一種強(qiáng)磁場竊電自動報警裝置及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁場檢測裝置，尤其涉及的是一種強(qiáng)磁場竊電自動報警裝置及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]供電網(wǎng)絡(luò)中用于計量電能的電能表對工作環(huán)境有要求，尤其是如今普遍使用的智能電能表對工作環(huán)境的磁場要求很高，當(dāng)磁場超出工作要求時輕則造成電能表計量失準(zhǔn)發(fā)生計量錯誤(通常為少計)，重則損壞電能表。
[0003]在用電檢查工作中，工作人員經(jīng)常發(fā)現(xiàn)用戶用強(qiáng)磁場干擾、破壞電能表已達(dá)到竊電的目的，而電能表被破壞后往往難于被發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過反復(fù)排查發(fā)現(xiàn)時已經(jīng)在異常狀態(tài)下運(yùn)行很長時間，錯計、漏計電量相當(dāng)大。故亟待開發(fā)一種強(qiáng)磁場自動報警裝置，實(shí)時監(jiān)測用戶電能表所處的磁場環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種強(qiáng)磁場竊電自動報警裝置及其控制方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種強(qiáng)磁場竊電自動報警裝置，該強(qiáng)磁場自動檢測報警裝置與電能表電連接，該強(qiáng)磁場自動檢測報警裝置中內(nèi)置單片機(jī)控制電路、MAX485接口電路、數(shù)據(jù)存儲電路、時鐘控制電路、無線通訊電路、報警電路、磁場自動檢測電路和為上述電路供電的電源電路，該強(qiáng)磁場自動檢測報警裝置的MAX485接口電路通過RS485總線與電能表通信連接；所述單片機(jī)控制電路為微處理器芯片及其外圍電路組成的嵌入式系統(tǒng)，所述微處理器芯片為STC89C52單片機(jī)，所述磁場自動檢測電路包括霍爾效應(yīng)感應(yīng)器及其外圍電路，所述STC89C52單片機(jī)的信號輸出端與磁場自動檢測電路的信號輸入端電連接，所述霍爾效應(yīng)感應(yīng)器實(shí)時監(jiān)測用戶電能表所處的磁場環(huán)境；所述單片機(jī)控制電路根據(jù)磁場自動檢測電路采集的電能表周圍的磁場數(shù)據(jù)，判定是否為異常，并根據(jù)時間控制電路設(shè)定的持續(xù)時間，判定異常持續(xù)，通過無線通信電路對外部發(fā)送竊電行為存在，并通過報警電路警示報警。
[0006]作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述無線通訊電路包括GTM900芯片及其外圍電路，所述GTM900芯片通過UART接口與單片機(jī)控制電路電連接。
[0007]作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述時鐘控制電路包括DS3231時鐘芯片及其外圍電路，該DS3231時鐘芯片通過I2C雙向串行總線與所述單片機(jī)控制電路通信連接。
[0008]作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述時鐘控制電路包括DS3231時鐘芯片及其外圍電路，該DS3231時鐘芯片通過I2C雙向串行總線與所述單片機(jī)控制電路通信連接。
[0009]作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述報警電路包括控制電路和警示電路，所述控制電路包括第一電阻R8、第二電阻R9、光敏二極管、NPN型三極管和電磁繼電器；所述警示電路包括按鍵開關(guān)S、蜂鳴器和一個光敏二極管，所述警示電路通過所述控制電路與所述單片機(jī)控制電路電連接。
[0010]作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述STC89C52單片機(jī)的信號輸出端通過第一電阻R8與該NPN型三極管的基極連接，該NPN型三極管的發(fā)射級和基極兩端并聯(lián)第二電阻R9，該NPN型三極管的集電極連接第一光敏二極管，該光敏二極管的兩端并聯(lián)一個多觸點(diǎn)繼電器；所述警示電路是通過多觸點(diǎn)繼電器與按鍵開關(guān)S串聯(lián)，所述多觸點(diǎn)繼電器與按鍵開關(guān)S串聯(lián)后兩端并聯(lián)一個蜂鳴器，該蜂鳴器的兩端并聯(lián)第二光敏二極管。
[0011]一種強(qiáng)磁場竊電自動報警裝置的控制方法，包括如下步驟:
[0012](I)磁場自動檢測電路實(shí)時采集電能表周圍的磁場數(shù)據(jù)，單片機(jī)控制電路將數(shù)據(jù)指派存儲于數(shù)據(jù)存儲電路中；
[0013](2)單片機(jī)控制電路不斷獲取與之通信連接的電能表數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存儲于數(shù)據(jù)存儲電路中；
