电流故障检测表用数据储存方法与剩余电流故障检测表

摘要

一种电流故障检测表用数据储存方法，通过微控制器的高速采样，获取线路中的实时剩余电流值Ic，并将Ic与剩余电流记录的参考值Ivef进行比较将最大值(Imxa)缓存起来。本发明能够为用电管理部门对剩余电流故障点的查找提供可靠地的依据。一种剩余电流故障检测表，包括：装置外壳，于所述装置外壳内部设置有供电电路系统等；检测组件；数据处理组件。本发明提供了一种能够监测、存储、分析和传输供电线路剩余电流故障信息，有利于快速查找剩余电流故障点和对用电线路进行智能化管理的剩余电流故障监测仪。通过上述结构设计能够为电力、消防、安全监管等部门分析事故原因，提供了非常有价值的原始信息数据，它是实现用电科学管理的有效手段之一。

说明书

技术领域

本发明涉及电路故障检修设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种电 流故障检测表用数据储存方法以及一种剩余电流故障检测表。

背景技术

剩余电流故障检测表是监测、存储和分析供电线路剩余电流故障的专用 设备，它为用电管理人员快速查找剩余电流故障点、及时排除故障和安全供 电提供了方便；众所周知，供电线路所处的环境差异很大和用电情况的不确 定性，这使得供电线路产生故障剩余电流的随机性很大，为保障用电安全， 人们通常在供电线路中安装漏电断路器，以便在发生漏电时自动断开用电线 路，以达到保护用电设备、人身和财产的安全。但是，现有技术中的钳形电 流表，只能检测当前剩余电流的值，不能实现无人值守和快速捕捉剩余电流 的功能；漏电断路器则只能监测和记录总线路的剩余电流情况，对快速定位 发生剩余电流故障点起不到作用；而其他类型的剩余电流检测仪表，则需要 通过市电供电工作，且需要安装到现场使用，方便性和灵活性均不能满足要 求。而且不能为分析供电故障提供必要的原始资料；因此，如何快速查找剩 余剩余电流故障点，提高电网供电的安全性和高效率，实现供电的安全的智 能化管理，这已经成为人们关注的问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种电流故障检测表用数据储存方法以及一种 剩余电流故障检测表，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电流故障检测表用数据储存方法，

步骤一、通过微控制器的高速采样，获取线路中的实时剩余电流值Ic，并 将Ic与剩余电流记录的参考值Ivef进行比较，若二者之差大于允许触发值Is， 则将采集到的当前剩余电流值Ic以及相关信息作为本次触发时段中的最大值 (Imxa)缓存起来，再对剩余电流进行下一次采集，若Ic大于Imax并且剩余电 流的变化属于连续提升状态，则再次更新Imax的相关信息，确保本次触发时 段中记录到的是剩余电流的最大值，直到剩余电流出现不再提升后，将Imax 作为下一次计算的参考值Ivef进行重新计算；剩余电流变化属于连续下降状态 时亦是同理，如此循环记录得到不同触发时段中的最大值；

步骤二、但是若Ic和Ivef之差出现一直不超过允许触发值Is时，将产生无 记录的情况，则将无法得到在监测时段内剩余电流的变化情况，因此，需要 结合间隔时间溢出的记录方法，即出现两者的差值不超过允许触发的值，且 上次记录产生以后间隔的时间已经超过了最大允许间隔时间，则将本时段内 的最大值及相关信息进行存盘记录，并将当前值Ic更新Ivef，和Imax，进行下 一次循环计算。

低压供电系统中，用户用电设备和低压输送电线路的运行环境等的不确 定性，供电线路中剩余电流的随机性很大，特别是瞬间变化的剩余电流引起 的线路故障，给用电管理部门对剩余电流故障点的查找才存在极大地困难。

本发明提供一种对剩余电路进行实时监测和存储记录的有效方法，采用 时间间隔和变化值触发相结合的监测方式进行实时监测并存储记录，能够为 用电管理部门对剩余电流故障点的查找提供可靠地的依据。

本发明还提供了一种剩余电流故障检测表，包括：

装置外壳，于所述装置外壳内部设置有供电电路系统，所述供电电路系 统包括电池供电电源电路、点阵式液晶显示电路、时钟电路、存储器电路、 USB数据通信电路以及与各个独立的电路连接用于供电的电池；

