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专利名称：智能电力参数检测记录仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力参数测试仪器，特别涉及一种智能电力参数检测记录仪。
目前，在电力系统中，为了更好地完成电力调度、管理，减少电能消耗，减轻劳动强度，提高工作效率，在大型电站，采用自动巡检系统对电力参数进行巡回检测。该系统设备大，结构复杂，造价昂贵，只能应用于大型电站，面不适用于中小型变电所(站)。目前在中小型变电所(站)中，对电力参数的测量是采用模拟仪表，其参数的记录靠值班人员进入高压室抄表。这样测得的数据既不准确，又费工、费时，而且极不安全。
本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，而提供一种适用于中小型变电所(站)的智能电力参数检测记录仪。
本实用新型的目的可以通过以下措施来实现智能电力参数检测记录仪的结构是在箱体(1)的正面板上(2)处装着电源开关K，(3)处装着电度时间显示器LED1-3，(4)处装着电度、时间位数切换开关K1，(5)处装着P、Q切换开关K2，(6)处装着电度时间校正键X0～X6，箱体(1)的后面板上(7)处装着外接电源插口，(8)处装着保险管，(9)处装着电压、电流输入插口，(10)处装着P、Q输入接口，(11)处装着打印机电源接线柱，(12)处装着打印机接口，箱体(1)内装着电力参数检测、处理、记录电路板，其电路板又分别与箱体正面板和后面板上的功能键、接线柱和接口相连接，后面板上的打印机电源接线柱和打印机接口又分别通过导线连接着微型打印机(13)。
智能电力参数检测记录仪的检测记录电路的连接方法是稳压电源输出+5V电压，输入单片机最小系统及检测记录电路，单片机8031的PO口经过地址锁存器373外接只读存储器2764和随机存储器6264，组成单片机最小系统，随机存储器6264外接停电保护电路，8031的PO口，RST和P3口的RD、WR、ALE端连接可编程接口电路8155，8031的PO口和RD、WR连接A/D转换器0809，8031的P2口外接地址译码器139，以实现对只读存储器2764、随机存储器6264、可编程接口电路8155及A/D转换器0809的编址，被测电压、电流分别经电压变送器和电流变送器电路输入A/D转换器0809，可编程接口电路8155的PB口和单片机8031的P30、P31接微型打印机TPμP-40B，可编程接口电路8155的PA口和PC口通过七段译码器7447接数码显示器LED1-3，单片机8031的PO口、读写线RD、WR和外部中断线INT1分别接时钟板GKD-08-SH的数据线D0～D7、读写线RD、WR和中断线INT1，锁存器373的输出1Q～8Q接时钟板GKD-08-SH的地址线A0～A7，单片机8031的P10～P16接正面板上的电度时间校正键X0～X6，单片机8031的P17和P32分别接正面板上的电度、时间位数切换开关K1和P、Q切换开关K2，8031的T0、T1端接电度检测电路。
电度检测电路连接方法是，光电转换器L/EI和L/EII分别按装在变电所(站)的有功电度表Wh和无功电度表Varh上，将电度表的转数变成脉冲数，再经史密特触发器40106整形放大后送入8031计数，其连接方法是L/EI和L/EII的1脚与地之间分别串联电阻R17、R18，其2脚均接+5V电源，3脚分别接史密特触发器40106的1脚、13脚，40106的1脚与地之间并联电阻R15、电容C5，13脚与地之间并联电阻R16、电容C6，2脚与3脚连接，11脚和12脚连接，4脚和10脚分别通过电容C3和C4与8031的T1和T0端连接。
电压变送器电路的连接方法是，被测电压经电阻R19接变压器B1的输入端，其输出端接单相整流桥QD1的输入端，QD1的输出正端通过电位器W1、电阻R20、电位器W2、电阻R21后接地，W2和R21并联电容C7，W2的滑动端3接0809的INO端，QD1的输出负端接地。
