基于实时监测的便携式防盗电装置设计.docx

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基于实时监测的便携式防盗电装置设计

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宋超刘彦

摘要：随着经济发展，窃电现象日益严重，由窃电造成的电能损耗已成为电网线损中极其重要的组成部分。而目前窃电手段先进，发现难、举证难，缺少有效便捷的监测装置。设计一款线上采电的防窃电监测装置，在配电柜进线端检测用户用电状态并储存相关数据，判断是否存在窃电行为。该设计无需充电及外置电源，体积小，操作简单，高效准确。

Abstract：Withthedevelopmentoftheeconomy，thephenomenonofelectricitytheftisbecomingmoreandmoreserious.Thepowerlosscausedbyelectricitythefthasbecomeanextremelyimportantpartofthepowerlineloss.Atpresent，themethodsofstealingelectricityareadvanced，anditisdifficulttofindandprove，andthereisnoeffectiveandconvenientmonitoringdevice.Thispaperdesignsanelectricityanti-theftmonitoringdeviceforonlinepowertransmissiontodetecttheuserspowerconsumptionstatusattheincomingendofthepowerdistributioncabinetandstorerelevantdatatodeterminewhetherthereisapowerstealingbehavior.Thedesignrequiresnochargingandexternalpowersupply，andithassmallsize，simpleoperation，highefficiencyandaccuracy.

关键词：实时监测;便携式防盗电装置;设计

Keywords：real-timemonitoring;portableelectricityanti-theftdevice;design

：TM76?????????????????????：A?????????????????：1006-4311（2019）35-0186-02

0?引言

长期以来，主要的窃电方式多为通过电表改造，减小电量测量值。随着电能计量设备的发展与完善，如今大部分窃电用户通过在配电柜的进线端引线，挂接用电设备，避免电流流经电流表产生计费，达到窃电目的。针对以上窃电手段，设计一款窃电监测设备，无需外接电源及充电，具有线路采电、携带方便、测量准确等优点，可对用户用电量进行准确测量，通过数据对比分析，实现窃电判断、证据收集等功能。

1?总体方案

该设备由电源模块、信号采集模块、数据处理模块、通信模块组成。电源模块通过互感器，将线路电信号变化成控制系统电源;信号采集模块完成用户端配电箱的数据采集;数据处理模块完成数据计算分析判断;通信模块将结果数据上传上位机。

2?各模块电路设计

2.1电源模块

设计通过电力互感器二次输出端取电，为监测设备提供电力支持，实现设备的无源化。从而减小设备质量和体积，方便携带，扩大设备使用范围，减少维护费用，提高使用寿命，保证测量准确性。

电源模块电路如图2所示。

按照设计要求，前端互感器为面向企业进行测量的电力电压互感器，输入电压380V，输出电压100V，标称值15VA。选择安时捷（ANSJ）公司的开关电源模块进行AC-DC转换，相较于变压器和滤波电路组成的转换电路，其体积小，转换效率高，当输入电压范围宽时，仍能保证较稳定的电压输出。

2.2信号采集模块

信号采集电路完成对电压电流信号的采集、AD转换、信号处理。为避免对电力互感器的影响，需要低功耗、测量精度高、抗干扰能力强的计量芯片，选择珠海炬力集成电路设计有限公司开发的ATT7022B，能够测量有功功率、无功功率、视在功率等，精度高，同时抗干扰能力强，低功耗。前端采集电路为电压采集电路和电流采集电路，在AD转换器介入输入时，电压输入额定值选择0.4V，电流输入额定值我们选择0.1V，AD转换的输入方式选择差分输入。在电压采样电路中，先将电压信号通过电阻变成电流信号