检测组件，所述检测组件包括钳形电流互感器以及电流检测器，所述电 流检测器连接有检测探针，所述钳形电流互感器包括有两个结构对称的探爪， 两个所述探爪可转动地设置于所述装置外壳上，所述探爪内设置有电流互感 器；

数据处理组件，所述数据处理组件包括微控制器、与所述微处理器连接 的时钟电路以及与所述微控制器连接用于数据存储的储存器，所述电流互感 器以及电流检测器均与所述微控制器信号连接，所述微控制器与各个独立的 电路连接信号连接，所述微控制器、所述时钟电路以及所述储存器均与所述 电池电气连接。

优选地，本发明还包括有液晶显示器，所述液晶显示器嵌入式设置于所 述装置外壳上，所述液晶显示器与所述微控制器信号连接，所述液晶显示器 与所述电池电气连接。

优选地，本发明还包括有弱信号放大电路，所述电流互感器以及所述电 流检测器通过所述弱信号放大电路与所述微控制器信号连接。

优选地，本发明还包括有用于与外接智能设备连接的连接组件，所述连 接组件包括有USB通信接口组件，所述USB通信接口组件与所述微控制器信号 连接。

本发明的目的在于提供一种能够监测、存储、分析和传输供电线路剩余 电流故障信息，有利于快速查找剩余电流故障点和对用电线路进行智能化管 理的剩余电流故障监测仪。

本发明的目的是采用这样的技术方案实现的：它包括电池供电电源电路、 弱信号放大电路、超低功耗微控制器、点阵式液晶显示电路、时钟电路、存 储器电路、USB数据通信电路。其特征在于钳形电流互感器输出端与所述的 弱信号放大电路的输入端相联接，并跟所述的点阵式液晶显示器电路、时钟 电路、存储器电路和USB数据通信电路分别与微控制器相联接；

本发明采用800mAh的干电池供电，由钳形电流互感器输出端与弱信号放 大电路的输入端相联接，并连接到微控制器，通过微控制器在线连续循环检 测剩余电流的大小，并超过600个小时持续对剩余电流信息进行监测、存储、 统计、显示等智能化处理，为用电管理部门快速查找剩余电流故障点，排除 剩余电流故障提供非常价值的原始信息数据。也为电力、消防、安全监管等 部门分析事故原因，提供了非常有价值的原始信息数据，它是实现用电科学 管理的有效手段之一。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的电路方框图；

图2为本发明的互感器及放大处理电路原理图之一；

图3为本发明的互感器及放大处理电路原理图之二；

图4为本发明的电压采集电路原理图；

图5为本发明的电源电路原理图；

图6为本发明的存储器电路原理图；

图7为本发明的实时时钟电路原理图；

图8为本发明的USB通信装置电路原理图；

图9为本发明的功能选择器电路原理图；

图10为本发明的按键电路原理图；

图11为本发明的显示器电路原理图；

图12为本发明的程序控制器电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1：它包括所述电源电路4、放大处理器2、电压采样电路3、程序 控制器12、液晶显示器电路10、按键电路9、实时时钟电路6、存储器电路5和 USB通信电路7相连接，所述放大处理器2的输入端与互感器1输出端相联接， 所述放大处理器2、显示器10、实时时钟电路6、存储器5、和USB通信装置7 分别与程序控制器12相联接；所述互感器1能够将故障剩余电流产生的感应电 流信号传输给放大处理器2，该信号经放大处理器2放大后被输入程序控制器 12，程序控制器12能够将实时时钟电路6和放大处理器2输入的信号传输给存 储器5存储，所述程序控制器12能够从存储器5提取所需的信号，所述程序控 制器12能够将信号输送至显示器10，所述显示器10能够显示出故障剩余电流 的漏电值和时间信号，所述存储器5中所存入的故障电流信号和时间信号能够 经程序控制器12传送至USB通信装置7，该USB通信接收装置7能够将故障电流 信号和时间信号向外发送，同时还能接收外界传入的信号，并将接收到的信 号输送给程序控制器12，所述程序控制器12的输入端还连接有功能选择开关 8，所述程序控制器12的输出端连接有电压采集电路3；操作功能选择器8能够 实现对信号的显示、接收、传送、记录和统计等功能，所述程序控制器12的 控制程序采用公知的C语言编制。