电流变送器电路的连接方法是被测电流接变压器B2的输入端，其输出端并联电阻R22后接单相整流桥QD2的输入端，QD2的输出正端经电位器W3、电阻R23、电位器W4、电阻R25后接地，二极管D1和电阻R24串联后接在QD2的正端输出与地之间，W4和R25并联电容C3，W4的滑动端3接0809的IN1端，QD2的负端输出接地。
停电保护电路的连接方法是，+5V电源接稳压管DW1、电阻R26、R27后接地，R26、R27的连接端接三极管T1的基极，T1的发射极接地，T1的集电极通过电阻R28接三极管T2的基极，T2的集电极通过电阻R29接地，T2的集电极接6264的CS脚，T2的发射极接+5V电源，+5V电源接稳压管DW3的阳极，其阴极VDD接6264的VCC，+5V电源经二极管D2、电阻R30、稳压管DW2、可充电电池E后接地，稳压管DW2的阴极与电池E的连接点接6264的VCC。
稳压电源电路的连接方法是后面板上的外接电源插口(7)接(8)处的保险管RD和正面板上(2)处的电源开关K后，接变压器B3的输入端，其输出端接单相整流桥QD3的输入端，QD3的输出正端接电压稳压器LM323的1脚，其2脚输出+5V，QD3的输出负端接地，LM323的1脚与地之间接电容C9，发光二极管LED4、电阻R31、开关K4串联再与电容C10并联后接到LM323的2脚与地之间，LM323的3脚接地。
本实用新型与现有技术相比有如下优点1、功能多。可对中小型变电所(站)的电压V、电流I、有功电度P、无功电度Q、功率因数COSΦ等电力参数自动检测，数据采集、数据处理并自动打印。还可以对有功电度和无功电度随时显示。可以修改电度数值，可进行时间调整，还可以断电保护及上电自动复位。
2、为合理调配用电，以便节约电能提供数据依据。该仪器可随时监督功率因数，以便及时调整改善功率因数，从而达到节约电能的目的。
3、检测速度快，数值精度高、准确、可靠，抗干扰能力强。该仪器采用单片机控制，因此使其检测达到快速度、高精度，完全代替了人工抄表，从而减轻了劳动强度，保证了人身安全。
4、造价低，体积小，重量轻，操作简单，维修方便。
附图的图面说明如下

图1是智能电力参数检测记录仪立体示意图；图2是智能电力参数检测记录仪后视图；图3是本实用新型检测记录电路原理图；图4是电度检测电路原理图；图5是电压变送器电路原理图；图6是电流变送器电路原理图；图7是本实用新型的停电保护电路原理图；图8是本实用新型的稳压电源电路原理图。
以下结合附图对本实用新型实施例作进一步详述智能电力参数检测记录仪的结构是在箱体(1)的正面板上(2)处装着电源开关K，(3)处装着电度时间显示器LED1-3，(4)处装着电度、时间位数切换开关K1，(5)处装着P、Q切换开关K2，(6)处装着电度时间校正键X0～X6，箱体(1)的后面板上(7)处装着外接电源插口，(8)处装着保险管RD，(9)处装着被测电压、电流输入插口，(10)处装着P、Q输入接口，(11)处装着打印机电源接线柱，(12)处装着打印机接口，箱体(1)内装着电力参数的检测、处理、记录电路板，其电路板又分别与箱体正面板和后面板上的功能键、接线柱和接口相连接，后面板上的打印机电源接线柱和打印机接口又分别通过导线连接着微型打印机(13)。
该检测记录仪的检测记录电路的连接方法是+5V电源接单片机8031的VCC脚，单片机8031的VSS和EA脚接地，PO口接锁存器373的数据线1D～8D、只读存储器2764的数据线D0～D7、随机存储器6264的数据线D0～D7、可编程接口8155的数据线AD0～AD7、A/D转换器0809的数据线D0～D7，P10～P16通过电阻R0～R6接+5V电源，并通过正面板上(6)处的电度时间校正键X0～X6接地，P17通过电阻R7接+5V电源，并通过正面板上(5)处的P、Q切换开关K2接地，P32通过电阻R8接+5V电源，并通过正面板上(4)处