[发明专利]防窃电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力设备，更具体地，涉及一种电力设备中的防窃电装置。

背景技术

窃电现象是电力系统而临的严重问题，这不仅给供电企业带来了巨大损失，而且也给电网的运行带来了许多不稳定因素。本文发明介绍的防窃电装置采用80C19616位单片机为主控制芯片，通过软硬件结合不仅可以有效地防止窃电现象，而且还可以通过无线电台实现远程即时抄表、各种电网参数的监视及报警等。

该装置稳定可靠，方便实用，性价比高，在实践中获得了成功的应用。只需要在主站操作简单的人性化界而，就可以知道子站的相关数据。将来可以方便地修改程序而升级系统，增加功能，满足更多的需求。实际运行表明采用该防窃电装置可以有效地防止窃电现象，为供电企业挽回巨额损失。

发明内容

一块电能表能否计量正确，主要决定于电压、电流、功率因数、安装和接线的正确性，打破其中任何一个条件，都将导致电能表转速变慢、停转甚至反转，从而导致电能失窃。

考虑到实际应用场合现场安装环境比较恶劣，而且通过实际的调试经验以及性价比的考虑，装置的主控制芯片采用美国INTEL公司的80C19616位单片机。

硬件由两部分电路组成，一是采样电路，二是通信电路。两部分电路各用1块独立的单片机。

80C196单片机外接AD57412位A/D转换器。电压信号的采样采用小型变压器，二相电压经过变压器降压之后滤波，滤波之后的信号送入AD采样。电流信号是通过巨磁阻(GM R)获得的。巨磁阻主要是利用一种特殊的磁致电阻效应，相对于传统的磁电阻效应大一个数量级以上，而且其较大的优点在于灵敏度高、线性好践性范围宽。这样获得的电流信号就比较准确。当然GM R获得的信号依旧十分微弱，在几十mV左右，选用低通二阶滤波电路放大到适合的信号。

采样电路采用异步串行通信接口电路通过RS-485网络，然后与通信电路进行半双工通信。

在该通信电路中，单片机主要完成与无线电台的串口通信，与多功能电表的通信以及和采样电路通信的二大通信任务。由于单采样过程的软件流程相对较简单，主要完成对二相工频电压电流的采样，计算出其相应的有效值，最后得出视在功率、有功功率、无功功率，并将这些数据传给通信电路。由于受单片机寄存器的限制，同时满足采样定理的要求，可以在1个工频周期内采样40个点，即每隔5001-k启动1次A/D转换。在本程序中采用特殊事件触发方式定时以达到要求。CCP2是单片机内部集成的两个捕捉模块中的第二个，通过相关寄存器设置，使CCP2工作在比较工作方式。当定时器开始工作时，CCP2会不断地将预先存在其16位寄存器中的值与寄存器中的值做比较，一旦相等，特殊事件触发输出将对寄存器复位，同时启动A/D转换。

需要强调的是在通信过程中无论是发送还是接收每个字节，延时的长短起着关键的影响。这在调试过程中，对比示波器的波形可以设置适当的延时。件控制，循环地采样二相电路的电压电流，然后计算出有功、无功等电参量，并暂存在指定的寄存器中。当通信电路查询窃电报警状态时，采样电路才将电参数送到通信电路中以作比较。

通信电路的工作流程与主站的上位机密切相关。上位机是基于VB的一套完善的售电操作系统，其为图形界面。上位机定时抄一次表，先通过电台将查询参数的相关代码传给通信电路，然后通信电路立刻通过RS485接口从电表中获得各种电量参数，再传回主站，并存在数据中。当工作人员需要查询某个分站的窃电情况时，只需在上位机上作简单的操作，主站依旧由电台传达指令给通信电路，然后通信电路从采样电路中获得相关参量，分别与最近一次备份的多功能电表中的数据相比较，若差值的绝对值在误差范围外就会设置如过压、欠压、过流、欠流等参数的报警位，然后传回主站，并在人机界而中以最直接的方式显示出分站的窃电情况。

附图说明

图1为防窃电装置结构示意图。

具体实施方式

一种防窃电装置，硬件由两部分电路组成，一是采样电路，二是通信电路。两部分电路各用1块独立的80C19616位单片机，80C196单片机外接AD57412位A/D转换器，电压信号的采样采用小型变压器，二相电压经过变压器降压之后滤波，滤波之后的信号送入AD采样。电流信号是通过巨磁阻获得，再通过低通二阶滤波电路放大到适合的信号，采样电路采用异步串行通信接口电路通过RS-485网络，然后与通信电路进行半双工通信。其中上位机是基于VB的一套售电操作系统，其为图形界面，上位机定时抄一次表，先通过电台将查询参数的相关代码传给通信电路，然后通信电路立刻通过RS485接口从电表中获得各种电量参数，再传回主站，并存在数据中，当工作人员需要查询某个分站的窃电情况时，在上位机上操作，主站依旧由电台传达指令给通信电路，然后通信电路从采样电路中获得相关参量，分别与最近一次备份的多功能电表中的数据相比较，若差值的绝对值在误差范围外就会设置如过压、欠压、过流、欠流等参数的报警位，然后传回主站，并在人机界而中以最直接的方式显示出分站的窃电情况。