交流電相位識(shí)別儀及交流電相位識(shí)別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]交流電相位識(shí)別儀及交流電相位識(shí)別方法，屬于電力檢測(cè)儀器領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，低壓配電網(wǎng)三相線從臺(tái)區(qū)變壓器接出進(jìn)入用戶接線箱后，在用戶級(jí)接線時(shí)，已經(jīng)分不清交流電的A相、B相和C相，只能隨意接線。由于三相不能均衡的用電，導(dǎo)致某一相或兩相負(fù)荷過重，造成三相電流不平衡，以致線損增大，甚至燒毀變壓器，弓丨起火災(zāi)等，給國(guó)家和人民造成重大損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以自動(dòng)識(shí)別并顯示三相交流電的相線信息，方便用戶端按負(fù)荷大小進(jìn)行三相負(fù)荷分配，使交流電三相線的負(fù)荷均衡，避免因三相電流不平衡而造成危險(xiǎn)的交流電相位識(shí)別儀，以及判斷迅速，準(zhǔn)確度高的交流電相位識(shí)別方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該交流電相位識(shí)別儀，包括變壓器輸出地三相四線交流電，其特征在于:設(shè)置有相位識(shí)別儀主機(jī)和與之無(wú)線通訊的相位識(shí)別儀分機(jī)，所述的三相四線交流電的三相火線以及零線接入相位識(shí)別儀分機(jī)的控制線路中，三相四線交流電的至少一相火線以及零線接入相位識(shí)別儀主機(jī)的控制電路中。
[0005]優(yōu)選的，所述的相位識(shí)別儀分機(jī)的控制電路包括第一中央處理單元、第一時(shí)鐘同步模塊、第一相位生成模塊、第一短線收發(fā)模塊、數(shù)碼管模塊以及按鍵；第一時(shí)鐘同步模塊與第一中央處理單元的輸入端相連，第一通訊模塊與第一中央處理單元互聯(lián)，第一相位生成模塊與第一中央處理單元的輸入端相連，所述交流電接入第一相位生成模塊，第一中央處理單元的輸出端同時(shí)連數(shù)碼管模塊以及可輸入控制指令的按鍵。
[0006]優(yōu)選的，所述的相位識(shí)別儀主機(jī)的控制電路包括第二中央處理單元、第二時(shí)鐘同步模塊、第二相位生成模塊以及第二短線收發(fā)模塊，第二時(shí)鐘同步模塊與第二中央處理單元的輸入端相連，第二通訊模塊與第二中央處理單元互聯(lián)，第二相位生成模塊與第二中央處理單元的輸入端相連。
[0007]優(yōu)選的，在所述的相位識(shí)別儀主機(jī)以及相位識(shí)別儀分機(jī)的控制電路中還設(shè)置有用于對(duì)工作狀態(tài)進(jìn)行指示的指示燈模塊。
[0008]一種交流電相位識(shí)別方法，其特征在于:包括如下步驟:
步驟1，相位識(shí)別儀分機(jī)的控制電路執(zhí)行分機(jī)工作流程向相位識(shí)別儀主機(jī)發(fā)送請(qǐng)求指令；
步驟2，相位識(shí)別儀主機(jī)的控制電路接收到相位識(shí)別儀分機(jī)發(fā)送的請(qǐng)求指令后，執(zhí)行主機(jī)工作流程得到接入其內(nèi)的相線的相位數(shù)據(jù)，并返回相位識(shí)別儀分機(jī)；
步驟3，相位識(shí)別儀分機(jī)接收到相位識(shí)別儀主機(jī)返回的相位數(shù)據(jù)后，結(jié)合其自身得到的相位數(shù)據(jù)，執(zhí)行相位判斷方法對(duì)各相位進(jìn)行判斷并進(jìn)行顯示； 所述的相位數(shù)據(jù)包括:對(duì)每一相線進(jìn)行采集計(jì)數(shù)方法得到的計(jì)數(shù)數(shù)值以及進(jìn)行采集計(jì)數(shù)方法時(shí)的時(shí)標(biāo)信息。
[0009]優(yōu)選的，所述的分機(jī)工作流程，包括如下步驟:
步驟1001，按下按鍵；
當(dāng)需要進(jìn)行相位識(shí)別時(shí)，按下與相位識(shí)別儀分機(jī)控制電路中第一中央處理單元相連的按鍵；
步驟1002，確定實(shí)時(shí)時(shí)間；
當(dāng)?shù)谝恢醒胩幚韱卧獧z測(cè)到按鍵被按下后，通過第一時(shí)鐘同步模塊送入的數(shù)據(jù)確定實(shí)時(shí)時(shí)間；
