專利名稱：低壓計量反竊電培訓裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種供配電系統(tǒng)對技術及管理人員進行技能培訓和技術鑒 定的實驗裝置或教學培訓裝置，具體地說，涉及一種低壓計量反竊電培訓 裝置。
背景技術：
電自從被發(fā)現(xiàn)、利用至今，己成為人類社會生存、發(fā)展、進歩所不可
缺少的一種重要能源，人類的所有活動幾乎都與電有著密切的關系；隨著 經濟的發(fā)展，對電的需求量不斷擴大，電力銷售市場的擴大又刺激了整個 電力生產的發(fā)展，但是隨著用電量的增大，尤其是伴隨著市場經濟體系的 建立，竊電現(xiàn)象在全國越來越普遍，竊電問題也變得越來越突出；竊電問 題不僅困擾電力企業(yè)的發(fā)展，也嚴重影響了國家的經濟建設和社會的穩(wěn)定， 然而，由于主觀和客觀上的種種原因，竊電現(xiàn)象卻仍然長期存在并困擾著 供電企業(yè)；從近年來發(fā)現(xiàn)和處理的各種竊電案件來看，不但竊電的手法越 來越高明，竊電的數(shù)額越來越大，而且有些竊電者還專門鉆法律空子，想 方設法逃避應有的懲罰；因此，防治竊電問題已成為一個不容忽視的、迫 切需要解決的重要課題。
目前，電力系統(tǒng)尤其是農村電網系統(tǒng)，其供電檢査人員技術水平相對 較低，還遠遠不能滿足査處竊電的要求；基于嚴重的竊電現(xiàn)象，這就使得 供電企業(yè)急需提高供電檢査及相關管理人員的反竊電技術水平；現(xiàn)有技術 中，針對供電管理人員査處竊電現(xiàn)象的技術培訓，因缺乏實驗和反竊電演 練設備，無法直觀演示竊電方式或手段，而緊緊依靠理論性教學，這常常 使得培訓的效果不佳。
為了解決以上問題，人們一直在尋求一種理想的技術解決方案。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，從而提供一種安全可靠、實用性 強的低壓計量反竊電培訓裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種低壓計量反竊電培訓裝置，該裝 置包括隔離變壓器、竊電模擬器、電能表、通訊模塊和計算機，其中，所 述隔離變壓器、所述電能表分別連接所述竊電模擬器的進線端和出線端， 所述計算機通過所述通訊模塊與所述竊電模擬器通信以控制竊電模擬器模 擬不同的竊電方式。
基于上述，所述竊電模擬器包括開關電源、485通訊模塊、單片機控
制電路和繼電器矩陣電路；其中，所述繼電器矩陣電路包括繼電器驅動芯 片和多個繼電器，所述繼電器線圈一端連接所述開關電源，所述繼電器線 圈另一端連接所述繼電器驅動芯片，所述繼電器切換觸點兩端分別用于連 接所述隔離變壓器和所述電能表；所述開關電源分別連接所述485通訊模 塊和所述單片機控制電路以提供電源，所述485通訊模塊連接所述單片機 控制電路，所述單片機控制電路連接所述繼電器驅動芯片。
基于上述，所述485通訊模塊包括一組MAX485芯片和三組6N137光電 隔離芯片，其中，485通訊信號經MAX485芯片轉換后輸出到三組6N137光 電隔離芯片進行隔離，隔離后的通訊信號用于連接所述單片機控制電路。
基于上述，所述單片機控制電路包括微型處理器、三組6N137光電隔 離芯片和CD4094總線寄存器，其中，485通訊模塊輸出的通訊信號經微型 處理器處理后輸出控制信號，所述控制信號經三組6N137光電隔離芯片隔 離后輸出到所述CD4094總線寄存器，所述CD4094總線寄存器用于連接繼 電器驅動芯片。
基于上述，所述繼電器線圈兩端并聯(lián)二極管，所述二極管負極連接所 述開關電源。
本發(fā)明相對現(xiàn)有技術具有突出的實質性特點和顯著的進步，具體的說，該裝置具有以下優(yōu)點1、該裝置各種竊電方式演示齊全可演示仿真單相 直通表、單相帶CT表、三相四線表和三相三線表發(fā)生竊電時的電能表計量 現(xiàn)象，而且大多是在實際竊電現(xiàn)場發(fā)生過；2、該裝置各種竊電方式設置后， 計算機可自動顯示接線原理圖，清楚明了，人工智能；3、該裝置具備考試、 考核功能，考核時培訓教師能夠在此裝置上統(tǒng)一進行故障設置，保證考核 公證性。


