一种多通道漏电流在线监测终端的制作方法

本技术属于电力通信，具体涉及一种多通道漏电流在线监测终端。

背景技术：

1、随着社会发展，家庭和工业用电的种类越来越多，用电量也越来越大，同样用电的设备安全和人身安全也就会越重要。而部分老旧小区和单元，使用的电力设备老旧，没有带剩余电流保护器，这时就需要外接设备对剩余电流进行监控。

技术实现思路

1、本实用新型针对上述问题提供了一种多通道漏电流在线监测终端。

2、为达到上述目的本实用新型采用了以下技术方案：

3、一种多通道漏电流在线监测终端，包括220v电源、ac/dc电源模块、soc芯片、eeprom芯片、4g模块、rs485芯片、电流采样通道、电压采样通道和电流互感器，所述220v电源通过ac/dc电源模块转为双路12v和5v供电，其中12v供电为soc芯片、eeprom芯片和4g模块供电，5v供电给rs485芯片供电，所述ac/dc电源模块的12v供电口与dc/dc转换器连接，所述dc/dc转换器通过稳压器ldo与soc芯片和4g模块连接，所述电流互感器套设在电力线上，所述电流采样通道同时与电流互感器和soc芯片连接，在电流互感器的辅助下采集电力线上的电流信号并将之传输至soc芯片，所述电压采样通道同时与电力线和soc芯片连接，用于采集电力线的电压并将之传输至soc芯片，所述4g模块与soc芯片连接，用于将soc芯片接收到的电流信号和电压信号传输至后台主站，所述eeprom芯片与soc芯片连接，用于储存soc芯片接收到的电压信号和电流信号进行储存，所述rs485芯片与soc芯片连接，用于外接临时设备，读取eeprom芯片的数据。

4、进一步，所述电流采样通道中的电阻r75和电阻r76分别与电流互感器的回路连接线连接，所述电阻r75和电阻r76的另一端相互连接，并连接至gnd，形成电流采样的采样电阻，并形成差分的电压信号，电阻r69和电容c48连接起来形成rc滤波电路，滤波差分信号正向波形的干扰信号；电阻r70和电容c49组成另一路rc滤波电路，滤除差分信号反向波形的干扰信号，并将差分信号输入到soc芯片。

5、再进一步，所述电压采样通道中的电阻r65为电压采样的采样电阻，并联在电力线上，电流采样通道中的电阻r67和电容c46形成rc滤波电路，并将电压信号输入到soc芯片。

6、更进一步，在所述rs485芯片与soc芯片之间设置有隔离芯片，所述隔离芯片包括tx隔离电路、rx隔离电路和rd隔离电路；所述tx隔离电路中电阻r27的两端分别连接3.3v电源和tx光耦的光传输正极，所述tx光耦的光传输负极与soc芯片连接，所述tx光耦的集电极与5v电源连接，5v电源同时与电阻r26连接，提供输出给rs485芯片，电阻r26同时连接至三极管q2的集电极，用于驱动三极管q2，所述tx光耦的发射极通过电阻r28与三极管q2的基极连接，在所述三极管q2的基极与发射极之间并联有电阻r29，且所述三极管q2发射极与dgnd连接；所述rx隔离电路中电阻r33的两端分别连接dv电源和rx光耦的光传输正极，所述rx光耦的光传输负极与rs485芯片连接，所述rx光耦的集电极与3.3v电源连接，3.3v电源同时与电阻r32连接，提供输出给soc芯片，电阻r32同时连接至三极管q3的集电极，用于驱动三极管q3，所述rx光耦的发射极通过电阻r34与三极管q3的基极连接，在所述三极管q3的基极与发射极之间并联有电阻r35，且所述三极管q3发射极与gnd连接；所述rd隔离电路电阻r30的两端分别连接3.3v电源和rd光耦的光传输正极，所述rd光耦的光传输负极与soc芯片连接，所述rd光耦的集电极与rs485芯片连接，同时rd光耦的集电极通过电阻r31连接5v电源，所述rd光耦的发射极与dgnd连接。

