智能电网非侵入式居民负荷监测电路及系统的制作方法

本发明涉及电力设备技术领域，具体涉及智能电网非侵入式居民负荷监测电路及系统。

背景技术

负荷指的是导线、电缆和电气设备(变压器，断路器等)中通过的功率和电流。该负荷不是恒定值，是随时间而变化的变动值。因为用电设备并不同时运行，即使同时运行，也并不是都能同时达到额定容量。另外，各用电设备的工作制也各有不同，有长期、短时、重复短时之分。在设计时，如果简单地把各用电设备的容量加起来作为选择导线、电缆截面和电气设备容量的依据，结果并不科学。要么过大，使设备欠载，不经济；要么过小，出现过载运行，导致过热绝缘损坏、线损增加，影响导线、电缆或电气设备的安全运行，严重时，会造成火灾事故。

电力负荷监测有助于用电了解自身不同时段各种能源的使用情况，制定合理的节能计划，有针对性的选购节能设备，检验节能效果，从而降低能源消耗，减少能源开支。同时，对电力能耗分项计量工作的开展、全社会节能和电力系统规划及运行都有十分重要的意义。

但是目前的智能电网非侵入式居民负荷监测电路往往结构复杂，使用价值过低，不能满足使用者需求，给使用者带来一定的烦扰，智能电网非侵入式居民负荷监测系统也是结构复杂，不能对居民负荷很好的检测，不具备人性化设定，报警效果差，不能进行数据的实时传输，对于电量与电费统计不精确，不利于管理者使用与操作。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供智能电网非侵入式居民负荷监测电路及系统，结构简单，使用价值高，能满足使用者需求，给使用者带来便利，能对居民负荷很好的检测，具备人性化设定，报警效果好，能进行数据的实时传输，对于电量与电费统计精确，有利于管理者使用与操作。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：

智能电网非侵入式居民负荷监测电路，它包含：火线01、零线02、第一干簧继电器03、第一继电器04、第一电容05、二极管06、第二电容07、第二干簧继电器08、第一三极管09、第一电阻010、可变电阻011、第二三极管012、电能表013、电压源014、第二继电器015，所述火线01右侧连接有第一干簧继电器03、第一电容05、第二继电器015，第一干簧继电器03通过第一继电器04与零线02连接，第一电容05右侧连接有二极管06，二极管06右侧连接有第二电容07、第二干簧继电器08，第二电容07与零线02连接，第二干簧继电器08与第一三极管09、第一电阻010连接，第一三极管09与零线02连接，第一电阻010右侧连接有可变电阻011，可变电阻011与第一三极管09连接，可变电阻011右侧连接有第二三极管012，第二三极管012与零线02连接，第二干簧继电器08与电能表013的上端连接，电能表013右端连接有电压源014，电压源014与第二继电器015、零线02连接。

所述电能表013与电压源014通过辅助可变电阻0141连接。

所述电能表013下端连接有辅助电容0131，且辅助电容0131与零线02连接。

所述第一电容05并联有辅助电阻051。

智能电网非侵入式居民负荷监测系统，它包含：壳体1、显示屏2、按键组3、状态灯4、设备插口5、报警装置6、主处理器7、功率检测模块8、电流检测模块9、储能模块10、设定模块11、计时模块12、存储器13、数据传输模块14、电量统计模块15、身份验证模块16、网关模块17、补偿模块18、电费统计模块19、锂电池20，所述壳体1上表面前端设置有显示屏2，显示屏2后方设置有按键组3，按键组3后方设置有状态灯4，壳体1前表面右侧设置有设备插口5，壳体1右侧下端设置有报警装置6，壳体1内部设置有主处理器7，主处理器7左侧从前至后依次设置有储能模块10、设定模块11、计时模块12、存储器13、数据传输模块14，储能模块10左侧设置有锂电池20，主处理器7前方从左至右依次设置有功率检测模块8、电流检测模块9，主处理器7右侧从前至后依次设置有电量统计模块15、身份验证模块16、网关模块17，电量统计模块15右侧设置有电费统计模块19，主处理器7前方后方设置有补偿模块18，储能模块10、设定模块11、计时模块12、报警装置6、存储器13、数据传输模块14、功率检测模块8、电流检测模块9、补偿模块18、电量统计模块15、身份验证模块16、网关模块17、显示屏2、按键组3、状态灯4均与主处理器7电性连接，储能模块10与锂电池20电性连接，电量统计模块15与电费统计模块19电性连接，设备插口5与存储器13电性连接。

所述壳体1上表面后端设置有太阳能板101，且太阳能板101与储能模块10电性连接。

所述壳体1后表面从左至右依次设置有功率插口组81、电流插口组91，功率插口组81与功率检测模块8电性连接，电流插口组91与电流检测模块9电性连接。

所述壳体1右侧上端内部设置有抗干扰天线141，且抗干扰天线141与数据传输模块14电性连接。

所述主处理器7右侧设置有副处理器71，且副处理器71与主处理器7电性连接。

采用上述技术方案后，本发明有益效果为：结构简单，使用价值高，能满足使用者需求，给使用者带来便利，能对居民负荷很好的检测，具备人性化设定，报警效果好，能进行数据的实时传输，对于电量与电费统计精确，有利于管理者使用与操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中智能电网非侵入式居民负荷监测电路的示意图；

