检测仪与智能电能表3之间的通信,用以获取智能电能表3的计量数据。
[0072] 步骤2,打开电源开关,启动装置,启动装置后,并根据实际情况选择负载。连接好电气连接线之后就是进行检测了。首先要通过通信连接线读取智能电能表3在检测前的电度度数,并存入控制器87的寄存器内部。只有在有负载运行的情况下,智能电能表3才会计量,因此需要检测智能电能表3还需要有负载。在本发明便携式电子智能电能表防窃电检测仪中设有内部和外部负载,可以根据不同的情况选择不同的负载。具体选择方法如下:
[0073] 方法2.1,如果作业时间有限制,比如电力工作票给定的时间较短或者防止窃电用户发现,此时选择本发明自带的电阻性负载9进行快速检测。通过触摸屏89选择快速检测,并且选择电阻性负载9,控制器87接收到触摸屏89的指令后,控制闭合内部负载继电器851闭合,串联在电阻性负载9和电源模块86的输入端之间的内部负载继电器851的常开触点8511闭合,从而使电阻性负载9带电。由此便可以通过电阻性负载9的发热进行电能的消耗。
[0074] 方法2.2,如果没有时间限制,可以选择现场有需要用电的设备,比如热壶、电扇,此时选择外部负载进行电能的消耗。同样通过触摸屏89选择外部负载,控制器87控制闭合外部负载继电器852,串联在插座和电源模块86的输入端之间的外部负载继电器852的常开触点8521闭合,将电源引致插座,此时将外部负载的插头插入插座就可以实现电能的消耗了。
[0075] 方法2.3,如果作业时间充裕,并且为了节约能源,可以选择启动充放电装置1进行电能的消耗。同样是通过触摸屏89选择启动启动充放电装置1。首先控制器87通过电池监测模块15判断两节电池的容量;然后控制器87通过控制第一、二充电继电器61、62先对电池电量较大的电池充电。之所以选择先对电池电量大的电池充电是因为,为了在停电检测时能够使电池电量大的电池和电池电量小的电池之间有一定的电量差距,以保证电能的转移和消耗。在电池电量较大的电池充满电之后,如果不能达到检测效果,则继续给电池电量较小的电池充电。
[0076] 为了保护设备不被烧坏,在方法2.1和方法2.2中,控制器87启动负载检测功能,如果负载过大则通过控制过流继电器65断开负载。因此在控制器87检测负载电流过大即过载运行时,控制去87控制过流继电器65的线圈绕组带电,此时串联在负载和电源之间的过流继电器65的常闭触点651断开,从而断开负载和电源的连接。
[0077] 步骤3,在消耗一定量的电能之后,智能电能表3会有一定的度数变化,本发明便携式电子智能电能表防窃电检测仪也有一个电量的统计,这一步就是通过数据判断智能电能表3是否被改装,具体为:
[0078] 步骤3.1,控制器87经过一段时间后计算出电能累积量,控制器87计算出的电能累积量包括该便携式电子智能电能表防窃电检测仪及其负载的电能消耗量与用户电流采集器2采集到的用户在该段时间的电能消耗之和;
[0079] 步骤3.2,控制器87通过与智能电能表3的通信端子33连接的通信线再次与智能电能表3通信,并读取智能电能表3在检测结束时的电度度数,将读取的电度度数减去寄存器内部存储的检测前的电度度数即该段检测时间内智能电能表3的电能累积量;
[0080] 步骤3.3,对比控制器87计算出的电能累积量和智能电能表3的电能累积量,如果两者误差在规定的范围内则表示电表正常,如果误差超过规定的范围则表示电表异常,有存在窃电的可能性。
[0081] 步骤4,将结果反馈给调度系统,并申请调度系统的电能管理系统将检测用的电能补偿给用户。该操作的目的是将检测电表所消耗的电能不计入用户的用电量之内。因为在检测过程中,智能电能表3会有一定量的度数增加,为了减少用户损失,提供供电服务,将检测用的电能从系统中去除。
[0082] 步骤5,关闭装置,并取下连接线。
[0083] 以上是不停电作业的具体方法,下面对停电作业,或者对拆下的智能电能表3进行检测时的具体方法进行描述。如图5所示为停电检测时本发明和智能电能表3的电气连接图。
[0084] 方法2,停电作业或者智能电能表3拆卸下来的进行检测的检测方法,具体步骤包括以下五步:
[0085] 步骤1,根据方法1中的步骤1连接智能电能表3和便携式电子智能电能表防窃电检测仪。
[0086] 步骤2,将智能电能表3的电源进线端子31上的导线拆下。该操作是为了防止在检测的过程中,突然来电造成设备和人员发生触电的危险。
[0087] 步骤3,连接充放电装置1和智能电能表3,将电源引出插孔74通过电力测试线与智能电能表3的电源进线端子31连接。利用充放电装置1为智能电能表3提供电源。
[0088] 步骤4,启动装置,控制器87读取智能电能表3检测前的电度度数,通过触摸屏89选择停电检测模式并检测,具体步骤为:
[0089] 步骤4.1,控制器87通过电池监测模块15判断第一、二蓄电池19、18的电量,如果第一蓄电电池19的电量大于第二蓄电池18的电量,则控制器87控制闭合第一放电继电器63,此时串联在第一蓄电池19和双电源切换模块13之间的第一放电继电器63的常开触点631闭合,第一蓄电池19通过双电源切换模块13给逆变器17供电;
[0090] 步骤4.2,控制器87接通充电模块16给电池电量较低的电池充电,如果第一蓄电电池19的电量大于第二蓄电池18的电量,此时控制器87控制闭合第二充电继电器62,此时串联在第二蓄电池18和充电模块16之间的第二充电继电器62的常开触点621闭合,充电模块16给第二蓄电池18充电;
[0091] 更好的,在步骤4中,电量高的电池给电量低的电池充电过程中,在放电电池的电量偏低时,电量较低的电池由于电压过低无法给逆变器17提供电源,因此无法继续让智能电能表3的度数发生变化,此时需要对两个电池重新控制。即重复步骤4.1和4.2,控制器87控制第一、二充电继电器61、62和第一、二放电继电器63、64,将电量变高的电池给电量变低的电池充电,经过反复切换,直到获取有效的满足检测条件的数据。
[0092] 步骤5,步骤4.1和步骤4.2完成之后,电能流经智能电能表3从充电池电量较高的蓄电池转移到电池电量较低的蓄电池,智能电能表3会有一定的度数变化,控制器87再次读取电能智能表3的电度度数,并通过相减计算出智能电能表3的电能累积量,
[0093] 步骤6,控制器87通过内部的电流互感器83、电压采样模块81和第一电流采样模块821计算出便携式电子智能电能表防窃电检测仪以及电池之间转移的电能累积量,此时根据方法1中的步骤3.3判断电子智能表是否被改装,
[0094] 步骤7,检测结束,关闭装置,取下连接线,恢复装置到初始状态。
[0095] 综上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用来限定本发明的范围,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,凡依本发明的要求范围所述的形状、构造、特征及精神所谓的均等变化与修饰,均应包括与本发明的权利要求范围内。
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