7、更进一步，所述rs485芯片的a/b接口同时外挂双向tvs保护件tvs1。

8、更进一步，在所述4g模块与soc芯片之间设置有电平转换电路，电阻r42提供soc芯片的i/o口上拉驱动能力，soc芯片通过分压电阻r41与三极管q5的基极串联，所述三极管q5的集电极连接至4g模块的pwrkey管脚，同时pwrkey管脚连接至gnd，在所述pwrkey管脚与gnd之间并联电容c42进行滤波，防止干扰信号串扰到接口端；电阻r50提供soc芯片的i/o口上拉驱动能力，r52为i/o口与三极管q8的基极分压电阻，r48为三极管q8集电极与三极管q7基极的上拉驱动电阻，4g模块的rst管脚与三极管q7的集电极连接，同时rst管脚与gnd连接，在所述rst管脚与gnd之间并联有电容c44；soc芯片的4gtxd接口连接4g模块的rxd4g接口，电阻r43与三极管q4的基极连接，soc芯片的4gtxd接口连接电阻r40，4g模块的rxd4g接口连接电阻r44；soc芯片的4grxd接口连接4g模块的txd4g接口，电阻r51与三极管q6的基极连接，soc芯片的4grxd接口连接电阻r49。

9、与现有技术相比本实用新型具有以下优点：

10、本实用新型可通过电流采样通道和电压采样通道读取实时剩余电流情况，同时将数据传输至后台主站对数据进行分析，当电网发生漏电故障时，能快速检测故障状态，同时本实用新型所读取的数据还会储存至eeprom芯片，在需要时，可通过rs485芯片外接临时设备，主动抄读eeprom芯片内的数据；

11、本实用新型设置了隔离芯片，可以实现rs485芯片和soc芯片之间的电气隔离。

技术特征：

1.一种多通道漏电流在线监测终端，其特征在于：包括220v电源、ac/dc电源模块、soc芯片、eeprom芯片、4g模块、rs485芯片、电流采样通道、电压采样通道和电流互感器(2)，所述220v电源通过ac/dc电源模块转为双路12v和5v供电，其中12v供电为soc芯片、eeprom芯片和4g模块供电，5v供电给rs485芯片供电，所述ac/dc电源模块的12v供电口与dc/dc转换器连接，所述dc/dc转换器通过稳压器ldo与soc芯片和4g模块连接，所述电流互感器(2)套设在电力线(1)上，所述电流采样通道同时与电流互感器(2)和soc芯片连接，在电流互感器(2)的辅助下采集电力线(1)上的电流信号并将之传输至soc芯片，所述电压采样通道同时与电力线(1)和soc芯片连接，用于采集电力线(1)的电压并将之传输至soc芯片，所述4g模块与soc芯片连接，用于将soc芯片接收到的电流信号和电压信号传输至后台主站，所述eeprom芯片与soc芯片连接，用于储存soc芯片接收到的电压信号和电流信号进行储存，所述rs485芯片与soc芯片连接，用于外接临时设备，读取eeprom芯片的数据。

2.根据权利要求1所述的一种多通道漏电流在线监测终端，其特征在于：所述电流采样通道中的电阻r75和电阻r76分别与电流互感器(2)的回路连接线连接，所述电阻r75和电阻r76的另一端相互连接，并连接至gnd，形成电流采样的采样电阻，并形成差分的电压信号，电阻r69和电容c48连接起来形成rc滤波电路，滤波差分信号正向波形的干扰信号；电阻r70和电容c49组成另一路rc滤波电路，滤除差分信号反向波形的干扰信号，并将差分信号输入到soc芯片。

3.根据权利要求1所述的一种多通道漏电流在线监测终端，其特征在于：所述电压采样通道中的电阻r65为电压采样的采样电阻，并联在电力线(1)上，电流采样通道中的电阻r67和电容c46形成rc滤波电路，并将电压信号输入到soc芯片。