[0014](3)單片機(jī)控制電路中設(shè)置磁場閥值，當(dāng)實(shí)時采集的電能表的周圍磁場數(shù)據(jù)大于設(shè)定閥值時，單片機(jī)控制電路識別當(dāng)前為異常；
[0015](4)時鐘控制電路設(shè)定持續(xù)時間閥值，單片機(jī)控制電路再次判斷異常持續(xù)是否大于設(shè)定持續(xù)時間閥值，若持續(xù)時間大于設(shè)定持續(xù)時間閥值，判定存在竊電行為；
[0016](5)單片機(jī)控制電路通過無線通訊模塊主動將竊電行為數(shù)據(jù)以短信形式發(fā)送給外設(shè)；
[0017](6)單片機(jī)控制電路拉高與之電性連接的霍爾效應(yīng)感應(yīng)器的EVENTOUT引腳，與霍爾效應(yīng)感應(yīng)器的EVENTOUT引腳電連接的多觸點(diǎn)繼電器與蜂鳴器形成回路，蜂鳴器發(fā)出蜂鳴報警音。
[0018]作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述數(shù)據(jù)存數(shù)電路通過堆棧的存儲方式，單片機(jī)控制電路控制時鐘電路，每隔5分鐘讀取一次電能的相關(guān)信息數(shù)據(jù)，讀取的信息數(shù)據(jù)包括當(dāng)前正向有功總電能、反向有功總電能、正向無功總電能、反向無功總電能、當(dāng)前最大需量和當(dāng)前時間。
[0019]作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述磁場閥值為0.3T，所述持續(xù)時間閥值為兩分鐘。
[0020]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明提供的一種強(qiáng)磁場竊電自動報警裝置獲取電能表信息，并存儲信息，實(shí)時監(jiān)測用戶電能表所處的磁場環(huán)境，當(dāng)磁場大于對電能表的破壞臨界時通過手機(jī)短信的形式發(fā)送給相關(guān)工作人員，大大縮短了竊電行為被發(fā)現(xiàn)的時間，極大地減少了經(jīng)濟(jì)損失。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)框圖。
[0022]圖2是本發(fā)明的單片機(jī)控制電路的電路原理圖。
[0023]圖3是本發(fā)明的無線通訊電路的電路原理圖。
[0024]圖4是本發(fā)明的數(shù)據(jù)存儲電路的電路原理圖。
[0025]圖5是本發(fā)明的時鐘控制電路的電路原理圖。
[0026]圖6是本發(fā)明的磁場自動檢測電路的電路原理圖。
[0027]圖7是本發(fā)明的MAX485接口電路的電路原理圖。
[0028]圖8-1和圖8-2為本發(fā)明的報警電路的電路原理圖。
[0029]圖9是本發(fā)明的一種強(qiáng)磁場竊電自動報警裝置的控制方法的控制流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0031]參見圖1，為本發(fā)明的一種強(qiáng)磁場竊電自動報警裝置的電路結(jié)構(gòu)框圖。強(qiáng)磁場竊電自動報警裝置與電能表電連接，強(qiáng)磁場自動檢測報警裝置中內(nèi)置單片機(jī)控制電路11、MAX485接口電路12、數(shù)據(jù)存儲電路13、時鐘控制電路14、無線通訊電路15、報警電路16、磁場自動檢測電路17和為上述電路供電的電源電路18。單片機(jī)控制電路為微處理器芯片及其外圍電路組成的嵌入式系統(tǒng)，微處理器芯片的信號輸出端與數(shù)據(jù)存儲電路、時鐘控制電路、MAX485接口電路、磁場自動檢測電路的信號輸入端連接。
[0032]參見圖2，單片機(jī)控制電路為微處理器芯片及其外圍電路組成的嵌入式系統(tǒng)。其中，微處理器芯片為STC89C52單片機(jī)。參見圖4，圖4是本發(fā)明的數(shù)據(jù)存儲電路的電路原理圖。數(shù)據(jù)存儲電路包括AT24C04存儲芯片。參見圖7，圖7是本發(fā)明的MAX485接口電路的電路原理圖。本發(fā)明的強(qiáng)磁場自動檢測報警裝置的MAX485接口電路通過RS485總線與電能表通信連接，不斷獲取電能表的信息，并通過數(shù)據(jù)存儲電路將獲取的電能表數(shù)據(jù)存儲。
[0033]參見圖6，磁場自動檢測電路包括霍爾效應(yīng)感應(yīng)器及其外圍電路，霍爾效應(yīng)感應(yīng)器實(shí)時監(jiān)測用戶電能表所處的磁場環(huán)境。參見圖3，無線通訊電路包括GTM900芯片及其外圍電路，GTM900芯片通過UART接口與單片機(jī)控制電路電連接。參見圖5，時鐘控制電路包括DS3231時鐘芯片及其外圍電路，該DS3231時鐘芯片通過I2C雙向串行總線與所述單片機(jī)控制電路通信連接。單片機(jī)控制電路根據(jù)磁場自動檢測電路采集的電能表周圍的磁場數(shù)據(jù)，判定是否為異常，并根據(jù)時間控制電路設(shè)定的持續(xù)時間，判定異常持續(xù)，通過無線通信電路對外部發(fā)送竊電行為存在，并通過報警電路警示報警。<