步驟1003，發(fā)送請(qǐng)求指令；
第一中央處理單元通過相位識(shí)別儀分機(jī)控制電路中的第一通訊模塊向相位識(shí)別儀主機(jī)發(fā)送請(qǐng)求指令；
步驟1004，米集相位彳目息；
第一中央處理單元將請(qǐng)求指令發(fā)出后，等待處理相位識(shí)別儀主機(jī)根據(jù)主機(jī)工作流程處理返回的相位數(shù)據(jù)；第一中央處理單元同時(shí)以實(shí)時(shí)時(shí)間為起點(diǎn)，在此后的兩個(gè)連續(xù)的整分點(diǎn)按照采集計(jì)數(shù)方法對(duì)三相相位進(jìn)行采集計(jì)數(shù)；
步驟1005，主機(jī)是否將相位數(shù)據(jù)返回；
第一中央處理單元判斷預(yù)設(shè)定的時(shí)間內(nèi)是否接收到相位識(shí)別儀主機(jī)返回的相位數(shù)據(jù)，如果接收到了相位識(shí)別儀主機(jī)返回的相位數(shù)據(jù)，執(zhí)行步驟1006，如果未收到相位識(shí)別儀主機(jī)返回的相位數(shù)據(jù)，返回執(zhí)行步驟1002 ;
步驟1006，時(shí)標(biāo)信息是否相符；
第一中央處理單元判斷相位識(shí)別儀主機(jī)返回的相位數(shù)據(jù)中的時(shí)標(biāo)信息與與其自身采集得到的采集數(shù)據(jù)中的時(shí)標(biāo)信息是否相匹配，如果匹配，執(zhí)行步驟1007，如果不匹配，返回步驟1002 ；
步驟1007，進(jìn)行相位判斷；
第一中央處理單元讀取相位識(shí)別儀主機(jī)返回的相位信息中的計(jì)數(shù)數(shù)值，以及其自身通過采集計(jì)數(shù)方法得到的三相相位的相位數(shù)據(jù)中的計(jì)數(shù)數(shù)值，按照相位判斷方法，對(duì)各相相位進(jìn)行判斷；
步驟1008，進(jìn)行相位顯示；
第一中央處理單元根據(jù)判斷出的三相相位，通過數(shù)碼管模塊進(jìn)行顯示。
[0010]優(yōu)選的，所述的主機(jī)工作流程，包括如下步驟:
步驟2001，接收分機(jī)請(qǐng)求；
相位識(shí)別儀主機(jī)控制電路中的第二中央處理單元通過第二通訊模塊接收到相位識(shí)別儀分機(jī)發(fā)來(lái)的請(qǐng)求指令；
步驟2002，確定實(shí)時(shí)時(shí)間；
當(dāng)?shù)诙醒胩幚韱卧獧z測(cè)到按鍵被按下后，通過第二時(shí)鐘同步模塊送入的數(shù)據(jù)確定實(shí)時(shí)時(shí)間；
步驟2003，記錄A相相位；
第二中央處理單元在下一整分開始時(shí)通過采集計(jì)數(shù)方法對(duì)接入其中的相線進(jìn)行采集計(jì)數(shù)得到相位數(shù)據(jù)；
步驟2004，發(fā)送相位數(shù)據(jù)；
第二處理單元將得到的相位數(shù)據(jù)返回至相位識(shí)別儀分機(jī)。
[0011]優(yōu)選的，所述的采集計(jì)數(shù)方法為:以固定頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)并對(duì)相應(yīng)相線的上升沿或下降沿進(jìn)行采集，上升沿或下降沿到來(lái)后停止計(jì)數(shù)，得到所述的計(jì)數(shù)數(shù)值。
[0012]優(yōu)選的，所述的固定頻率為100 μ S。
[0013]優(yōu)選的，所述的相位判斷方法為:
步驟a，相位識(shí)別儀分機(jī)根據(jù)相位識(shí)別儀主機(jī)送入的計(jì)數(shù)數(shù)值確定A相相線；
步驟b，按照以下判據(jù)之一進(jìn)行判斷:
判據(jù)1:A相計(jì)數(shù)數(shù)值大于其它兩相線的計(jì)數(shù)數(shù)值，則其他兩相線中計(jì)數(shù)數(shù)值最小的為B相，另一個(gè)為C相；
判據(jù)2: A相計(jì)數(shù)數(shù)值大于其中的一相的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)且小于另一相的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)，則計(jì)數(shù)數(shù)值最小的為C相，另一個(gè)為B相；
