交流电相位识别仪及交流电相位识别方法
【技术领域】
[0001]交流电相位识别仪及交流电相位识别方法，属于电力检测仪器领域。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，低压配电网三相线从台区变压器接出进入用户接线箱后，在用户级接线时，已经分不清交流电的A相、B相和C相，只能随意接线。由于三相不能均衡的用电，导致某一相或两相负荷过重，造成三相电流不平衡，以致线损增大，甚至烧毁变压器，弓丨起火灾等，给国家和人民造成重大损失。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种可以自动识别并显示三相交流电的相线信息，方便用户端按负荷大小进行三相负荷分配，使交流电三相线的负荷均衡，避免因三相电流不平衡而造成危险的交流电相位识别仪，以及判断迅速，准确度高的交流电相位识别方法。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该交流电相位识别仪，包括变压器输出地三相四线交流电，其特征在于:设置有相位识别仪主机和与之无线通讯的相位识别仪分机，所述的三相四线交流电的三相火线以及零线接入相位识别仪分机的控制线路中，三相四线交流电的至少一相火线以及零线接入相位识别仪主机的控制电路中。
[0005]优选的，所述的相位识别仪分机的控制电路包括第一中央处理单元、第一时钟同步模块、第一相位生成模块、第一短线收发模块、数码管模块以及按键；第一时钟同步模块与第一中央处理单元的输入端相连，第一通讯模块与第一中央处理单元互联，第一相位生成模块与第一中央处理单元的输入端相连，所述交流电接入第一相位生成模块，第一中央处理单元的输出端同时连数码管模块以及可输入控制指令的按键。
[0006]优选的，所述的相位识别仪主机的控制电路包括第二中央处理单元、第二时钟同步模块、第二相位生成模块以及第二短线收发模块，第二时钟同步模块与第二中央处理单元的输入端相连，第二通讯模块与第二中央处理单元互联，第二相位生成模块与第二中央处理单元的输入端相连。
[0007]优选的，在所述的相位识别仪主机以及相位识别仪分机的控制电路中还设置有用于对工作状态进行指示的指示灯模块。
[0008]一种交流电相位识别方法，其特征在于:包括如下步骤:
步骤1，相位识别仪分机的控制电路执行分机工作流程向相位识别仪主机发送请求指令；
步骤2，相位识别仪主机的控制电路接收到相位识别仪分机发送的请求指令后，执行主机工作流程得到接入其内的相线的相位数据，并返回相位识别仪分机；
步骤3，相位识别仪分机接收到相位识别仪主机返回的相位数据后，结合其自身得到的相位数据，执行相位判断方法对各相位进行判断并进行显示； 所述的相位数据包括:对每一相线进行采集计数方法得到的计数数值以及进行采集计数方法时的时标信息。
[0009]优选的，所述的分机工作流程，包括如下步骤:
步骤1001，按下按键；
当需要进行相位识别时，按下与相位识别仪分机控制电路中第一中央处理单元相连的按键；
步骤1002，确定实时时间；
当第一中央处理单元检测到按键被按下后，通过第一时钟同步模块送入的数据确定实时时间；
步骤1003，发送请求指令；
第一中央处理单元通过相位识别仪分机控制电路中的第一通讯模块向相位识别仪主机发送请求指令；
步骤1004，米集相位彳目息；
第一中央处理单元将请求指令发出后，等待处理相位识别仪主机根据主机工作流程处理返回的相位数据；第一中央处理单元同时以实时时间为起点，在此后的两个连续的整分点按照采集计数方法对三相相位进行采集计数；
步骤1005，主机是否将相位数据返回；
第一中央处理单元判断预设定的时间内是否接收到相位识别仪主机返回的相位数据，如果接收到了相位识别仪主机返回的相位数据，执行步骤1006，如果未收到相位识别仪主机返回的相位数据，返回执行步骤1002 ;
步骤1006，时标信息是否相符；
第一中央处理单元判断相位识别仪主机返回的相位数据中的时标信息与与其自身采集得到的采集数据中的时标信息是否相匹配，如果匹配，执行步骤1007，如果不匹配，返回步骤1002 ；
步骤1007，进行相位判断；
第一中央处理单元读取相位识别仪主机返回的相位信息中的计数数值，以及其自身通过采集计数方法得到的三相相位的相位数据中的计数数值，按照相位判断方法，对各相相位进行判断；
步骤1008，进行相位显示；
第一中央处理单元根据判断出的三相相位，通过数码管模块进行显示。
