UA79846C2 - Device for monitoring electric power consumption - Google Patents

Abstract

The proposed device for monitoring electric power consumption contains an inductive electric power meter, an optical transducer for measuring number of revolutions of the disk of the power meter, two pulse counters, a comparator, a timer, and an output amplifier. The input of the first pulse counter is connected to the output of the optical transducer, and the output is connected to the first input of the comparator. The output of the timer is connected to the reset inputs of the counters and the second input of the comparator. The output of the comparator is connected to the input of the output amplifier. The output signal of the proposed device can be used for connecting and disconnecting power consumers.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до контрольно-вимірювальної техніки і призначений для контролю обліку електроенергії, 2 атакож для виключення втручання в роботу індукційних засобів обліку електроенергії.The invention relates to control and measurement equipment and is intended for control of electricity metering, 2 and for the exclusion of interference in the operation of induction means of electricity metering.

Відомий пристрій для контролю працездатності різних типів лічильників. Пристрій містить елемент затримки, тригери, елемент І-НІ, лічильник, диференціюючи ланцюги, елемент нерівнозначності, вхідну і вихідну шини.A well-known device for monitoring the performance of various types of counters. The device contains a delay element, flip-flops, an AND-NO element, a counter, differentiating circuits, an inequality element, input and output buses.

ІА.с. 1330755. СССР. НОЗК21/40. Устройство для контроля /А.П.Смирнов и В.А.Гриненко. - Мо4042000/24-21.IA.s. 1330755. USSR. NOZK21/40. Control device / A.P. Smirnov and V.A. Hrynenko. - Mo4042000/24-21.

Заявлено 25.03.86. Опубл. 15.08.87. Бюл. Мо 301.Announced on 03/25/86. Publ. 15.08.87. Bul. Mo 301.

Недолік: обмежена область застосування, недостатня точність виміру.Disadvantage: limited scope, insufficient measurement accuracy.

Найбільш близьким технічним рішенням є лічильник електроенергії, що містить вимірювальний блок, до складу якого входять датчик струму і датчик напруги, виходи яких з'єднані з інформаційними входами аналогового мультиплексора, вихід якого підключений до підсилювача, аналого-дифровий перетворювач, енергонезалежний запам'ятовуючий пристрій і підключену до нього і до вимірювального блоку мікроє ОМ 12 (Промислова власність. Офіційний бюлетень Мо 4, 2000. с.-3.1.4301.The closest technical solution is an electricity meter containing a measuring unit, which includes a current sensor and a voltage sensor, the outputs of which are connected to the information inputs of an analog multiplexer, the output of which is connected to an amplifier, an analog-to-digital converter, a non-volatile memory device and connected to it and to the measuring unit micrometer OM 12 (Industrial property. Official bulletin Mo 4, 2000. p.-3.1.4301.

Недолік: складність схемного рішення, неможливість контролю роботи індукційних засобів обліку електроенергії.Disadvantage: the complexity of the schematic solution, the impossibility of controlling the operation of induction means of electricity metering.

В основу винаходу поставлена задача удосконалення пристрою контролю обліку електроенергії, в якому шляхом введення нових елементів забезпечується можливість виконання автоматичного контролю справності індукційних засобів обліку електроенергії і припинення подачі останньої і за рахунок цього своєчасне автоматичне відключення споживача, що знижує збиток від розкрадань.The basis of the invention is the task of improving the electricity metering control device, in which, by introducing new elements, it is possible to perform automatic control of the serviceability of induction means of electricity metering and to stop the supply of the latter, and due to this, timely automatic disconnection of the consumer, which reduces the loss from embezzlement.

Поставлена задача вирішується тим, що у відомому пристрої контролю обліку електроенергії, що включає послідовно з'єднані датчики струму і напруги і підключені на входи аналогового помножувача сигналів, вихід якого підключений до входу генератора прямокутних імпульсів, підключеного до входу другого лічильника с 29 прямокутних імпульсів, перший лічильник прямокутних імпульсів, вихідний блок, відповідно до винаходу введено: Ге) оптичний датчик обертів диску індукційного засобу обліку електроенергії, блок порівняння і підключений до його першого входу стробування таймер, а вихід оптичного датчика послідовно з'єднаний через перший лічильник прямокутних імпульсів на другий вхід блоку порівняння, при цьому таймер підключений до відповідних входів обнуління першого і другого лічильників прямокутних імпульсів, а вихід другого лічильника прямокутних ее, імпульсів підключений до третього входу блоку порівняння, вихід якого з'єднаний із входом вихідного блоку. «ЇїThe problem is solved by the fact that in a known electricity metering control device, which includes current and voltage sensors connected in series and connected to the inputs of an analog signal multiplier, the output of which is connected to the input of a rectangular pulse generator connected to the input of the second counter with 29 rectangular pulses, the first counter of rectangular pulses, the output unit, according to the invention is introduced: Ge) an optical sensor of the rotation of the disk of the induction means of electricity metering, a comparison unit and a timer connected to its first gating input, and the output of the optical sensor is connected in series through the first counter of rectangular pulses to the second the input of the comparison unit, while the timer is connected to the corresponding reset inputs of the first and second counters of rectangular pulses, and the output of the second counter of rectangular pulses is connected to the third input of the comparison unit, the output of which is connected to the input of the output unit. "Her