4.根据权利要求1所述的一种多通道漏电流在线监测终端，其特征在于：在所述rs485芯片与soc芯片之间设置有隔离芯片，所述隔离芯片包括tx隔离电路、rx隔离电路和rd隔离电路；所述tx隔离电路中电阻r27的两端分别连接3.3v电源和tx光耦的光传输正极，所述tx光耦的光传输负极与soc芯片连接，所述tx光耦的集电极与5v电源连接，5v电源同时与电阻r26连接，提供输出给rs485芯片，电阻r26同时连接至三极管q2的集电极，用于驱动三极管q2，所述tx光耦的发射极通过电阻r28与三极管q2的基极连接，在所述三极管q2的基极与发射极之间并联有电阻r29，且所述三极管q2发射极与dgnd连接；所述rx隔离电路中电阻r33的两端分别连接dv电源和rx光耦的光传输正极，所述rx光耦的光传输负极与rs485芯片连接，所述rx光耦的集电极与3.3v电源连接，3.3v电源同时与电阻r32连接，提供输出给soc芯片，电阻r32同时连接至三极管q3的集电极，用于驱动三极管q3，所述rx光耦的发射极通过电阻r34与三极管q3的基极连接，在所述三极管q3的基极与发射极之间并联有电阻r35，且所述三极管q3发射极与gnd连接；所述rd隔离电路电阻r30的两端分别连接3.3v电源和rd光耦的光传输正极，所述rd光耦的光传输负极与soc芯片连接，所述rd光耦的集电极与rs485芯片连接，同时rd光耦的集电极通过电阻r31连接5v电源，所述rd光耦的发射极与dgnd连接。

5.根据权利要求1所述的一种多通道漏电流在线监测终端，其特征在于：所述rs485芯片的a/b接口同时外挂双向tvs保护件tvs1。

6.根据权利要求1所述的一种多通道漏电流在线监测终端，其特征在于：在所述4g模块与soc芯片之间设置有电平转换电路，电阻r42提供soc芯片的i/o口上拉驱动能力，soc芯片通过分压电阻r41与三极管q5的基极串联，所述三极管q5的集电极连接至4g模块的pwrkey管脚，同时pwrkey管脚连接至gnd，在所述pwrkey管脚与gnd之间并联电容c42进行滤波，防止干扰信号串扰到接口端；电阻r50提供soc芯片的i/o口上拉驱动能力，r52为i/o口与三极管q8的基极分压电阻，r48为三极管q8集电极与三极管q7基极的上拉驱动电阻，4g模块的rst管脚与三极管q7的集电极连接，同时rst管脚与gnd连接，在所述rst管脚与gnd之间并联有电容c44；soc芯片的4g txd接口连接4g模块的rxd 4g接口，电阻r43与三极管q4的基极连接，soc芯片的4g txd接口连接电阻r40，4g模块的rxd 4g接口连接电阻r44；soc芯片的4grxd接口连接4g模块的txd 4g接口，电阻r51与三极管q6的基极连接，soc芯片的4g rxd接口连接电阻r49。

技术总结
本技术属于电力通信技术领域，具体涉及一种多通道漏电流在线监测终端，所述220V电源通过AC/DC电源模块转为双路12V和5V供电，所述AC/DC电源模块的12V供电口与DC/DC转换器连接，所述DC/DC转换器通过稳压器LDO与SOC芯片和4G模块连接，所述电流互感器套设在电力线上，所述电流采样通道同时与电流互感器和SOC芯片连接，所述电压采样通道同时与电力线和SOC芯片连接，所述4G模块与SOC芯片连接，所述EEPROM芯片与SOC芯片连接，所述RS485芯片与SOC芯片连接，本技术可通过电流采样通道和电压采样通道读取实时剩余电流情况，同时将数据传输至后台主站对数据进行分析，当电网发生漏电故障时，能快速检测故障状态。

技术研发人员：刘永杰,周倩,刘壬杰
受保护的技术使用者：山西宸控物联网科技有限公司
技术研发日：20221209
技术公布日：2024/1/13