的电度、时间位数切换开关K1接地，P20～P24接2764的地址线A8～A12和6264的地址线A8～A12，P20还接8155的10/M脚，P23接译码器139I的选择输入端A脚，P24接139I选择输入端B脚，P25、P26分别接译码器139II的选择输入端A、B脚，P27接139II的使能端G脚，P30、P31分别接微型打印机TPμP-40B的STB、BUSY端，INT1脚接时钟电路板GKD-08-SH的INT1端，T0、T1脚分别接电度检测电路图4中的电容C3、C4的一端，WR脚分别接GKD-08-SH、6264和8155的WR脚，并通过与非门7400接0809的OE脚，RD脚分别接GKD-08-SH、6264和8155的RD脚，并通过与非门7400接0809的STA脚，RST脚接8155的RST脚，XTAL1和XTAL2脚分别接晶振电路，PSEN接2764的OE脚，ALE脚接373的G脚和8155的ALE脚；地址锁存器373的VCC脚接+5V电源，GND和OE脚接地，1Q～8Q接2764和6264及GKD-08-SH的A0～A7；只读存储器2764的VCC脚接+5V电源，GND脚接地，CE脚接139II的输出脚Y0；随机存储器6264的VCC脚接停电保护电路图7的VDD端，VSS脚接地，CS脚接图7的三极管T2的C极，CS脚接139II的输出脚Y1；139I的VCC脚接+5V电源，G脚接139II的输出脚Y3，GND脚接地，Y2脚分别通过与非门7400接0809的OE脚和STA脚，Y3脚接8155的CE脚；139II和GKD-08-SH的VCC脚接+5V电源，GND脚接地；可编程接口8155的VCC脚接+5V电源，VSS接地，PB口接打印机TPμP-40B的D0～D7，PA口和PC口的PA0～PA3、PA4～PA7、PC0～PC3分别接三个七段译码器7447的输入脚A、B、C、D；7447的VCC脚分别通过电阻R9、R10、R11接+5V电源，GND脚接地，其输出脚a、b、c、d、e、f、9脚分别接正面板上数码显示管LED1-3的a、b、c、d、e、f、9脚；显示器LED1-3的3、8脚分别通过电阻R12、R13、R14接+5V电源；A/D转换器0809的VCC脚接+5V电源，GND脚接地，INO脚接电压变送器图5的输出电位器W2的滑动端3，INI脚接电流变送器图6的输出电位器W4的滑动端3，STA脚经反向器7404接ALE脚；打印机TPμP-40B的VCC和GND端分别接后面板(II)处的电源正、负接线柱，2、4、6、8、10、12、16、18、20端均接地。
电度检测电路的光电转换器L/EI和L/EII分别按装在变电所(站)的有功电度表Wh和无功电度表Varh上，将电度表的转数变成脉冲数，再经史密特触发器40106整形放大后送入8031计数，其电度检测电路的连接方法是L/EI和L/EII的1脚与地之间分别串联电阻R17、R18，其2脚均接+5V电源，3脚分别接史密特触发器40106的1脚、13脚，40106的1脚与地之间并联电阻R15、电容C5，13脚与地之间并联电阻R16、电容C6，2脚与3脚连接，11脚和12脚连接，4脚和10脚分别通过电容C3和C4与8031的T1和T0端连接。
检测记录电路的电压变送器电路的连接方法是被测电压经电阻R13接变压器B1的输入端，其输出端接单相整流桥QD1的输入端，QD1的输出正端通过电位器W1、电阻R20、电位器W2、电阻R21后接地，W2和R21并联电容C7，W2的滑动端3接0809的INO端，QD1的输出负端接地。
检测记录电路的电流变送器电路的连接方法是被测电流接变压器B2的输入端，其输出端并联电阻R22后接单相整流桥QD2的输入端，QD2的输出正端经电位器W3、电阻R23、电位器W4、电阻R25后接地，二极管D1和电阻R24串联后接在QD2的正端输出与地之间，W4和R25并联电容C8，W4的滑动端3接0809的IN1端，QD2的负端输出接地。
