Таймер-электросчётчик с GSM каналом связи Российский патент 2023 года по МПК G01R11/42 G01R19/00 

Изобретение относится к электронно-измерительной технике, в частности к области обследования электрических сетей и может быть использовано для удалённых измерений параметров режимов работы электрической сети с передачей данных на удаленный сервер через сотовые сети.

Известен таймер - электросчётчик портативный мобильный трёхфазный (Патент № 195905 Российская Федерация, МПК G01R 19/00. опубл. 11.02.2020 Бюл. № 5).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство таймер - электросчётчик мобильный портативный трёхфазный с радиоканалом передачи данных, позволяющее выполнять мобильное измерение текущих и максимальных значений мощности, тока, напряжения, в трехфазной сети, вести фиксацию потреблённого электрооборудованием или участком цепи количества электроэнергии без нарушения изоляции питающего провода, а также позволяет выявлять хищения электроэнергии при обходах потребителей, в том числе трёхфазных; составлять энергобаланс объектов при проведении энергоаудита; определять коэффициенты, характеризующие время использования оборудования, режимов его работы (ПН, ПК и т.п.); уточнять правильность выбора проводов и кабелей; исследовать суточные графики нагрузки, что приведет к уменьшению недоотпуска электроэнергии потребителям, повышению надежности и эффективности систем электроснабжения потребителей и фиксации реальных режимов работы трёхфазной сети. (Патент № 2739717 Российская Федерация, МПК G01R 11/42, G01R 11/46, опубл. 28.12.20 Бюл. №1).

Недостатком известного устройства является недостаточная функциональность и ограниченная область применения, так как оно не позволяет измерять ток в нулевом проводе, передавать измеряемые параметры на удаленный сервер через сотовые сети.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение функциональности и расширение области применения за счёт возможности измерения тока в нулевом проводе, обеспечения возможности передачи данных на удаленный сервер через сотовые сети.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что предлагаемый таймер-электросчётчик с GSM каналом связи, содержащий микроконтроллер, блок индикации и сигнализации, три датчика тока, три датчика напряжения, блок часов реального времени, блок записи данных, блок индикации и сигнализации, согласно изобретению, снабжён дополнительным датчиком тока с преобразователем тока в напряжение, устанавливаемым в нулевой проводник исследуемой линии электропередачи, встроенным GSM модемом, обеспечивающим отправку данных на удаленный сервер через сотовые сети, выходы и входы которого подключены к входам и выходам микроконтроллера.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где представлена общая схема таймера-электросчётчика с GSM каналом связи.

Таймер-электросчётчик с GSM каналом связи для измерения параметров режимов работы электрической сети с возможностью передачи данных на удаленный сервер через сотовые сети содержит микроконтроллер МК1, датчики тока ДТ2-ДТ5, датчики напряжения ДН6-ДН8, встроенный модем GSM ВМ9;, блок часов реального времени БЧРВ10, блок записи данных БЗД11, блок индикации и сигнализации БИС12, удаленный сервер УС13.

ДТ2-ДТ5 соединены с силовой сетью на вводе устройства и соединены с МК1, осуществляют контроль токов в точке их установки и передачу измеренных значений в МК1. ДН6-ДН8 соединены с силовой сетью на вводе устройства и соединены с МК1, осуществляют контроль напряжений в точке их установки и передачу измеренных значений в МК1. ВМ9 соединён с МК1, осуществляет передачу полученных данных устройства через сотовые сети по GSM/GPRS на удаленный сервер УС13. БЧРВ10 соединён с МК1, осуществляет привязку измеряемых параметров к астрономическим времени и дате. БЗД11 соединён с МК1, осуществляет запись измеряемых параметров на внешний накопитель устройства. МК1 соединён с ДТ2-ДТ5, ДН6-ДН8, осуществляет приём и обработку измеренных ими значений тока и напряжения, соединён с ВМ9, осуществляет передачу данных о параметрах электрической сети устройства через сотовые сети по GSM/GPRS на удаленный сервер УС13, соединён с БЧРВ10, осуществляет контроль синхронизации данных по астрономическому времени, соединён с БЗД11, осуществляет отправку команд на запись данных, соединён с БИС12 и осуществляет индикацию на дисплее устройства.

Таймер-электросчётчик с GSM каналом связи работает следующим образом.

