【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電能表數據測試，具體涉及一種用于采集終端的零線斷線檢測電路與檢測方法。
技術介紹
1、隨著電能表數據采集終端種類的增加和數據采集過程及處理要求的提高，現場抄表環境變得日益復雜。傳統的測試方法難以模擬現場復雜的表環境，如載波表組網失敗、數據項回復異常等情況。實際環境難以搭建且固定不變，無法滿足測試所需的多種類型、大量電能表的測試需求，以及模擬各種異常情況的要求。
2、在現有的測試方法中，如果采用簡單的少量電能表參與測試，電能表數據采集終端的測試雖然能夠通過人工勉強實現，但效率低下。在模擬現場環境及進行壓力測試時，測試要求復雜，需要大量的人力資源和時間。此外，無法將測試用例轉化為自動化，導致測試人員需要進行大量的重復性工作。現有的測試方法無法靈活地配置測試場景，如更換表計類型、表計回復數據值、異常應答等。這些測試需求在實際環境中難以實現，且無法通過簡單的測試工具或方法來完成，從而限制了測試的有效性和可靠性。此外，由于現場環境的復雜性和多變性，現有的自動化測試方法在實際應用中受到很大限制。自動化測試工具往往無法適應復雜的現場環境，導致測試結果不準確或無法完成測試任務。
3、針對上述問題，設計解決上述問題的一種用于采集終端的零線斷線檢測電路與檢測方法，通過虛擬化的方式模擬現場抄表環境，實現靈活配置測試場景、提高測試效率、減少重復性工作，并推動自動化測試在電能表數據采集終端測試中的應用，具有重要的現實意義。
技術實現思路
1、為解決
技術介紹
中存在的問題，
2、交流采樣模塊mk1、電流互感器ct1、電流互感器ct2、電流互感器ct3、電流互感器ct4、繼電器k1、電阻r1、電阻r2、二極管d1、npn三極管q1、處理器n1、電阻r3、電阻r4；
3、mk1具有第一電壓輸入端、第二電壓輸入端、第三電壓輸入端、第四電壓輸入端、第一電流輸入端、第二電流輸入端、第三電流輸入端、第四電流輸入端、輸出端；
4、第一電壓輸入端連接至三相電壓的a線、第二電壓輸入端連接至三相電壓的b線、第三電壓輸入端連接至三相電壓的c線、第四電壓輸入端連接至三相電壓的n線、第一電流輸入端連接ct1二次側、第二電流輸入端連接ct2二次側、第三電流輸入端連接ct3二次側、第四電流輸入端連接ct4二次側，輸出端連接至n1；
5、ct1一次側為a線，二次側連接至mk1第一電流輸入口；
6、ct2一次側為b線，二次側連接至mk1第二電流輸入口；
7、ct3一次側為c線，二次側連接至mk1第三電流輸入口；
8、ct4一次側為n線，二次側連接至mk1第四電流輸入口；
9、繼電器k1具有第一端口、第二端口、第三端口nc、第四端口com、第五端口no，第一端口連接電源vcc、第二端口連接q1集電極、nc連接r1、com連接r2、no懸空；
10、r1一端連接k1第三端口nc，另一端接入三相電壓中的c相；
11、r2一端連接k1第四端口com，另一端接入三相電壓中的零線；
12、d1陽極連接q1集電極，陰極連接電源vcc；
13、q1集電極連接至d1陽極與k1第二端口、基極連接r3、發射極接地；
14、n1具有輸入口與輸出口，輸入口連接mk1輸出口、輸出口連接r3與r4；
15、r3一端連接n1輸出口，另一端連接q1基極；
16、r4一端連接n1輸出口，另一端接地。
17、優選的方案中，r1阻值為150kω，r2阻值為150kω，r3阻值為10kω，r4阻值為10kω；
18、優選地，當q1導通時，k1的nc與com處于斷開狀態、no與com處于導通狀態，當q1截止時，k1的nc與com處于導通狀態、no與com處于截止狀態；當u1輸出端輸出邏輯高電平時，q1處于飽和態，集電極與發射極導通，當u1輸出邏輯低電平或不輸出時，q1處于截止態，集電極與發射極關斷。
19、一種基于用于采集終端的零線斷線檢測電路的檢測方法，包括如下的步驟：
20、s1，初始化采樣：啟動交流采樣模塊mk1，開始采集三相電壓a相、b相、c相及零線電壓，同時電流互感器ct1、ct2、ct3、ct4分別測量a相、b相、c相及零線的電流；獲取實時的電壓和電流數據；
21、s2，電流初步判斷：處理器n1或u1接收mk1上報的三相電壓與四線電流值；判斷零線電流in是否大于預設的閾值i0；判斷邏輯為：