На фіг. представлена функціональна схема запропонованого пристрою. Схема пристрою включає: оптичний датчик 1 обертання диска індукційного засобу з можливістю підключення його до індукційного засобу обліку со електроенергії до виходу оптичного датчика 1 підключений інформаційний вхід першого лічильника 2 д) прямокутних імпульсів, вихід якого підключений до першого входу блоку порівняння 7; датчики струму 12 з 39 можливістю підключення до індукційного засобу 11 обліку електроенергії і датчик напруги 13 - до комутаційного в апарата 9 з'єднанні між собою послідовно і підключені до індукційного засобу обліку електроенергії, а їхні виходи підключені до входів аналогового перемножувача З сигналів струму і напруги контрольованої мережі, вихід якого підключений до входу генератора прямокутних імпульсів 4, а його вихід підключений до « інформаційного входу другого лічильника 6 прямокутних імпульсів, вихід якого з'єднаний із другим входом блоку З 50 порівняння 7; таймер 5, перший вихід якого з'єднаний із входом обнуління лічильників прямокутних імпульсів 2 с і б, а другий вихід - із входом стробування блоку порівняння 7, вихід якої з'єднаний із входом вихідногоIn fig. the functional scheme of the proposed device is presented. The scheme of the device includes: an optical sensor 1 of the rotation of the disk of the induction device with the possibility of connecting it to the induction device of the electricity meter to the output of the optical sensor 1, the information input of the first counter 2 d) of rectangular pulses, the output of which is connected to the first input of the comparison unit 7, is connected; current sensors 12 with 39 the possibility of connecting to the inductive means 11 of electricity accounting and the voltage sensor 13 - to the commutator in the device 9 are connected in series with each other and are connected to the inductive means of electricity accounting, and their outputs are connected to the inputs of the analog multiplier From current and voltage signals controlled network, the output of which is connected to the input of the rectangular pulse generator 4, and its output is connected to the information input of the second counter 6 of rectangular pulses, the output of which is connected to the second input of the unit C 50 comparison 7; timer 5, the first output of which is connected to the reset input of rectangular pulse counters 2s and b, and the second output is connected to the gating input of the comparison unit 7, the output of which is connected to the input of the output

Із» блоку 8, вихід якого підключений до комутаційного апарата 9.From" block 8, the output of which is connected to the switching device 9.

Пристрій працює в такий спосіб: при включенні споживачів електроенергії до електричної мережі починає роботу лічильник електроенергії 10, результатом чого є обертання диска лічильника. Оптичний датчик 1 оборотів диска реагує на обертання диска і починає формувати прямокутні імпульси напруги, що надходять на вхід і першого лічильника прямокутних імпульсів 2. При цьому частота вихідних прямокутних імпульсів залежить від (се) частоти обертання диска індукційного засобу 11 обліку електроенергії. Сигнали з виходів датчика струму 12 |і 13, у якості яких можуть використовуватися трансформатори струму і напруги, надходять на вхід аналогового бо перемножувача З сигналів струму навантаження і напруги мережі. На виході аналогового перемножувача З у ї» 20 залежності від величин струму і напруги, що надходять на його входи, формується аналоговий сигнал, щоThe device works in the following way: when electricity consumers are connected to the electrical network, the electricity meter 10 starts working, the result of which is the rotation of the meter disk. The optical sensor 1 of the revolutions of the disk reacts to the rotation of the disk and begins to form rectangular pulses of voltage entering the input and the first counter of rectangular pulses 2. At the same time, the frequency of the output rectangular pulses depends on (se) the frequency of rotation of the disk of the induction means 11 of the electricity meter. Signals from the outputs of the current sensor 12 and 13, which can be used as current and voltage transformers, enter the input of the analog multiplier from the load current and network voltage signals. At the output of the analog multiplier З у и» 20 depending on the magnitudes of the current and voltage entering its inputs, an analog signal is formed, which

Ф лінійно залежить від добутку І.О. Сигнал з виходу перемножувача З надходить на вхід генератора прямокутних імпульсів 4, що формує прямокутні імпульси з частотою проходження, що лінійно залежить від рівня аналогового сигналу, що надходить на його вхід. Таким чином, частота прямокутних імпульсів на виходах генератора 4 і оптичного датчика 1 лінійно залежать від значення добутку сигналів струму навантаження і напруги мережі. З 59 виходу генератора 4 прямокутні імпульси надходять на вхід другого лічильника Є прямокутних імпульсів. БлокФ depends linearly on the product of I.O. The signal from the output of the multiplier C enters the input of the rectangular pulse generator 4, which forms rectangular pulses with a frequency of passage that depends linearly on the level of the analog signal received at its input. Thus, the frequency of rectangular pulses at the outputs of generator 4 and optical sensor 1 linearly depend on the value of the product of the load current and network voltage signals. From the 59 outputs of the generator, 4 rectangular pulses enter the input of the second counter There are rectangular pulses. Bloc

