智能化電力參數(shù)采集分析儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及用于測量電功率或電流的時間積分以及信號轉(zhuǎn)換的裝置領(lǐng)域，具體為一種智能化電力參數(shù)采集分析儀。一種智能化電力參數(shù)采集分析儀，包括電壓互感器(11)和電流互感器(12)，其特征是：還包括溫度傳感器(13)、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(2)、電能計量芯片(31)、單片機(32)、存儲芯片(4)、輸入鍵(51)、顯示器(52)、通用異步接收/發(fā)送裝置(61)、串行通信模塊(62)和擴展接口(7)；擴展接口(7)包括數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(71)、RS485通信模塊(72)、數(shù)字信號輸出模塊(73)和數(shù)字信號輸入模塊(74)。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，監(jiān)控全面，反應(yīng)靈敏，擴展能力強，通訊方便，適用范圍廣。
【專利說明】智能化電力參數(shù)采集分析儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及用于測量電功率或電流的時間積分以及信號轉(zhuǎn)換的裝置領(lǐng)域，具體為一種智能化電力參數(shù)采集分析儀。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能電網(wǎng)的日益推廣，智能電網(wǎng)對各項設(shè)備的要求越來越高，智能電網(wǎng)要求電表可以對用電量進行實時計量并具有雙向交互式通信功能，以實現(xiàn)用戶負荷信息記錄以及與其他系統(tǒng)信息共享，但目前的電表難以完成這種要求，例如，用戶無法實時查詢用電信息、電價信息；當需要分段計量時，現(xiàn)有電表只能按照固定的時間劃分峰值和谷值，而不能根據(jù)實際用電情況判斷，其他控制系統(tǒng)無法直接從電表獲得測量信息，無法通過電表改變設(shè)備的工作狀態(tài)，這樣就無法滿足智能電網(wǎng)對電表的實時互動要求。
實用新型內(nèi)容
[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種監(jiān)控全面、反應(yīng)靈敏的電量計量及信號轉(zhuǎn)換設(shè)備，本實用新型公開了一種智能化電力參數(shù)采集分析儀。
[0004]本實用新型通過如下技術(shù)方案達到發(fā)明目的:
[0005]一種智能化電力參數(shù)采集分析儀，包括電壓互感器和電流互感器，電壓互感器并聯(lián)在電源兩端，電流互感器串聯(lián)在干路中，其特征是:還包括溫度傳感器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、電能計量芯片、單片機、存儲芯片、輸入鍵和顯示器、通用異步接收/發(fā)送裝置、串行通信模塊和擴展接口，電壓互感器、電流互感器和溫度傳感器這三者的模擬信號輸出端分別通過信號線連接模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的一個模擬信號輸入端，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號輸出端都通過信號線連接電能計量芯片的數(shù)字信號輸入端，單片機內(nèi)置實時時鐘芯片，單片機通過信號線分別連接電能計量芯片、存儲芯片、輸入鍵、顯示器和擴展接口，單片機的信號輸出端通過通信線依次連接通用異步接收/發(fā)送裝置和串行通信模塊；
[0006]擴展接口包括數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、RS485通信模塊、數(shù)字信號輸出模塊和數(shù)字信號輸入模塊，單片機的數(shù)字信號輸出端通過信號線連接數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號輸入端；數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的模擬信號輸出端接相應(yīng)的控制系統(tǒng)，如數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制(即SupervisoryControl And Data Acquisition,簡稱SCADA)、可編程控制器等；單片機的通信端通過通信線連接RS485通信模塊；單片機的數(shù)字信號輸出端通過信號線連接數(shù)字信號輸出模塊的數(shù)字信號輸入端；數(shù)字信號輸出模塊的數(shù)字信號輸出端輸出相應(yīng)的數(shù)字量信息即開關(guān)量信號，從而控制聲光報警器、工作指示燈、跳閘等動作的執(zhí)行；單片機的數(shù)字信號輸入端通過信號線連接數(shù)字信號輸入模塊的數(shù)字信號輸出端；數(shù)字信號輸入模塊的數(shù)字信號輸入端采集配電系統(tǒng)的數(shù)字量信息即開關(guān)量信號，如合閘、運行等狀態(tài)信號。