22、如果in>i0，則判定零線連接正常，結束檢測流程；
23、如果in≤i0，則進入下一步電壓矢量和判斷；
24、s3，電壓矢量和初步判斷：當零線電流低于閾值時，處理器n1或u1計算三相電壓矢量和的絕對值；設定一個電壓矢量和的閾值u0；判斷邏輯為：
25、如果三相電壓矢量和的絕對值小于u0，則判定零線連接正常，結束檢測流程；
26、如果三相電壓矢量和的絕對值大于或等于u0，則進入下一步繼電器動作及復判；
27、s4，繼電器動作及復判準備：處理器n1或u1輸出邏輯高電平信號；npn三極管q1接收到高電平信號后導通，集電極與發射極之間形成通路；繼電器k1的nc與com端口斷開，no與com端口導通，此時由r1、r2、k1組成的負載系統接入電路；通過改變電路負載狀態，觀察電壓變化；
28、s5，電壓矢量和復判：在負載系統接入后，處理器n1或u1再次計算三相電壓矢量和的絕對值；判斷邏輯為：
29、如果此時三相電壓矢量和的絕對值仍然大于或等于u0，則判定為發生零線斷線故障；
30、如果三相電壓矢量和的絕對值小于u0，則返回步驟2重新進行電流初步判斷，以避免誤判；
31、s6.檢測結束與響應：根據最終判斷結果，如果判定為零線斷線故障，處理器n1或u1將輸出相應的故障信號或進行其他故障處理操作；如果判定零線連接正常，則維持當前狀態或結束檢測流程。
32、優選地，i0＝7.5ma。
33、優選地，u0＝80v。
34、本專利技術所達到的有益效果為：
35、本專利技術設計了通過判斷零線電流是否大于預設閾值i0來初步判斷零線是否斷線。當零線電流低于閾值時，通過計算三相電壓矢量和的絕對值，并與預設閾值u0進行比較，進一步判斷。如果初步判斷可能存在零線斷線，則通過繼電器動作改變電路負載狀態，再次計算三相電壓矢量和進行復判，以避免誤判。本專利技術通過在相線之間接入受控常態小負載，當零線可能斷線時，通過改變電路負載狀態觀察電壓變化，從而更準確地判斷零線是否斷線。
36、通過上述多級判斷機制，結合電流初步判斷、電壓矢量和初步判斷以及繼電器動作及復判，本專利技術能夠更準確地判斷零線是否斷線，有效避免了單一判斷方法可能導致的誤報或漏報。
37、本發本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于采集終端的零線斷線檢測電路，其特征在于，其包括：
2.根據權利要求1所述的一種用于采集終端的零線斷線檢測電路，其特征在于，R1阻值為150kΩ，R2阻值為150kΩ，R3阻值為10kΩ，R4阻值為10kΩ。
3.根據權利要求1所述的一種用于采集終端的零線斷線檢測電路，其特征在于，當Q1導通時，K1的NC與COM處于斷開狀態、NO與COM處于導通狀態，當Q1截止時，K1的NC與COM處于導通狀態、NO與COM處于截止狀態；當U1輸出端輸出邏輯高電平時，Q1處于飽和態，集電極與發射極導通，當U1輸出邏輯低電平或不輸出時，Q1處于截止態，集電極與發射極關斷。
4.一種采用如權利要求1所述的用于采集終端的零線斷線檢測電路的檢測方法，其特征在于，包括如下的步驟：
5.根據權利要求3所述的檢測方法，其特征在于：I0＝7.5mA。
6.根據權利要求3所壕述的檢測方法，其特征在于：U0＝80V。
【技術特征摘要】
1.一種用于采集終端的零線斷線檢測電路，其特征在于，其包括：
2.根據權利要求1所述的一種用于采集終端的零線斷線檢測電路，其特征在于，r1阻值為150kω，r2阻值為150kω，r3阻值為10kω，r4阻值為10kω。
3.根據權利要求1所述的一種用于采集終端的零線斷線檢測電路，其特征在于，當q1導通時，k1的nc與com處于斷開狀態、no與com處于導通狀態，當q1截止時，k1的nc與com處于導通狀態...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周來恩，王永信，張幫龍，呂永東，
申請(專利權)人：青島乾程科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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