检测记录电路的停电保护电路的连接方法是+5V电源接稳压管DW1、电阻R26、R27后接地，R26、R27的连接端接三极管T1的基极，T1的发射极接地，T1的集电极通过电阻R28接三极管T2的基极，T2的集电极通过电阻R29接地，T2的集电极接6264的CS脚，T2的发射极接+5V电源，+5V电源接稳压管DW3的阳极，其阴极VDD接6264的VCC，+5V电源经二极管D2、电阻R30、稳压管DW2、可充电电池E后接地，稳压管DW2的阴极与电池E的连接点接6264的VCC。
检测记录电路的稳压电路的连接方法是仪器后面板上的外接电源插口(7)接(8)处的保险管RD和正面板上(2)处的电源开关K后，接变压器B3的输入端，其输出端接单相整流桥QD3的输入端，QD3的输出正端接电压稳压器LM323的1脚，其2脚输出+5V，其3脚与QD3的输出负端接地，LM323的1脚与地之间接电容C9，发光二极管LED4、电阻R31、开关K4串联再与电容C10并联后接到LM323的2脚与地之间。
使用时，接通外接电源(7)，按下电源开关(2)同时指示灯亮。显示器(3)开始随机显示数字。
电度数值校正。设定正面板上开关K1上为“千百”位，下为“个十”位；K2上为“Q”，下为“P”。将电度、时间位数切换开关(4)拨至“千百”位，P、Q切换开关(5)拨至“Q”位，按键盘上面一排的“千百”修正键，使显示器前两位与无功电度表的千百位数字相同。然后将开关(4)拨至“个十”位，按同排的“个十”修正键，使显示器的前两位数字与无功电度表的个、十位数值相同。再按同排的“小数”修正键，使显示器的最后一位与电度表的小数值相同(注每按一下修正键相应位上数字加1)。无功电度校正好以后，将P、Q切换开关(5)拨至“P”位，校正有功电度值，此时修正键用下排键，校正方法与上同。
时间校正。当发现时间有误差时，可进行时间校正。设定K1上为“十”位，下为“个”位，X6为时间功能键，X0～X4分别为年、月、日、时、分键。校正方法是先选好电度、时间位数切换开关K1的位置，如调“十”位，将K1拨向上，如调“个”位将K1拨向下。按下时间校正功能键X6，再按年、月、日、时、分中需要校正的相应键X0～X4，同时显示器的末位显示校正后的数值(注每按一次修正键，时间的相应位数值加1)。
检测数据打印。接通打印机电源，拨动打印机开关，使其处于工作状态，打印机即可打印出时间年、月、日、时、分、有功电度P的累加值、无功电度Q的累加值、功率因数COSΦ的一天平均值、被测电流I、电压V的瞬时值。
断电保护及上电自动复位。仪器内的停电保护电路中装有后备电池E。当电网停电时，仪器自动转为后备电池供电，保证了时钟记时不断，存储器中的电度数值不丢失。当电网来电时，仪器又自动转为电网供电，从而保证了连续工作。
该仪器使用电源 交流220V±10％、 50HZ；输入被测电压交流0～100V；输入被测电流交流0～5A；分辨率 电压1V、 电流1A；电度0.1度 功率因数0.01；测量误差±0.5％。
权利要求1.一种智能电力参数检测记录仪，其特征在于在箱体(1)的正面板上(2)处装着电源开关K，(3)处装着电度时间显示器LED1-3，(4)处装着电度、时间位数切换开关K1，(5)处装着P、Q切换开关K2，(6)处装着电度时间校正键X0～X6，箱体(1)的后面板上(7)处装着外接电源插口，(8)处装着保险管，(9)处装着电压、电流输入插口，(10)处装着P、Q输入接口，(11)处装着打印机电源接线柱，(12)处装着打印机接口，箱体(1)内装着电力参数检测、处理、记录电路板，其电路板又分别与箱体正面板和后面板上的功能键、接线柱和接口相连接，后面板上的打印机电源接线柱和打印机接口又分别通过导线连接着微型打印机(13)。
