一种用电安全监测系统的制作方法

本实用新型涉及电能监测技术领域，特别是涉及一种用电安全监测系统。

背景技术：

随着社会生活节奏的加快，城市人口聚集程度的增加，城市的人口密度呈现直线上升趋势，用电量也随之不断增加，用电安全的问题也逐渐凸显。基于物联网的安全用电智能监测系统，是物联传感、移动互联、云计算以及大数据技术在智能安全用电领域的创新应用，系统着力解决企业单位用电管理和用电安全问题，对电路设备进行实时感知、宏观掌控，对电网状态进行趋势分析、智能预警，为企业安全生产提供监管和决策依据，为供电单位和用电企业提供安全、高效、智能的用电管理工具。

其中，如何准确且实时地对用电设备及供电系统进行安全监测是实行用电安全管理和用电安全调控的先决条件，现有的用电安全监测系统通常在配电室内安装多个监测终端对用电数据进行采集，并将各路采集数据送入监控主机中进行集中处理，然后再将监控主机处理后的数据信号通过有线或无线的方式送入计算机监控服务器中，利用计算机大数据分析技术对采样数据进行对比分析。数据信号在有线传输过程中，供电系统产生的工频干扰会影响传输的稳定性，并且现有的用电安全监测系统在高负荷运行下，需要保证数据信号在传输过程中的实时性，才能保证数据监测的有效性，因此需要对数据信号传输通道进行改进。

所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种用电安全监测系统。

其解决的技术方案是：一种用电安全监测系统，包括监控终端、监控主机和计算机监控服务器，所述监控终端的采样数据送入所述监控主机中进行处理，所述监控主机包括控制器和数据处理单元，所述数据处理单元包括采样信号传输处理电路和滤波调节电路，所述采样信号传输处理电路的输入端连接所述控制器的输出端，所述采样信号传输处理电路的输出端连接所述滤波调节电路的输入端，所述滤波调节电路的输出端通过a/d转换器连接所述计算机监控服务器的数据输入端。

进一步的，所述采样信号传输处理电路包括运放器ar1，运放器ar1的输入端通过电容c1连接所述控制器的输出端，并通过电阻r1接地，运放器ar1的反相输入端接地，运放器ar1的输出端连接运放器ar3的同相输入端，运放器ar3的反相输入端连接运放器ar2的输出端，并通过电容c2连接运放器ar3的输出端和运放器ar2的反相输入端，运放器ar3的输出端通过电阻r2连接运放器ar4的同相输入端和所述滤波调节电路的输入端，运放器ar4的反相输入端、输出端通过电阻r3连接运放器ar2的同相输入端和电容c3的一端，电容c3的另一端接地。

进一步的，所述滤波调节电路包括电阻r4、电容c4，电阻r4、电容c4的一端连接所述采样信号传输处理电路的输出端，电阻r4的另一端通过电阻r5连接运放器ar5的同相输入端，并通过电容c6接地，电容c4的另一端通过电阻r6连接运放器ar5的输出端，并通过电容c5连接运放器ar5的同相输入端，运放器ar5的反相输入端连接电阻r7、r8的一端，电阻r7的另一端接地，运放器ar5的输出端连接电阻r8的另一端和所述a/d转换器的输入端。

通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：

1.采样信号传输处理电路采用运放器ar1-ar3形成差分输入，不仅提高了运放处理的共模抑制比，而且有效提高了对数据信号的处理效率，采用运放器ar4对差分放大后的信号进行电压跟随补偿，从而有效消除运放偏置电流带来的误差，保证数据信号在传输过程中实时有效；

2.滤波调节电路利用陷波器原理对有线网络中的工频信号进行消除，从而避免供电系统产生的工频干扰影响，保证数据信号传输过程中的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型采样信号传输处理电路原理图。

图2为本实用新型滤波调节电路原理图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

一种用电安全监测系统，包括监控终端、监控主机和计算机监控服务器。监控终端设置在配电室内，包括监控探头、温度传感器和开关量监测设备，从而对指定电气线路的剩余电流、温度、电流、电压、功率、频率、电度等安全状态参数进行采样，监控终端的采样数据送入监控主机中进行处理。

监控主机包括控制器和数据处理单元，控制器用于将监控终端的采样数据进行数据整合，为了保证数据信号可以实时稳定的进行传输，数据处理单元设计采样信号传输处理电路和滤波调节电路来对控制器的输出信号进行处理。其中，采样信号传输处理电路的输入端连接控制器的输出端，采样信号传输处理电路的输出端连接滤波调节电路的输入端，滤波调节电路的输出端通过a/d转换器连接计算机监控服务器的数据输入端。

如图1所示，采样信号传输处理电路包括运放器ar1，运放器ar1的输入端通过电容c1连接控制器的输出端，并通过电阻r1接地，运放器ar1的反相输入端接地，运放器ar1的输出端连接运放器ar3的同相输入端，运放器ar3的反相输入端连接运放器ar2的输出端，并通过电容c2连接运放器ar3的输出端和运放器ar2的反相输入端，运放器ar3的输出端通过电阻r2连接运放器ar4的同相输入端和滤波调节电路的输入端，运放器ar4的反相输入端、输出端通过电阻r3连接运放器ar2的同相输入端和电容c3的一端，电容c3的另一端接地。

控制器的输出信号由电容c1与电阻r1形成的rc滤波隔直后送入运放器ar1中进行放大，运放器ar1的输出信号送入运放器ar3中进行处理，为了提高对数据信号的处理能力，将运放器ar3的输出信号经运放器ar2反馈到运放器ar3的反相输入端，从而使运放器ar3的两个输入端形成差分输入，不仅提高了运放处理的共模抑制比，而且有效提高了对数据信号的处理效率。为了避免运放过程中产生信号失调，采用运放器ar4对差分放大后的信号进行电压跟随补偿，从而有效消除运放偏置电流带来的误差，保证数据信号在传输过程中实时有效。

如图2所示，滤波调节电路包括电阻r4、电容c4，电阻r4、电容c4的一端连接采样信号传输处理电路的输出端，电阻r4的另一端通过电阻r5连接运放器ar5的同相输入端，并通过电容c6接地，电容c4的另一端通过电阻r6连接运放器ar5的输出端，并通过电容c5连接运放器ar5的同相输入端，运放器ar5的反相输入端连接电阻r7、r8的一端，电阻r7的另一端接地，运放器ar5的输出端连接电阻r8的另一端和a/d转换器的输入端。

为了避免供电系统产生的工频干扰影响传输的稳定性，滤波调节电路中电阻r4-r6与电容c4-c6在运放过程中形成50hz陷波器，利用陷波器原理对有线网络中的工频信号进行消除，从而保证数据信号传输过程中的稳定性。运放器ar5的输出信号经a/d转换器数模转换后送入计算机监控服务器中。

本实用新型在具体使用过程中，通过监控终端对配电室内的电气参数进行采用，并将采样数据送入控制器中集中处理。设计数据处理单元对采样信号进行处理，避免供电系统产生的工频干扰和网络延时影响，保证数据信号可以实时稳定的进行传输，从而提高数据监测的有效性。数据处理单元的输出信号经a/d转换器数模转换后送入计算机监控服务器中，计算机监控服务器利用现有的大数据分析技术对采样数据进行实时的对比监控，从而了解和掌握配电室的用电安全情况，并在出现异常用电数据时及时做出反应，保证供电系统的安全运行。

以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。