一种台区计量健康状态监测系统的制作方法

本发明涉及电力监测技术领域，特别是一种台区计量健康状态监测系统。

背景技术：

电表是一种用来测量电能的仪表，为达到窃用国家电能的目的，不法分子常常对电表进行改装，导致用电量异常，偷逃电费等，且电表在使用过程中，发生异常或故障，但是往往查明发生异常或故障的原因费时费力，需要多种监测工具对电表和电表相关设备进行检测，综合数据进行分析后才能知晓发生异常或故障的原因。

因此，需要提出一种具有综合监测功能的台区计量健康状况的监测系统。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的就是提供一种台区计量健康状态监测系统，能够监测电表时钟异常、错接线异常、三相表运行异常和电量异常情况。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，一种台区计量健康状态监测系统，它包括有：控制器、电流采集单元、电压采集和放大跟随单元；

电流采集单元的电流信号输出端与放大跟随单元的电流输入端连接，用于采集被测电流并将被测电流发送给放大跟随单元；

放大跟随单元的电流输出端与控制器连接，用于将采集的被测电流进行放大处理，并将经放大处理的被测电流发送给控制器；

电压采集单元的电压信号输出端与放大跟随单元的电压输入端连接，用于采集被测电压并将被测电压发送给放大跟随单元；

放大跟随单元的电压输出端与控制器连接，用于将采集的被测电压发送给控制器。

进一步，放大跟随单元包括放大器芯片u1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5和电阻r6；放大器芯片u1的型号为lm358；

电阻r1一端通过电阻r2与放大器芯片u1的引脚1连接，另一端与电源vcc1连接；放大器芯片u1的引脚2与电阻r1和电阻r2的公共连接点连接；电阻r3一端与放大器芯片u1的引脚3连接，另一端作为放大跟随单元的电流输入端与电流采集单元的电流信号输出端连接；电阻r4一端与放大器芯片u1的引脚3连接，另一端与电源vcc2连接；放大器芯片u1的引脚4接地；电阻r6一端与放大器芯片u1的引脚5连接，另一端作为放大跟随单元的电压输入端与电压采集单元的电压信号输出端连接；电阻r5一端与放大器芯片u1的引脚6连接，另一端与放大器芯片u1的引脚7连接；放大器芯片u1的引脚8与电源vcc3连接；放大器芯片u1的引脚1作为放大跟随单元的电流输出端与控制器连接，放大器芯片u1的引脚7作为放大跟随单元的电压输出端与控制器连接。

进一步，电压采集单元包括二极管d1、电阻r7、电阻r8和电阻r9；电阻r7一端通过电阻r8与电阻r9的一端连接，另一端与二极管d1的负极连接；二极管d1作为电压采集单元的被测电压输入端；电阻r9的另一端接地；电阻r8和电阻r9的公共连接点作为电压采集单元的电压信号输出端与放大跟随单元的电压输入端连接。

进一步，电流采集单元包括电流检测芯片u2和电容c1；电流检测芯片u2型号为acs712elctr-20a；

电流检测芯片u2的引脚1和引脚2作为被测电流的输入端；电流检测芯片u2的引脚3和引脚4作为被测电流的输出端；电流检测芯片u2的引脚5通过电容c1与电流检测芯片u2的引脚6连接；电流检测芯片u2的引脚5接地；电流检测芯片u2的引脚7作为电流采集单元的电流信号输出端与放大跟随单元的电流输入端连接；电流检测芯片u2的引脚8与电源vcc3连接。

进一步，主控器型号为stm32f103rdt6。

进一步，还包括时钟单元；时钟单元包括时钟芯片u3、晶振x1和电池bat1；时钟芯片u3型号为ds1302；

时钟芯片u3的引脚1与电池bat1的正极连接；电池bat1的负极接地；时钟芯片u3的引脚2通过晶振x1与时钟芯片u3的引脚3连接；时钟芯片u3的引脚8与电源vcc4连接；时钟芯片u3的引脚7作为时钟单元的串行时钟端与主控器连接；时钟芯片u3的引脚6作为时钟单元的数据输入输出端与主控器连接；时钟芯片u3的引脚5作为时钟单元的使能端与主控器连接。

进一步，还包括串口输出单元包括电平转换芯片u4、接口连接器j1、电阻r10、电阻r11、电容c2、电容c3、电容c4、电容c5和电容c6；电平转换芯片u4型号为max232；接口连接器j1型号为db9/m；

电平转换芯片u4的引脚11通过电阻r10与电源vcc4连接；电平转换芯片u4的引脚11作为串口输出单元的输入端与主控器连接；电平转换芯片u4的引脚12通过电阻r11与电源vcc4连接；电平转换芯片u4的引脚12作为串口输出单元的输出端与主控器连接；电平转换芯片u4的引脚1通过电容c2与电平转换芯片u4的引脚3连接；电平转换芯片u4的引脚4通过电容c3与电平转换芯片u4的引脚5连接；电平转换芯片u4的引脚14与接口连接器j1的引脚2连接；电平转换芯片u4的引脚13与接口连接器j1的引脚3连接；接口连接器j1的引脚5接地；电平转换芯片u4的引脚16与电源vcc3连接；电平转换芯片u4的引脚16通过电容c4与电平转换芯片u4的引脚2连接；电平转换芯片u4的引脚6通过电容c5与电平转换芯片u4的引脚15连接；电平转换芯片u4的引脚15通过电容c6与电源vcc3连接；电平转换芯片u4的引脚15接地。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：本发明能够对电表监测电表时钟异常、错接线异常、三相表运行异常和电量异常情况。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。