2.按照权利要求1所说的智能电力参数检测记录仪，其特征在于检测记录电路的连接方法是稳压电源输出+5V电压，输入单片机最小系统及检测记录电路，单片机8031的PO口经过地址锁存器373外接只读存储器2764和随机存储器6264，组成单片机最小系统，随机存储器6264外接停电保护电路，8031的PO口、RST和P3口的RD、WR、ALE端连接可编程接口电路8155，8031的PO口和RD、WR连接A/D转换器0809，8031的P2口外接地址译码器139，以实现对只读存储器2764、随机存储器6264、可编程接口电路8155及A/D转换器0809的编址，被测电压、电流分别经电压变送器和电流变送器电路输入A/D转换器0809，可编程接口电路8155的PB口和单片机8031的P30、P31接微型打印机TPμP-40B，可编程接口电路8155的PA口和PC口通过七段译码器7447接数码显示器LED1-3，单片机8031的P0口、读写线RD、WR和外部中断线INT1分别接时钟板GKD-08-SH的数据线D0～D7、读写线RD、WR和中断线INT1，锁存器373的输出1Q～8Q接时钟板GKD-08-SH的地址线A0～A7，单片机8031的P10～P16接正面板上的电度时间校正键X0～X6，单片机8031的P17和P32分别接正面板上的电度、时间位数切换开关K1和P、Q切换开关K2，8031的T0、T1端接电度检测电路。
3.按照权利要求2所说的检测记录电路，其特征在于电度检测电路连接方法是，光电转换器L/EI和L/EII分别按装在变电所(站)的有功电度表Wh和无功电度表Varh上，将电度表的转数变成脉冲数，再经史密特触发器40106整形放大后送入8031计数，其连接方法是L/EI和L/EII的1脚与地之间分别串联电阻R17、R18，其2脚均接+5V电源，3脚分别接史密特触发器40106的1脚、13脚，40106的1脚与地之间并联电阻R15、电容C5，13脚与地之间并联电阻R16、电容C6，2脚与3脚连接，11脚和12脚连接，4脚和10脚分别通过电容C3和C4与8031的T1和T0端连接。
4.按照权利要求2所说检测记录电路，其特征在于电压变送器电路的连接方法是，被测电压经电阻R19接变压器B1的输入端，其输出端接单相整流桥QD1的输入端，QD1的输出正端通过电位器W1、电阻R20、电位器W2、电阻R21后接地，W2和R21并联电容C7，W2的滑动端3接0809的INO端，QD1的输出负端接地。
5.按照权利要求2所说的检测记录电路，其特征在于电流变送器电路的连接方法是被测电流接变压器B2的输入端，其输出端并联电阻R22后接单相整流桥QD2的输入端，QD2的输出正端经电位器W3、电阻R23、电位器W4、电阻R25后接地，二极管D1和电阻R24串联后接在QD2的正端输出与地之间，W4和R25并联电容C8，W4的滑动端3接0809的IN1端，QD2的负端输出接地。
6.按照权利要求2所说的检测记录电路，其特征在于停电保护电路的连接方法是，+5V电源接稳压管DW1、电阻R26、R27后接地，R26、R27的连接端接三极管T1的基极，T1的发射极接地，T1的集电极通过电阻R28接三极管T2的基极，T2的集电极通过电阻R29接地，T2的集电极接6264的CS脚，T2的发射极接+5V电源，+5V电源接稳压管DW3的阳极，其阴极VDD接6264的VCC，+5V电源经二极管D2、电阻R30、稳压管DW2、可充电电池E后接地，稳压管DW2的阴极与电池E的连接点接6264的VCC。
专利摘要一种智能电力参数检测记录仪，其技术特征是，在箱体的面板上装着显示器、电度时间位数切换开关、PQ切换开关、电度时间校正键、电流电压输入插口、PQ输入接口、打印机接口，箱体内装着与其连接的以单片机最小系统为核心的检测记录电路板，外接微型打印机。该仪器可自动检测显示并打印电力系统的电压、电流、有功电度、无功电度、功率因数等电力参数。且测量精度高，速度快，操作简单，维修方便，适用于检测记录中、小型变电所(站)的电力参数，从而代替人工抄表。
文档编号G01R15/00GK2224424SQ95213020
公开日1996年4月10日 申请日期1995年6月20日 优先权日1995年6月20日
发明者刘秀荣, 武希君, 石可清 申请人:河北工业大学