圖1是本發(fā)明的工作原理及結構框圖2是所述竊電模擬器的工作原理及結構框圖3是所述竊電模擬器中485通訊模塊及單片機控制電路的電路原理 示意圖4是所述竊電模擬器中繼電器矩陣電路的電路原理示意圖。
具體實施例方式
下面通過具體實施方式
，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。
如圖1所示， 一種低壓計量反竊電培訓裝置，該裝置包括隔離變壓器 11、竊電模擬器12、電能表13、通訊模塊14和計算機15，其中，所述隔 離變壓器11、所述電能表13分別連接所述竊電模擬器12的進線端和出線 端，所述計算機15通過所述通訊模塊14與所述竊電模擬器12通信以控制 竊電模擬器12模擬不同的竊電方式。
系統(tǒng)的工作過程是工頻三相四線制電源經過隔離變壓器11后進入到 竊電模擬器12，和市電隔離的電源進入竊電模擬器12后，在竊電模擬器 12內部由繼電器矩陣電路進行電路變換，輸出到電能表13進行電能計量；
設置竊電方式時，通過計算機15發(fā)送指令后，由通訊模塊14轉換為 RS485信號，然后與竊電模擬器12進行通訊，竊電模擬器12通過單片機 控制繼電器矩陣電路中的繼電器使其動作，進行電路變換。
裝置各部分具體組成及連接關系是隔離變壓器11，外接工頻電源，用于工頻電源輸入和實驗裝置的隔離， 以確保實驗過程中的安全；隔離變壓器ll采用變比為1: l的變壓器，它 是一種通用產品；
竊電模擬器12，用于模擬各種竊電方式，由繼電器矩陣電路及其驅動 電路組成，通過繼電器的組合，模擬不同的竊電方式；
電能表13，表尾接于竊電模擬器12的輸出端，用于不同竊電方式下 電能消耗的計量；
通訊模塊14，是RS232/485轉換模塊，屬于一種通用產品；
計算機15，是一種通用的計算機，主要實現(xiàn)控制及本裝置模擬的各種 竊電方式及現(xiàn)象的演示。
如圖2、圖3和圖4所示，所述竊電模擬器包括開關電源1、 485通訊 模塊2、單片機控制電路3和繼電器矩陣電路4;其中，所述開關電源1 分別連接所述485通訊模塊2、所述單片機控制電路3和繼電器矩陣電路4 以提供電源，所述485通訊模塊2連接所述單片機控制電路3，所述單片 機控制電路3連接所述繼電器矩陣電路4的繼電器驅動芯片。
如圖3所示，所述485通訊模塊包括一組MAX485芯片Ul、三組6N137 光電隔離芯片(U3,U4，U5)和若干電阻(Rl， R3， R4， R5， R6， R7， R8， R9)， 其中，485通訊信號經MAX485芯片轉換后輸出到三組6N137光電隔離芯片 進行隔離，隔離后的通訊信號用于連接所述單片機控制電路。
基于上述，所述單片機控制電路包括微型處理器U2、三組6N137光電 隔離芯片(U6，U7，U8)、兩個CD4094總線寄存器(U9，U10)、若干電阻(RIO， Rll， R12， R13， R14， R15)、電阻排RR1、兩個電容(C1，C2)和晶振CY1， 所述微型處理器U2采用AT89S52，所述CD4094總線寄存器是8級移位存 儲總線寄存器；其中，485通訊模塊輸出的通訊信號經微型處理器處理后 輸出控制信號，所述控制信號經三組6N137光電隔離芯片隔離后輸出到所 述CD4094總線寄存器，所述CD4094總線寄存器用于連接繼電器驅動芯片。在竊電模擬器12中，RS485通訊信號進入MAX485芯片的6P、 7P腳， 通訊信號經過轉換后，從MAX485芯片的1P、 4P腳輸出到6N137光電隔離 芯片進行隔離，MAX485芯片的2P、 3P腳接收微型處理器U2的I/O 口經過 6N137光電隔離芯片發(fā)送的電平數(shù)據，使其處于通訊信號的接受或者發(fā)送 狀態(tài)，隔離后的通訊信號到微型處理器U2的通訊串口 RXD、 TXD腳，經過 微型處理器U2處理后，發(fā)送數(shù)據到CD4094總線寄存器，再輸出到繼電器 驅動芯片，繼電器驅動芯片驅動相應繼電器動作，完成竊電電路轉換。