附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为台区计量健康状态监测系统的连接示意图。

图2为放大跟随单元的电路连接图。

图3为电压采集单元的电路连接图。

图4为电流采集单元的电路连接图。

图5为时钟单元的电路连接图。

图6为串口输出单元的电路连接图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例，如图1至图6所示；一种台区计量健康状态监测系统，它包括有：控制器、电流采集单元、电压采集和放大跟随单元；

电流采集单元的电流信号输出端与放大跟随单元的电流输入端连接，用于采集被测电流并将被测电流发送给放大跟随单元；

放大跟随单元的电流输出端与控制器连接，用于将采集的被测电流进行放大处理，并将经放大处理的被测电流发送给控制器；

电压采集单元的电压信号输出端与放大跟随单元的电压输入端连接，用于采集被测电压并将被测电压发送给放大跟随单元；

放大跟随单元的电压输出端与控制器连接，用于将采集的被测电压发送给控制器。通过上述结构，能够对电表监测电表时钟异常、错接线异常、三相表运行异常和电量异常情况，能够有效防止窃电偷电行为，并能检测出电表故障原因。

本实施例中，如图2所示，放大跟随单元包括放大器芯片u1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5和电阻r6；放大器芯片u1的型号为lm358；

电阻r1一端通过电阻r2与放大器芯片u1的引脚1连接，另一端与电源vcc1连接；放大器芯片u1的引脚2与电阻r1和电阻r2的公共连接点连接；电阻r3一端与放大器芯片u1的引脚3连接，另一端作为放大跟随单元的电流输入端与电流采集单元的电流信号输出端连接；电阻r4一端与放大器芯片u1的引脚3连接，另一端与电源vcc2连接；放大器芯片u1的引脚4接地；电阻r6一端与放大器芯片u1的引脚5连接，另一端作为放大跟随单元的电压输入端与电压采集单元的电压信号输出端连接；电阻r5一端与放大器芯片u1的引脚6连接，另一端与放大器芯片u1的引脚7连接；放大器芯片u1的引脚8与电源vcc3连接；放大器芯片u1的引脚1作为放大跟随单元的电流输出端与控制器连接，放大器芯片u1的引脚7作为放大跟随单元的电压输出端与控制器连接。通过上述电路，对采集的被测电流进行放大，采集的被测电压通过放大跟随单元保持跟随。

本实施例中，如图3所示，电压采集单元包括二极管d1、电阻r7、电阻r8和电阻r9；电阻r7一端通过电阻r8与电阻r9的一端连接，另一端与二极管d1的负极连接；二极管d1作为电压采集单元的被测电压输入端；电阻r9的另一端接地；电阻r8和电阻r9的公共连接点作为电压采集单元的电压信号输出端与放大跟随单元的电压输入端连接。通过上述电路，检测并采集被测电压。

本实施例中，如图4所示，电流采集单元包括电流检测芯片u2和电容c1；电流检测芯片u2型号为acs712elctr-20a；

电流检测芯片u2的引脚1和引脚2作为被测电流的输入端；电流检测芯片u2的引脚3和引脚4作为被测电流的输出端；电流检测芯片u2的引脚5通过电容c1与电流检测芯片u2的引脚6连接；电流检测芯片u2的引脚5接地；电流检测芯片u2的引脚7作为电流采集单元的电流信号输出端与放大跟随单元的电流输入端连接；电流检测芯片u2的引脚8与电源vcc3连接。通过上述电路，检测并采集被测电流。

本实施例中，主控器型号为stm32f103rdt6。

本实施例中，还包括时钟单元；时钟单元包括时钟芯片u3、晶振x1和电池bat1；时钟芯片u3型号为ds1302；

时钟芯片u3的引脚1与电池bat1的正极连接；电池bat1的负极接地；时钟芯片u3的引脚2通过晶振x1与时钟芯片u3的引脚3连接；时钟芯片u3的引脚8与电源vcc4连接；时钟芯片u3的引脚7作为时钟单元的串行时钟端与主控器连接；时钟芯片u3的引脚6作为时钟单元的数据输入输出端与主控器连接；时钟芯片u3的引脚5作为时钟单元的使能端与主控器连接。通过上述电路，来比对时钟异常情况。

还包括串口输出单元包括电平转换芯片u4、接口连接器j1、电阻r10、电阻r11、电容c2、电容c3、电容c4、电容c5和电容c6；电平转换芯片u4型号为max232；接口连接器j1型号为db9/m；

电平转换芯片u4的引脚11通过电阻r10与电源vcc4连接；电平转换芯片u4的引脚11作为串口输出单元的输入端与主控器连接；电平转换芯片u4的引脚12通过电阻r11与电源vcc4连接；电平转换芯片u4的引脚12作为串口输出单元的输出端与主控器连接；电平转换芯片u4的引脚1通过电容c2与电平转换芯片u4的引脚3连接；电平转换芯片u4的引脚4通过电容c3与电平转换芯片u4的引脚5连接；电平转换芯片u4的引脚14与接口连接器j1的引脚2连接；电平转换芯片u4的引脚13与接口连接器j1的引脚3连接；接口连接器j1的引脚5接地；电平转换芯片u4的引脚16与电源vcc3连接；电平转换芯片u4的引脚16通过电容c4与电平转换芯片u4的引脚2连接；电平转换芯片u4的引脚6通过电容c5与电平转换芯片u4的引脚15连接；电平转换芯片u4的引脚15通过电容c6与电源vcc3连接；电平转换芯片u4的引脚15接地。通过上述电路，实现串口通信功能。

本发明能够对电表监测电表时钟异常、错接线异常、三相表运行异常和电量异常情况。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。