[0007]所述的智能化電力參數(shù)采集分析儀，其特征是:顯示器選用液晶顯示屏，串行通信模塊選用RS485通信模塊。
[0008]本實用新型使用時，在單片機的控制下，電能計量芯片對電路上的電壓信號和電流信號實施采樣，即電壓信號和電流信號分別通過電壓互感器和電流互感器輸入，經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后再輸入電能計量芯片，電能計量芯片隨后計算出瞬時功率并累加后得到電量數(shù)據(jù)，再將電量數(shù)據(jù)存儲在存儲芯片中，有功電量、無功電量和其它電量信息可通過顯示器顯示，輸入鍵可用于控制顯示器所顯示屏幕菜單的切換及復(fù)位。為了保證電量數(shù)據(jù)的正確收集以及對電網(wǎng)的監(jiān)控作用，單片機內(nèi)置實時時鐘芯片作為系統(tǒng)的時鐘基礎(chǔ)。單片機還可通過串行通信模塊實現(xiàn)和上位機的通信。一旦出現(xiàn)故障，本實用新型可以準確快速的鎖定故障位置。單片機通過擴展接口實現(xiàn)擴展功能，如:連接相應(yīng)的控制系統(tǒng)SCADA、PLC等；控制聲光報警器、工作指示燈、跳閘等動作的執(zhí)行；采集配電系統(tǒng)的數(shù)字量信息即開關(guān)量信號，如合閘、運行等狀態(tài)信號。
[0009]本實用新型具有通信、存儲、時鐘、故障記錄和參數(shù)采集，擴展接口等多項功能，本實用新型的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡單，監(jiān)控全面，反應(yīng)靈敏，適用范圍廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0011]以下通過具體實施例進一步說明本實用新型。
[0012]實施例1
[0013]一種智能化電力參數(shù)采集分析儀，包括電壓互感器11、電流互感器12、溫度傳感器13、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器2、電能計量芯片31、單片機32、存儲芯片4、輸入鍵51和顯示器52、通用異步接收/發(fā)送裝置61、串行通信模塊62和擴展接口 7，如圖1所示，具體結(jié)構(gòu)是:
[0014]電壓互感器11并聯(lián)在電源兩端，電流互感器12串聯(lián)在干路中；
[0015]電壓互感器11、電流互感器12和溫度傳感器13這三者的模擬信號輸出端分別通過信號線連接模/數(shù)轉(zhuǎn)換器2的一個模擬信號輸入端，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器2的數(shù)字信號輸出端都通過信號線連接電能計量芯片31的數(shù)字信號輸入端，單片機32內(nèi)置實時時鐘芯片，單片機32通過信號線分別連接電能計量芯片31、存儲芯片4、輸入鍵51、顯示器52和擴展接口7，單片機32的信號輸出端通過通信線依次連接通用異步接收/發(fā)送裝置61和串行通信模塊62 ；
[0016]擴展接口 7包括數(shù)/模轉(zhuǎn)換器71、RS485通信模塊72、數(shù)字信號輸出模塊73和數(shù)字信號輸入模塊74，
[0017]單片機32的數(shù)字信號輸出端通過信號線連接數(shù)/模轉(zhuǎn)換器71的數(shù)字信號輸入端；數(shù)/模轉(zhuǎn)換器71的模擬信號輸出端接相應(yīng)的控制系統(tǒng)，如數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制(即Supervisory Control And Data Acquisition,簡稱 SCADA)、可編程控制器等；
[0018]單片機32的通信端通過通信線連接RS485通信模塊72 ；
[0019]單片機32的數(shù)字信號輸出端通過信號線連接數(shù)字信號輸出模塊73的數(shù)字信號輸入端；數(shù)字信號輸出模塊73的數(shù)字信號輸出端輸出相應(yīng)的數(shù)字量信息即開關(guān)量信號，從而控制聲光報警器、工作指示燈、跳閘等動作的執(zhí)行；
