电缆漏电的监测装置

专利摘要:
本实用新型涉及一种电缆漏电的监测装置，检测电路用于检测负载回路实时数据将采集得到的数据输入至微控制器，微控制器的输出连接通信电路用于发送读取到电流数据，通信电路最终将数据发送至路灯管理系统平台，能够实时监测路灯配电柜每一回路的漏电流数据，通过路灯网关上报给路灯管理系统，路灯管理系统分析判断后远程设置配电柜的漏电动作电流。
公开号:CN214335177U
申请号:CN202120028614.6U
申请日:2021-01-06
公开日:2021-10-01
发明作者:权循华；杜庆朋；谢洋
申请人:Hefei Daming Zhilian Technology Co ltd；
IPC主号:G01R31-52

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及一种电缆漏电的监测装置。
[n0002] 城市路灯照明系统具有路灯数量多、分布广等特点，针对路灯电缆漏电情况，目前采取的办法是在路灯配电柜安装漏电保护器。漏电保护器的动作电流是由配电柜所带的负载数量决定的，负载数量越多，漏电动作电流设定的越大。负载数量越少，漏电动作电流设定的越小，此处的漏电动作电流的含义是指当负载的漏电电流为i时，漏电保护器切断负载回路。因此，对于负载数量不同的路灯配电柜，漏电保护器的漏电动作电流是不同的，这就需要工作人员根据路灯配电柜的负载数量，现场手动安装适合配电柜的漏电保护器。这样不仅耗费人工和成本，还存在安装不合适的漏电保护器的风险。
[n0003] 本实用新型目的是提供一种安装在路灯配电柜里面、实时采集的每个回路电缆漏电流的监测装置，并将数据主动上报给路灯管理系统平台。
[n0004] 为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种电缆漏电的监测装置，其特征在于：包括检测电路、微控制器、通信电路，检测电路用于检测负载回路实时数据将采集得到的数据输入至微控制器，微控制器的输出连接通信电路用于发送读取到电流数据，通信电路最终将数据发送至路灯管理系统平台。
[n0005] 路灯管理系统平台对上报的漏电流数据分析判断，准确计算出适合该配电柜的漏电动作电流，并将此漏电动作电流下发给本装置，本装置按照这一设定电流作为漏电动作电流运行。最终实现远程设置配电柜的漏电动作电流这一技术问题。所以，本实用新型作为检测漏电电流的装置，其采集到的数据为路灯管理系统平台拟定控制方案提供基础依据。
[n0006] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种漏电监测装置，能够实时监测路灯配电柜每一回路的漏电流数据，通过路灯网关上报给路灯管理系统，路灯管理系统分析判断后远程设置配电柜的漏电动作电流。
[n0007] 图1是本实用新型的的原理图；
[n0008] 图2是电缆漏电监测装置的原理框图。
[n0009] 下面结合原理图对本实用新型进一步说明。
[n0010] 如图2所示的原理框图，一种电缆漏电的监测装置，包括检测电路、微控制器、通信电路，检测电路用于检测负载回路实时数据将采集得到的数据输入至微控制器，微控制器的输出连接通信电路用于发送读取到电流数据，通信电路最终将数据发送至路灯管理系统平台。
[n0011] 以下结合图1、2说明信号采集的具体方案。
[n0012] 检测电路包括电量采集芯片U1，微控制器为微控制器芯片U2；
[n0013] 路灯配电柜输出端的每一个回路的相线与零线同时穿过剩余电流互感器的一次线圈，二次侧的S1和S2分别连接到P1、P2、P3、P4接线端子的两个接线位置；
[n0014] P1接线端子1、2之间并联电阻R2，同时电阻R1与电容C1串联后接地且并联在电阻R2两端；
[n0015] P2接线端子1、2之间并联电阻R5，电阻R3、电容C2、电容C3电阻R4依次串联后并联在电阻R5两端，电容C2、电容C3之间接地；
[n0016] P3接线端子1、2之间并联电阻R14，电阻R15、电容C16、电容C17、电阻R16依次串联后并联在电阻R14两端，电容C16、电容C17之间接地；
[n0017] P4接线端子1、2之间并联电阻R17，电阻R18、电容C18、电容C19、电阻R19依次串联后并联在电阻R17两端，电容C18、电容C19之间接地；
[n0018] R1与C1、R3与C2、R4与C3之间分别引出三个检测信号V2P、V1P、V1N连接到电量采集芯片U1的7、8、9三个引脚，R15与C16、R16与C17、R18与C18、R19与C19之间分别引出四个检测信号V3P、V3N、V4P、V4N分别连接电量采集芯片U1的5、6、13、14四个引脚。
[n0019] 每一回路的漏电流数据经过剩余电流互感器电连接部分的检测，连接至电量采集芯片U1的输入，电量采集芯片U1通过其内部的SPI通信传输给微控制器芯片U2，然后微控制器芯片U2通过串口发送给隔离芯片U3，经过无线通信芯片U4最终发送给路灯管理系统平台；
[n0020] 经过平台分析计算出适合该路灯配电柜的漏电动作电流数据，按照接收各回路漏电流的反向路径发送给微控制器芯片U2，微控制器芯片U2收到数据后保存在微控制器的存储区，作为漏电监测装置工作的动作电流。
[n0021] 所述的电量采集芯片U1的型号为ATT7053，微控制器芯片U2的型号为STM32F030C8T6，所述的隔离芯片U3的型号为ADUM1201。
[n0022] 剩余电路互感器及其二次侧P1连接的电阻R1、R2、电容C1以及电量采集芯片U1完成回路1的漏电流数据采集，剩余电路互感器及其二次侧P2连接的电阻R3、R4、R5、C2、C3以及电量采集芯片U1完成回路2的漏电流数据采集，剩余电路互感器及其二次侧P3连接的电阻R14、R15、R16、C16、C17以及电量采集芯片U1完成回路3的漏电流数据采集，剩余电路互感器及其二次侧P4连接的电阻R17、R18、R19、C18、C19以及电量采集芯片U1完成回路4的漏电流数据采集。
[n0023] 电量采集芯片U1的1脚接3.3v电源，同时接电容C5到地；2脚接电容C6到地；3、4脚短接一起接电容C4到地，同时连接上拉电阻R6到3.3v；5、6、7、8、9脚以及13、14脚分别连接P1、P2、P3、P4部分的输出；10脚连接相互并联的两个电容C7、C8到地；11脚直接接地；16脚连接微控制器芯片U2的14脚；18脚外接电阻R7和电容C11构成的复位电路；19、20、21引脚分别连接微控制器芯片U2的17、16、15脚，SPI_CS、SPI_MOSI、SPI_MISO、SPI_SCK四个信号完成数据的传输；22、23脚外接Y1、C9、C10组成的振荡电路；24脚直接接地；12、15、17脚悬空，不做处理。
[n0024] 微控制器芯片U2的1、9、24、36、48脚接3.3v电源；8、23、35、47接地；5、6脚连接Y2、C12、C13构成的振荡电路；7脚连接电阻R9和电容C14分别至3.3v电源和地；30、31分别连接到隔离芯片U3的3、2脚完成通信；33脚串联电阻R10后连接无线通信芯片U4的14脚，实现对无线通信芯片U4地址信息的配置；7、34、37三个脚分别连接到P5元件的2、3、4脚实现软件下载的功能；44脚连接电阻R8到地；U2的其余引脚悬空。
[n0025] 上述微控制器部分电路实现4个回路漏电流数据的采集汇总以及打包封装，为后续的通信电路准备好数据格式。
[n0026] 通信隔离芯片U3的1、4脚分别连接3.3v电源和地；8、5脚分别连接隔离的5v电源和地；6、7脚分别串联电阻R11、R12后连接至无线通信芯片U4的22、23脚。
[n0027] 无线通信芯片U4的21、20脚分别连接隔离的5v电源和地，8脚串联LED指示灯和电阻R13后上拉至5v电源。
[n0028] 每一回路的漏电流数据经过剩余电流互感器电连接部分的检测，连接至电量采集芯片U1的输入，电量采集电路通过其内部的SPI通信传输给微控制器芯片U2，微控制器芯片U2然后通过串口发送给隔离芯片U3，经过无线通信芯片U4最终发送给路灯管理系统平台。经过平台分析计算出适合该路灯配电柜的漏电动作电流数据，按照接收各回路漏电流的反向路径发送给本装置中的微控制器芯片U2，微控制器U2收到数据后保存在微控制器的存储区，作为漏电监测装置工作的动作电流，至此达到远程设置漏电动作电流的目的。