ГФ) порівняння 7 має два інформаційні входи, на які надходить інформація про стан лічильників прямокутних 7 імпульсів 2 і 6. Керування роботою лічильників прямокутних імпульсів 2 і б, а також блоком порівняння 7 здійснює таймер 5, що відповідно до алгоритму його роботи формує сигнал обнуління лічильників 2 і 6, а через визначений час видає сигнал "порівняння", що надходить на вхід керування блоку порівняння 7. При цьому, якщо бо стан лічильників 2 і б однаковий, відбувається обнуління лічильників 2 і б і цикл "рахунок імпульсів - порівняння - обнуління" повторюється. У випадку, якщо стан лічильників 2 і 6 виявиться різним, що може бути у випадку блокування диска індукційного засобу 11 обліку електроенергії з метою несанкціонованого підключення, на виході блоку порівняння 7 з'явиться сигнал, що впливає на вихідний блок 8. Поява сигналу на вході вихідного блоку 8 приводить до вимикання комутаційного апарата 9 і блокуванню його наступного ввімкнення бо протягом визначеного часу. Після закінчення часу блокування комутаційного апарата 9 відбудеться його автоматичне включення.GF) comparator 7 has two information inputs, which receive information about the state of rectangular counters 7 pulses 2 and 6. Control of the operation of rectangular pulse counters 2 and b, as well as comparison block 7 is carried out by timer 5, which, in accordance with the algorithm of its operation, generates a reset signal counters 2 and 6, and after a certain time emits a "comparison" signal, which is sent to the control input of the comparison unit 7. At the same time, if the state of counters 2 and b is the same, counters 2 and b are reset to zero and the cycle "pulse count - comparison - reset" is repeated. In the event that the state of counters 2 and 6 turns out to be different, which may be the case when the disk of the induction means 11 of the electricity meter is blocked for the purpose of unauthorized connection, a signal will appear at the output of the comparison unit 7, which affects the output unit 8. The appearance of a signal at the input of the output unit 8 leads to the switching off of the switching device 9 and the blocking of its subsequent activation for a specified time. After the blocking time of the switching device 9 has expired, it will be automatically turned on.

Таким чином, реалізація пристрою дозволяє: - виключити безоблікове споживання електроенергії при несправності індукційних засобів обліку чи навмисного втручання в їх роботу; - забезпечити автоматичний контроль індукційних засобів обліку електроенергії, припинення і відновлення подачі електроенергії споживачу залежно від їх справності.Thus, the implementation of the device allows: - to exclude unaccounted electricity consumption in case of malfunction of induction means of accounting or deliberate interference in their operation; - to ensure automatic control of induction means of electricity metering, termination and restoration of electricity supply to the consumer depending on their serviceability.

Claims (1)

Формула винаходу Пристрій контролю обліку електроенергії що включає послідовно з'єднані датчики струму і напруги і підключені до входів аналогового перемножувача сигналів, вихід якого підключений до входу генератора прямокутних імпульсів, підключеного до входу другого лічильника прямокутних імпульсів, перший лічильник /5 прямокутних імпульсів та вихідний блок, який відрізняється тим, що введено оптичний датчик обертів диска індукційного засобу обліку електроенергії, блок порівняння і підключений до його першого входу стробування таймер, а вихід оптичного датчика послідовно з'єднаний через перший лічильник прямокутних імпульсів з другим входом блока порівняння, при цьому таймер підключений до відповідних входів обнуління першого і другого лічильників прямокутних імпульсів, а вихід другого лічильника прямокутних імпульсів підключений до третього входу блока порівняння, вихід якого з'єднаний із входом вихідного блока. с щі 6) (Се) « (ее) (о) і -The formula of the invention is an electricity metering control device that includes serially connected current and voltage sensors and is connected to the inputs of an analog signal multiplier, the output of which is connected to the input of the rectangular pulse generator, which is connected to the input of the second counter of rectangular pulses, the first counter /5 rectangular pulses and the output unit , which differs in that an optical sensor of the rotation of the disk of the induction means of electricity metering is introduced, a comparison unit and a timer is connected to its first gating input, and the output of the optical sensor is connected in series through the first rectangular pulse counter to the second input of the comparison unit, while the timer is connected to the corresponding zeroing inputs of the first and second rectangular pulse counters, and the output of the second rectangular pulse counter is connected to the third input of the comparison unit, the output of which is connected to the input of the output unit. 6) (Se) « (ee) (o) and - - . и? -і се) (ее) щ» 4) іме) 60 б5- and? -i se) (ee) sh» 4) ime) 60 b5