[0020]單片機32的數(shù)字信號輸入端通過信號線連接數(shù)字信號輸入模塊74的數(shù)字信號輸出端；數(shù)字信號輸入模塊74的數(shù)字信號輸入端采集配電系統(tǒng)的數(shù)字量信息即開關(guān)量信號，如合閘、運行等狀態(tài)信號。
[0021]本實施例中，顯示器52選用液晶顯示屏，串行通信模塊62選用RS485通信模塊。
[0022]本實施例使用時，在單片機32的控制下，電能計量芯片31對電路上的電壓信號和電流信號實施采樣，即電壓信號和電流信號分別通過電壓互感器11和電流互感器12輸入，經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器2轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后再輸入電能計量芯片31，電能計量芯片31隨后計算出瞬時功率并累加后得到電量數(shù)據(jù)，再將電量數(shù)據(jù)存儲在存儲芯片4中，有功電量、無功電量和其它電量信息可通過顯示器52顯示，輸入鍵51可用于控制顯示器52所顯示屏幕菜單的切換及復(fù)位。為了保證電量數(shù)據(jù)的正確收集以及對電網(wǎng)的監(jiān)控作用，單片機32內(nèi)置實時時鐘芯片作為系統(tǒng)的時鐘基礎(chǔ)。單片機32還可通過串行通信模塊62實現(xiàn)和上位機的通信。一旦出現(xiàn)故障，本實施例可以準確快速的鎖定故障位置。單片機32通過擴展接口 7實現(xiàn)擴展功能，如:連接相應(yīng)的控制系統(tǒng)SCADA、PLC等；控制聲光報警器、工作指示燈、跳閘等動作的執(zhí)行；采集配電系統(tǒng)的數(shù)字量信息即開關(guān)量信號，如合閘、運行等狀態(tài)信號。
【權(quán)利要求】
1.一種智能化電力參數(shù)采集分析儀，包括電壓互感器(11)和電流互感器(12)，電壓互感器(11)并聯(lián)在電源兩端，電流互感器(12)串聯(lián)在干路中，其特征是:還包括溫度傳感器(13)、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(2)、電能計量芯片(31)、單片機(32)、存儲芯片(4)、輸入鍵(51)和顯示器(52)、通用異步接收/發(fā)送裝置(61)、串行通信模塊(62)和擴展接口(7)，電壓互感器(11)、電流互感器(12)和溫度傳感器(13)這三者的模擬信號輸出端分別通過信號線連接模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(2)的一個模擬信號輸入端，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(2)的數(shù)字信號輸出端都通過信號線連接電能計量芯片(31)的數(shù)字信號輸入端，單片機(32)內(nèi)置實時時鐘芯片，單片機(32)通過信號線分別連接電能計量芯片(31)、存儲芯片(4)、輸入鍵(51)、顯示器(52)和擴展接口(7)，單片機(32)的信號輸出端通過通信線依次連接通用異步接收/發(fā)送裝置(61)和串行通信模塊(62)； 擴展接口(7)包括數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(71)、RS485通信模塊(72)、數(shù)字信號輸出模塊(73)和數(shù)字信號輸入模塊(74)，單片機(32)的數(shù)字信號輸出端通過信號線連接數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(71)的數(shù)字信號輸入端；單片機(32)的通信端通過通信線連接RS485通信模塊(72);單片機(32)的數(shù)字信號輸出 端通過信號線連接數(shù)字信號輸出模塊(73)的數(shù)字信號輸入端；單片機(32)的數(shù)字信號輸入端通過信號線連接數(shù)字信號輸入模塊(74)的數(shù)字信號輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述的智能化電力參數(shù)采集分析儀，其特征是:顯示器(52)選用液晶顯示屏，串行通信模塊(62)選用RS485通信模塊。
【文檔編號】G01R22/10GK203385786SQ201320436996
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月19日
【發(fā)明者】趙連柱 申請人:上海巨耕信息技術(shù)有限公司, 三門峽華陽發(fā)電有限責任公司, 趙連柱