判據(jù)3:A相計(jì)數(shù)數(shù)值小于其它兩相計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)，則其它兩相線中計(jì)數(shù)數(shù)值小的為B相，計(jì)數(shù)大數(shù)值的為C相；
判據(jù)4:當(dāng)A相計(jì)數(shù)數(shù)值為O時(shí)，同判據(jù)3，計(jì)數(shù)數(shù)值為195~205時(shí)，同判據(jù)I。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果是:
1、通過本交流電相位識(shí)別儀及交流電相位識(shí)別方法，可以快速準(zhǔn)確的對(duì)用戶接線端的交流電三相火線的相位進(jìn)行判斷，方便用戶端接線，使交流電三相線的負(fù)荷均衡，避免因三相電流不平衡而造成危險(xiǎn)。
[0015]2、相位識(shí)別儀主機(jī)和相位識(shí)別儀分機(jī)之間以短信的形式進(jìn)行無(wú)線通訊，通訊快速穩(wěn)定，消除了因遮擋或距離長(zhǎng)而造成的通訊失敗。
[0016]3、相位識(shí)別儀主機(jī)和相位識(shí)別儀分機(jī)同時(shí)通過GPS進(jìn)行對(duì)時(shí)，保證了對(duì)視的準(zhǔn)確性。
[0017]在相位識(shí)別儀進(jìn)行相位判斷時(shí)，通過計(jì)數(shù)的方式記錄相位信息，所涉及的數(shù)據(jù)包較小，方便發(fā)送。
[0018]4、通過相位生成模塊將交流電的正弦波轉(zhuǎn)換為矩形波，方便中央處理單元進(jìn)行采集。
[0019]5、通過數(shù)碼管模塊直接對(duì)相位進(jìn)行指示，觀察更為直觀，通過指示燈模塊對(duì)工作狀態(tài)進(jìn)行指示，工作更加可靠。
[0020]6、通過GPS送入的秒脈沖信號(hào)以及串口信號(hào)對(duì)時(shí)間進(jìn)行精確判斷，計(jì)時(shí)更加精確。
【附圖說明】
[0021]圖1為交流電相位識(shí)別儀連接示意圖。
[0022]圖2為交流電相位識(shí)別儀分機(jī)控制電路原理方框圖。
[0023]圖3為交流電相位識(shí)別儀主機(jī)控制電路原理方框圖。
[0024]圖4為交流電相位識(shí)別儀中央處理單元電路原理圖。
[0025]圖5~6為交流電相位識(shí)別儀通訊模塊電路原理圖。
[0026]圖7為交流電相位識(shí)別儀指示燈模塊電路原理圖。
[0027]圖8為交流電相位識(shí)別儀相位生成模塊電路原理圖。
[0028]圖9~10為交流電相位識(shí)別儀數(shù)碼管模塊電路原理圖。
[0029]圖11~12為交流電相位識(shí)別儀供電模塊電路原理圖。
[0030]圖13為交流電相位識(shí)別儀時(shí)鐘同步模塊電路原理圖。
[0031]圖14為交流電相位識(shí)別方法分機(jī)工作流程圖。
[0032]圖15為交流電相位識(shí)別方法主機(jī)工作流程圖。
[0033]圖16為交流電相位識(shí)別方法相位判斷流程圖。
[0034]圖17為交流電相位識(shí)別方法交流電相位示意圖。
[0035]圖18為交流電相位識(shí)別方法實(shí)施例2相位識(shí)別儀分機(jī)工作流程圖。
[0036]圖19為交流電相位識(shí)別方法實(shí)施例2相位識(shí)別儀主機(jī)工作流程圖。
[0037]其中:1、變壓器2、相位識(shí)別儀主機(jī)3、輸電線纜4、用戶接線箱5、相位識(shí)別儀分機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0038]圖1~17是本發(fā)明的最佳實(shí)施例，下面結(jié)合附圖1~19對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0039]實(shí)施例1:
如圖1所示，在輸電線路中，三相四線制的輸電線纜3自變壓器I中接出，連接至用戶接線箱4內(nèi)。自配電網(wǎng)端的變壓器I中引出的交流電接入相位識(shí)別儀主機(jī)2內(nèi)，自用戶接線箱4中引出的交流電接入相位識(shí)別儀分機(jī)5中。由于相位識(shí)別儀主機(jī)2連接在配電網(wǎng)一端，因此相位識(shí)別儀主機(jī)2可判斷出交流電的A、B、C三相相線，而在用戶接線箱4 一側(cè)，已無(wú)法分清交流電的A、B、C