Датчики тока ДТ2-ДТ4 и датчики напряжения ДН5-ДН7 устройства подключаются к фазным проводникам исследуемой электрической линии, датчик тока ДТ5 подключается к нулевому проводнику. Датчики производят измерение токов и напряжений и передают данные на микроконтроллер МК1, который обрабатывает их с получением данных о параметрах режима работы электрической сети, в том числе значениях тока и напряжения, значение тока в нулевом проводнике, потреблении электроэнергии, частоте тока, значениях параметров качества электрической энергии.

Микроконтроллер МК1, который обрабатывает значения датчиков тока ДТ2-ДТ5 и напряжения ДН6-ДН8, выполняет необходимые расчеты параметров электрической сети и отправляет обработанные данные с датчиков на встроенный модем GSM ВМ9, который передаёт полученные данные через сотовые сети по GSM/GPRS на удаленный сервер УС13. Блок записи данных БЗД11 производят запись всех измеряемых данных устройства. Блок часов реального времени БЧРВ10 производит привязку этих данных к астрономическому времени и дате.

Один вход каждого из датчиков напряжения ДН6-ДН8 подключается к нулевому проводнику, второй к фазному через специальные зажимы. Датчики тока ДТ2-ДТ5 благодаря своей конструкции (разъемные трансформаторы тока) одеваются на фазные проводники линии электропередачи в точке установки. Выходы датчиков напряжения ДН6-ДН8 и тока ДТ2-ДТ5, встроенного модема GSM ВМ9, блока часов реального времени БЧРВ10, блока записи данных БЗД11, блока индикации и сигнализации БИС11 подключаются к входам микроконтроллера МК1.

Применение предлагаемого таймера-электросчётчика с GSM каналом связи для измерения параметров режимов работы электрической сети с возможностью передачи данных на удаленный сервер через сотовые сети позволяет осуществить мобильное измерение параметров режимов работы исследуемой электрической сети, вести фиксацию в данных точках потреблённой электроэнергии, архивировать измеряемые значения и передавать все измеренные данные на удаленный сервер, с возможностью их просмотра с любого персонального компьютера, имеющего доступ в сеть интернет при наличии прав доступа. Это позволяет выявлять хищения электроэнергии, выявлять участки ЛЭП с повышенными потерями электроэнергии и потерями напряжения, выявлять участки сети с недостаточной пропускной способностью, выявлять участки сети с отклонениями качества электроэнергии, выявлять несимметрию в сети, проверять соответствие потребляемой абонентами мощности договорным условиям, уточнять правильность выбора проводов и кабелей.

Изобретение относится к области электронно-измерительной техники, в частности к области обследования электрических сетей и может быть использовано для удалённых измерений параметров режимов работы электрической сети с передачей данных на удаленный сервер через сотовые сети. Техническим результатом является обеспечение мобильного измерения параметров режимов работы исследуемой электрической сети и осуществление удаленного контроля работы сети. Для этого таймер-электросчётчик с GSM каналом связи для удалённых измерений параметров режимов работы электрической сети с передачей данных на удаленный сервер через сотовые сети содержит микроконтроллер, блок индикации и сигнализации, три датчика тока, три датчика напряжения, а также дополнительный датчик тока, производящий измерение тока в нулевом проводнике исследуемой линии электропередачи, и встроенный GSM модем, который выполняет отправку данных на удаленный сервер через сотовые сети, выходы и входы которого подключены к входам и выходам микроконтроллера. Кроме того, устройство содержит блок часов реального времени, выполняющий привязку данных к астрономическому времени, блок записи данных, блок индикации и сигнализации, выходы которых подключены к входам микроконтроллера. 1 ил.

Таймер-электросчётчик с GSM каналом связи для удалённых измерений параметров режимов работы электрической сети с передачей данных на удаленный сервер через сотовые сети, содержащий микроконтроллер, блок индикации и сигнализации, три датчика тока, три датчика напряжения, отличающийся тем, что дополнительно снабжен дополнительным датчиком тока, производящим измерение тока в нулевом проводнике исследуемой линии электропередачи, встроенным GSM модемом, который выполняет отправку данных на удаленный сервер через сотовые сети, выходы и входы которого подключены к входам и выходам микроконтроллера, блоком часов реального времени, выполняющим привязку данных к астрономическому времени, блоком записи данных, блоком индикации и сигнализации, выходы которых подключены к входам микроконтроллера.