权利要求:
Claims (4)
[0001] 1.一种电缆漏电的监测装置，其特征在于：包括检测电路、微控制器、通信电路，检测电路用于检测负载回路实时数据将采集得到的数据输入至微控制器，微控制器的输出连接通信电路用于发送读取到电流数据，通信电路最终将数据发送至路灯管理系统平台；
检测电路包括电量采集芯片U1，微控制器为微控制器芯片U2；路灯配电柜输出端的每一个回路的相线与零线同时穿过剩余电流互感器的一次线圈，二次侧的S1和S2分别连接到P1、P2、P3、P4接线端子的两个接线位置；
P1接线端子1、2之间并联电阻R2，同时电阻R1与电容C1串联后接地且并联在电阻R2两端；
P2接线端子1、2之间并联电阻R5，电阻R3、电容C2、电容C3电阻R4依次串联后并联在电阻R5两端，电容C2、电容C3之间接地；
P3接线端子1、2之间并联电阻R14，电阻R15、电容C16、电容C17、电阻R16依次串联后并联在电阻R14两端，电容C16、电容C17之间接地；
P4接线端子1、2之间并联电阻R17，电阻R18、电容C18、电容C19、电阻R19依次串联后并联在电阻R17两端，电容C18、电容C19之间接地；
R1与C1、R3与C2、R4与C3之间分别引出三个检测信号V2P、V1P、V1N连接到电量采集芯片U1的7、8、9三个引脚，R15与C16、R16与C17、R18与C18、R19与C19之间分别引出四个检测信号V3P、V3N、V4P、V4N分别连接电量采集芯片U1的5、6、13、14四个引脚。
[0002] 2.根据权利要求1所述的电缆漏电的监测装置，其特征在于：每一回路的漏电流数据经过剩余电流互感器电连接部分的检测，连接至电量采集芯片U1的输入，电量采集芯片U1通过其内部的SPI通信传输给微控制器芯片U2，然后微控制器芯片U2通过串口发送给隔离芯片U3，经过无线通信芯片U4最终发送给路灯管理系统平台；经过平台分析计算出适合该路灯配电柜的漏电动作电流数据，按照接收各回路漏电流的反向路径发送给微控制器芯片U2，微控制器芯片U2收到数据后保存在微控制器的存储区，作为漏电监测装置工作的动作电流。
[0003] 3.根据权利要求1所述的电缆漏电的监测装置，其特征在于：所述的电量采集芯片U1的型号为ATT7053、微控制器芯片U2的型号为STM32F030C8T6。
[0004] 4.根据权利要求2所述的电缆漏电的监测装置，其特征在于：所述的隔离芯片U3的型号为ADUM1201。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202120028614.6U|CN214335177U|2021-01-06|2021-01-06|电缆漏电的监测装置|CN202120028614.6U| CN214335177U|2021-01-06|2021-01-06|电缆漏电的监测装置|