[0010]优选的，所述的主机工作流程，包括如下步骤:
步骤2001，接收分机请求；
相位识别仪主机控制电路中的第二中央处理单元通过第二通讯模块接收到相位识别仪分机发来的请求指令；
步骤2002，确定实时时间；
当第二中央处理单元检测到按键被按下后，通过第二时钟同步模块送入的数据确定实时时间；
步骤2003，记录A相相位；
第二中央处理单元在下一整分开始时通过采集计数方法对接入其中的相线进行采集计数得到相位数据；
步骤2004，发送相位数据；
第二处理单元将得到的相位数据返回至相位识别仪分机。
[0011]优选的，所述的采集计数方法为:以固定频率进行计数并对相应相线的上升沿或下降沿进行采集，上升沿或下降沿到来后停止计数，得到所述的计数数值。
[0012]优选的，所述的固定频率为100 μ S。
[0013]优选的，所述的相位判断方法为:
步骤a，相位识别仪分机根据相位识别仪主机送入的计数数值确定A相相线；
步骤b，按照以下判据之一进行判断:
判据1:A相计数数值大于其它两相线的计数数值，则其他两相线中计数数值最小的为B相，另一个为C相；
判据2: A相计数数值大于其中的一相的计数数据且小于另一相的计数数据，则计数数值最小的为C相，另一个为B相；
判据3:A相计数数值小于其它两相计数数据，则其它两相线中计数数值小的为B相，计数大数值的为C相；
判据4:当A相计数数值为O时，同判据3，计数数值为195~205时，同判据I。
[0014]与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是:
1、通过本交流电相位识别仪及交流电相位识别方法，可以快速准确的对用户接线端的交流电三相火线的相位进行判断，方便用户端接线，使交流电三相线的负荷均衡，避免因三相电流不平衡而造成危险。
[0015]2、相位识别仪主机和相位识别仪分机之间以短信的形式进行无线通讯，通讯快速稳定，消除了因遮挡或距离长而造成的通讯失败。
[0016]3、相位识别仪主机和相位识别仪分机同时通过GPS进行对时，保证了对视的准确性。
[0017]在相位识别仪进行相位判断时，通过计数的方式记录相位信息，所涉及的数据包较小，方便发送。
[0018]4、通过相位生成模块将交流电的正弦波转换为矩形波，方便中央处理单元进行采集。
[0019]5、通过数码管模块直接对相位进行指示，观察更为直观，通过指示灯模块对工作状态进行指示，工作更加可靠。
[0020]6、通过GPS送入的秒脉冲信号以及串口信号对时间进行精确判断，计时更加精确。
【附图说明】
[0021]图1为交流电相位识别仪连接示意图。
[0022]图2为交流电相位识别仪分机控制电路原理方框图。
[0023]图3为交流电相位识别仪主机控制电路原理方框图。
[0024]图4为交流电相位识别仪中央处理单元电路原理图。
[0025]图5~6为交流电相位识别仪通讯模块电路原理图。
[0026]图7为交流电相位识别仪指示灯模块电路原理图。
[0027]图8为交流电相位识别仪相位生成模块电路原理图。
[0028]图9~10为交流电相位识别仪数码管模块电路原理图。
[0029]图11~12为交流电相位识别仪供电模块电路原理图。
[0030]图13为交流电相位识别仪时钟同步模块电路原理图。
[0031]图14为交流电相位识别方法分机工作流程图。
[0032]图15为交流电相位识别方法主机工作流程图。
[0033]图16为交流电相位识别方法相位判断流程图。
[0034]图17为交流电相位识别方法交流电相位示意图。
[0035]图18为交流电相位识别方法实施例2相位识别仪分机工作流程图。
[0036]图19为交流电相位识别方法实施例2相位识别仪主机工作流程图。
[0037]其中:1、变压器2、相位识别仪主机3、输电线缆4、用户接线箱5、相位识别仪分机。
【具体实施方式】
[0038]图1~17是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~19对本发明做进一步说明。
[0039]实施例1:
如图1所示，在输电线路中，三相四线制的输电线缆3自变压器I中接出，连接至用户接线箱4内。自配电网端的变压器I中引出的交流电接入相位识别仪主机2内，自用户接线箱4中引出的交流电接入相位识别仪分机5中。由于相位识别仪主机2连接在配电网一端，因此相位识别仪主机2可判断出交流电的A、B、C三相相线，而在用户接线箱4 一侧，已无法分清交流电的A、B、C