在图2、3中，本发明所述的互感器及放大处理电路2包括运算放大器IC5A 和IC5B及其外围元件，它们以公知的方式相连接，所述运算放大器IC5采用 MCP602型号，其输出端与IC1的脚7相接，所述互感器可直接由市场购得。

在图4中，本发明所述的电压采集采用串行电阻分压方式降压采样电路连 接到IC1。

在图5中，本发明所述的电源电路4主要有集成电路IC4及其外围元件以公 知的方式连接而成，所述集成电路IC4采用市售的TLV61224电源模块，它能 够向各电路单元提供工作电源，与IC1的脚5相接。

在图6中，本发明所述的存储器5包括集成块IC2及其外围元件以公知的方 式相连接，集成块IC2采用的型号为24AA256I/SN集成块，所述集成块IC2的脚 5与IC1的脚37相接，脚6与IC1的脚38相接，脚7与IC1的脚43相接。

在图7中，本发明所述的实时时钟电路6是由外围元件电阻、二极管、电 容、电池构成，与IC1的脚44、45相接。

在图8中，本发明所述的USB通信装置7是由集成电路IC3以及其外围元件 以公知的方式连接而成，所述IC3采用的型号为P2303HX的通讯模块，其脚1 与IC1的脚41相接，其脚5与IC1的脚42相接。

在图9中，本发明所述的功能选择器8采用市售的按键模块KEY-4.5，其脚 11与IC1的脚24相接，脚12与IC1的脚25相接，脚13与IC1的脚26相接，脚14与 IC1的脚27相接，脚15与IC1的脚28相接，脚16与IC1的脚29相接，脚17与IC1 的脚30相接，脚18与IC8的脚31相接。

在图10中，本发明所述的按键电路，由检索、设置、确认三个按键构成， 实现对设备信息的设置、查询、以及其他操作。

在图11中，本发明所述的显示器10主要由显示模块LCD以及外围元件以 公知的方式连接构成，所LCD选用市售的JLX12864_1016型号的显示模块， LCDIA脚13、14和LCDIB相接，LCDIA的脚1与ICl的脚32相接，脚2与IC1的 脚35相接，脚3与IC1的脚34相接，脚4与IC1的脚33相接，脚5与IC1的脚36相 接。

在图12中，本发明所述的程序控制器12主要由集成块IC1及其外围元件连 接而成，所述集成块IC1采用市售STM8L152C6T6型号的单片机，其脚7与放 大处理器2的输出端相接，其脚6与电压采集电路3相接，其脚5与工作电源4相 接，其脚37、38、43与存储器5相接，其脚44、45与时钟电路6相接，其脚8、 41、42与USB通信装置7相接，其脚24、25、26、27、28、29、30和31与功能 选择器8相接，其脚1、2、3、4与按键电路9相接，其脚16、32、33、34、35、 36与显示器10相接。

本发明使用时，互感器1安装在供电线路中，该互感器1能将供电线路上 接收的故障剩余电流信号传输给放大处理器2，然后由放大处理器2把信号输 送给程序控制器12，程序控制器12能够按照程序运行的要求对信号进行处理， 从而实现信号的显示、传送、接收、记录、统计等功能；本发明所述的USB 通信装置7能够实现信号的接收和发送，它可采用有线方式传递信号。特别值 得一提的是本发明只需要2节7号电池就可以持续工作25天以上，连续收集该 线路上25天内发生的剩余电流值，通过中文液晶查询屏可查询监测时间段内 所发生20次最大剩余电流值及发生的时间信息。也可通过配套的计算机端剩 余电流分析软件，绘制曲线了解本段时间内的剩余电流变化情况，从而能够 快捷、准确把剩余电流故障情况展现给调度中心和线路维护人员，给管理人 员排除剩余电流故障提供有效的依据，为及时排除故障、保障用电安全提供 了有利条件，本发明的程序控制器12能将故障剩余电流信息进行存储、记录、 统计、显示和发送的智能化处理，也为电力、消防合乎安全监管等部门分析 事故原因，提供了非常有价值的原始信息数据。

上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施 例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义 的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实 现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本 文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。