图2是本发明中智能电网非侵入式居民负荷监测系统的结构示意图；

图3是对应图2的后视图；

图4是对应图2的右视图；

图5是对应图2的主视图；

图6是本发明中智能电网非侵入式居民负荷监测系统的原理示意框图。

附图标记说明：火线01、零线02、第一干簧继电器03、第一继电器04、第一电容05、二极管06、第二电容07、第二干簧继电器08、第一三极管09、第一电阻010、可变电阻011、第二三极管012、电能表013、电压源014、第二继电器015、辅助电阻051、辅助电容0131、辅助可变电阻0141、壳体1、显示屏2、按键组3、状态灯4、设备插口5、报警装置6、主处理器7、功率检测模块8、电流检测模块9、储能模块10、设定模块11、计时模块12、存储器13、数据传输模块14、电量统计模块15、身份验证模块16、网关模块17、补偿模块18、电费统计模块19、锂电池20、太阳能板101、副处理器71、抗干扰天线141、功率插口组81、电流插口组91。

具体实施方式

参看图1-图6所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含：火线01、零线02、第一干簧继电器03、第一继电器04、第一电容05、二极管06、第二电容07、第二干簧继电器08、第一三极管09、第一电阻010、可变电阻011、第二三极管012、电能表013、电压源014、第二继电器015，所述火线01右侧连接有第一干簧继电器03、第一电容05、第二继电器015，第一干簧继电器03通过第一继电器04与零线02连接，第一电容05右侧连接有二极管06，二极管06右侧连接有第二电容07、第二干簧继电器08，第二电容07与零线02连接，第二干簧继电器08与第一三极管09、第一电阻010连接，第一三极管09与零线02连接，第一电阻010右侧连接有可变电阻011，可变电阻011与第一三极管09连接，可变电阻011右侧连接有第二三极管012，第二三极管012与零线02连接，第二干簧继电器08与电能表013的上端连接，电能表013右端连接有电压源014，电压源014与第二继电器015、零线02连接。

所述电能表013与电压源014通过辅助可变电阻0141连接。

所述电能表013下端连接有辅助电容0131，且辅助电容0131与零线02连接。

所述第一电容05并联有辅助电阻051。

智能电网非侵入式居民负荷监测系统，它包含：壳体1、显示屏2、按键组3、状态灯4、设备插口5、报警装置6、主处理器7、功率检测模块8、电流检测模块9、储能模块10、设定模块11、计时模块12、存储器13、数据传输模块14、电量统计模块15、身份验证模块16、网关模块17、补偿模块18、电费统计模块19、锂电池20，所述壳体1上表面前端设置有显示屏2，显示屏2后方设置有按键组3，按键组3后方设置有状态灯4，壳体1前表面右侧设置有设备插口5，壳体1右侧下端设置有报警装置6，壳体1内部设置有主处理器7，主处理器7左侧从前至后依次设置有储能模块10、设定模块11、计时模块12、存储器13、数据传输模块14，储能模块10左侧设置有锂电池20，主处理器7前方从左至右依次设置有功率检测模块8、电流检测模块9，主处理器7右侧从前至后依次设置有电量统计模块15、身份验证模块16、网关模块17，电量统计模块15右侧设置有电费统计模块19，主处理器7前方后方设置有补偿模块18，储能模块10、设定模块11、计时模块12、报警装置6、存储器13、数据传输模块14、功率检测模块8、电流检测模块9、补偿模块18、电量统计模块15、身份验证模块16、网关模块17、显示屏2、按键组3、状态灯4均与主处理器7电性连接，储能模块10与锂电池20电性连接，电量统计模块15与电费统计模块19电性连接，设备插口5与存储器13电性连接。

所述壳体1上表面后端设置有太阳能板101，且太阳能板101与储能模块10电性连接。

所述壳体1后表面从左至右依次设置有功率插口组81、电流插口组91，功率插口组81与功率检测模块8电性连接，电流插口组91与电流检测模块9电性连接。

所述壳体1右侧上端内部设置有抗干扰天线141，且抗干扰天线141与数据传输模块14电性连接。

所述主处理器7右侧设置有副处理器71，且副处理器71与主处理器7电性连接。

本发明的工作原理：火线01右侧连接有第一干簧继电器03、第一电容05、第二继电器015，第一干簧继电器03通过第一继电器04与零线02连接，第一电容05右侧连接有二极管06，二极管06右侧连接有第二电容07、第二干簧继电器08，第二电容07与零线02连接，第二干簧继电器08与第一三极管09、第一电阻010连接，第一三极管09与零线02连接，第一电阻010右侧连接有可变电阻011，可变电阻011与第一三极管09连接，可变电阻011右侧连接有第二三极管012，第二三极管012与零线02连接，第二干簧继电器08与电能表013的上端连接，电能表013右端连接有电压源014，电压源014与第二继电器015、零线02连接；管理者通过按键组3、身份验证模块16的操作完成管理员身份的确定，也可通过网关模块17、身份验证模块16的操作完成管理员身份的确定，通过后可以对设定模块11内的功率、电流标准值进行设定，居民负荷通过功率插口组81、电流插口组91分别与功率检测模块8、电流检测模块9连接，实时检测居民负荷的功率、电流，当居民负荷的功率、电流的检测值大于标准设定值时，报警装置6发出报警信号，并通过数据传输模块14传递给外部终端，补偿模块18能够对居民负荷的功率、电流进行紧急补偿，电量统计模块15能够统计居民负荷用电量，电费统计模块19能够统计居民负荷的电费，并将用电量、电费通过存储器13存储下来，计时模块12、功率检测模块8、电流检测模块9、存储器13的配合能够将每时每刻的检测数据存储下来，管理者可通过设备插口5、数据传输模块14与外部终端进行存储数据的传输，副处理器71可以协助主处理器7进行处理，抗干扰天线141能够增强数据传输模块14的传输信号，储能模块10为监测电路及系统提供能源。

采用上述技术方案后，本发明有益效果为：结构简单，使用价值高，能满足使用者需求，给使用者带来便利，能对居民负荷很好的检测，具备人性化设定，报警效果好，能进行数据的实时传输，对于电量与电费统计精确，有利于管理者使用与操作。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。