如圖4所示，所述繼電器矩陣電路4包括兩個繼電器驅動芯片(U11，U1 2) 、 14個繼電器(L1，L2，L3，L4，L5，L6，L7，L8，L9， L10，L11，L12，L13，L14) 和與前述14個繼電器配套的14個二極管(D1, D2， D3， D4， D5， D6， D7， D8， D9, D 10，D11，D12，D16，D17)，所述繼電器驅動芯片采用MC1413;其中，所述繼 電器線圈一端連接所述開關電源，所述繼電器線圈另一端連接所述繼電器 驅動芯片，所述繼電器切換觸點兩端并聯(lián)二極管，所述二極管負極連接所 述開關電源；所述繼電器兩端分別用于連接所述隔離變壓器ll和所述電能 表13。
最后應當說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對其 限制；盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技 術人員應當理解依然可以對本發(fā)明的具體實施方式
進行修改或者對部分技 術特征進行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發(fā) 明請求保護的技術方案范圍當中。
權利要求
1、一種低壓計量反竊電培訓裝置，其特征在于該裝置包括隔離變壓器、竊電模擬器、電能表、通訊模塊和計算機，其中，所述隔離變壓器、所述電能表分別連接所述竊電模擬器的進線端和出線端，所述計算機通過所述通訊模塊與所述竊電模擬器通信以控制竊電模擬器模擬不同的竊電方式。
2、 根據權利要求l所述的低壓計量反竊電培訓裝置，其特征在于所 述竊電模擬器包括開關電源、485通訊模塊、單片機控制電路和繼電器矩 陣電路；其中，所述繼電器矩陣電路包括繼電器驅動芯片和多個繼電器， 所述繼電器線圈一端連接所述開關電源，所述繼電器線圈另一端連接所述 繼電器驅動芯片，所述繼電器切換觸點兩端分別用于連接所述隔離變壓器 和所述電能表；所述開關電源分別連接所述485通訊模塊和所述單片機控 制電路以提供電源，所述485通訊模塊連接所述單片機控制電路，所述單 片機控制電路連接所述繼電器驅動芯片。
3、 根據權利要求2所述的低壓計量反竊電培訓裝置，其特征在于所 述485通訊模塊包括一組MAX485芯片和三組6N137光電隔離芯片，其中， 485通訊信號經MAX485芯片轉換后輸出到三組6N137光電隔離芯片進行隔 離，隔離后的通訊信號用于連接所述單片機控制電路。
4、 根據權利要求2所述的低壓計量反竊電培訓裝置，其特征在于所 述單片機控制電路包括微型處理器、三組6N137光電隔離芯片和CD4094 總線寄存器，其中，485通訊模塊輸出的通訊信號經微型處理器處理后輸 出控制信號，所述控制信號經三組6N137光電隔離芯片隔離后輸出到所述 CD4094總線寄存器，所述CD4094總線寄存器用于連接繼電器驅動芯片。
5、 根據權利要求2所述的低壓計量反竊電培訓裝置，其特征在于所 述繼電器兩端并聯(lián)二極管，所述二極管負極連接所述開關電源。
全文摘要
本發(fā)明提供一種低壓計量反竊電培訓裝置，該裝置包括隔離變壓器、竊電模擬器、電能表、通訊模塊和計算機，其中，所述隔離變壓器、所述電能表分別連接所述竊電模擬器的進線端和出線端，所述計算機通過所述通訊模塊與所述竊電模擬器通信以控制竊電模擬器模擬不同的竊電方式；所述竊電模擬器包括開關電源、485通訊模塊、單片機控制電路和繼電器矩陣電路；繼電器矩陣電路包括繼電器驅動芯片和多個繼電器，所述開關電源分別連接所述485通訊模塊和所述單片機控制電路以提供電源，所述485通訊模塊連接所述單片機控制電路。該裝置解決了低壓計量反竊電教學實驗或培訓手段落后的問題，其具有安全可靠、實用性強的優(yōu)點。
文檔編號G09B23/18GK101567141SQ20091006492
公開日2009年10月28日 申請日期2009年5月15日 優(yōu)先權日2009年5月15日
發(fā)明者支長義, 柴書峰, 王占清, 董生懷 申請人:鄭州萬特電氣有限公司