單元I進行通信。所述數(shù)字信號處理器34通過RS485接口或有線接口或WIFI與所述主板單元I進行通信。
[0033]經(jīng)過電壓互感器31、電流互感器32得到的三相電壓、三相電流以及中線電流的采樣信號分別進入模數(shù)轉(zhuǎn)換器33，完成電壓、電流數(shù)據(jù)的采集，模數(shù)轉(zhuǎn)換器33通過并行數(shù)據(jù)接口與數(shù)字信號處理器34連接，完成計量數(shù)據(jù)的采集和運算，并將數(shù)據(jù)通過高速RS485總線，同時也具備網(wǎng)絡(luò)和WIFI方式和有線網(wǎng)絡(luò)方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街靼鍐卧狪的ARM處理器
Ilo
[0034]數(shù)字輸入/輸出單元4包括:數(shù)字輸入接口 41、數(shù)字輸出接口 42、CPU處理器43，所述數(shù)字輸入接口 41、數(shù)字輸出接口 42分別與外部電力設(shè)備相連，實現(xiàn)對外部數(shù)字量(包括外部設(shè)備的斷開或閉合，即低電平或高電平)的檢測和控制。所述數(shù)字輸入接口 41、數(shù)字輸出接口 42分別與所述CPU處理器43進行通信；所述CPU處理器43還與所述主板單元I進行通信。優(yōu)選的，所述CPU處理器43通過CAN總線與所述主板單元I進行通信。
[0035]在本實用新型的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置中，所述交流采樣單元3、數(shù)字輸入/輸出單元4可分別設(shè)置在不同區(qū)域。本實用新型的裝置可采用一組主板單元1、一組電源單元、一組顯示單元2、幾組交流采集單元3、幾組數(shù)字輸入輸出單元4，其中幾組交流采樣單元和幾組數(shù)字輸入/輸出單元4可放置在不同場所、不同地點，以達到監(jiān)測不同區(qū)域的電能質(zhì)量的目的。
[0036]本實用新型的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置能夠?qū)崿F(xiàn)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集和運算、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)處理和顯示等功能，以下進行詳細說明:
[0037]1、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集和運算
[0038]模數(shù)轉(zhuǎn)換器33對電壓互感器31、電流互感器32采集到的交流數(shù)據(jù)(電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù))進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并發(fā)送到數(shù)字信號處理器34，數(shù)字信號處理器34對模數(shù)轉(zhuǎn)換器33采集到的數(shù)據(jù)進行計算，通過不同算法得到電能質(zhì)量的指標數(shù)據(jù)(包括:不平衡度處理、電壓越限、閃電、諧波等)，完成對電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的采集和運算。
[0039]2、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)處理和顯示
[0040]交流采樣單元3通過高速RS485總線或有線接口或WIFI將采集和處理的數(shù)據(jù)發(fā)送給ARM處理器11，通過ARM處理器11對數(shù)據(jù)進行事件處理；數(shù)字輸入/輸出單元4通過CAN總線，將采集到的外部電力設(shè)備的狀態(tài)量(斷開/閉合，即低電平/高電平信號)發(fā)送到ARM處理器11，ARM處理器11對該狀態(tài)量進行處理；最后，ARM處理器11將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示單元2上進行實時顯示，ARM處理器11還對狀態(tài)量進行處理，并通過處理器43對采集到的狀態(tài)量進行事件處理，如:需要關(guān)閉某設(shè)備時，ARM處理器11向處理器43發(fā)送關(guān)閉指令，處理器43通過數(shù)字輸出接口 42輸出低電平關(guān)閉該設(shè)備。
[0041]本實用新型的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，主板單元和交流采樣單元之間可以采用高速RS485總線，其最高通信速率可達20MHz，最大通信距離為10m ;同時也具備網(wǎng)絡(luò)和WIFI方式和有線網(wǎng)絡(luò)方式的數(shù)據(jù)傳輸。主板單元和數(shù)字輸入/輸出單元采用CAN總線，可作為分立式的采集和控制單元。交流采樣單元完成交流電壓和電流數(shù)據(jù)采集和運算，可作為獨立的的采集和運算單元。本實用新型的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置可將交流采樣單元和數(shù)字輸入輸出單元安放在任意位置，實現(xiàn)系統(tǒng)的靈活配置。本實用新型采用高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器和高效率DSP相結(jié)合的方式，實現(xiàn)了交流采樣數(shù)據(jù)的高速采集及運算。
[0042]以上公開的僅為本實用新型的幾個具體實施例，但是，本實用新型并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特征在于，包括: 主板單元、電源單元、顯示單元、I或多個交流采樣單元、I或多個數(shù)字輸入/輸出單元，所述I或多個交流采樣單元采集外部電網(wǎng)的電壓、電流數(shù)據(jù)；所述I或多個交流采樣單元與所述主板單元進行通信； 所述I或多個數(shù)字輸入/輸出單元與外部電力設(shè)備相連，所述I或多個數(shù)字輸入/輸出單元還與所述主板單元進行通信； 所述主板單元還與所述顯示單元相連；所述電源單元為所述主板單元、顯示單元、I或多個交流采樣單元、I或多個數(shù)字輸入/輸出單元進行供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特征在于，所述I或多個交流采樣單元通過RS485接口或有線接口或WIFI與所述主板單元進行通信。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特征在于，所述交流采樣單元包括:電壓互感器、電流互感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號處理器，所述電壓互感器、電流互感器分別采集外部電網(wǎng)的電壓、電流數(shù)據(jù)； 所述電壓互感器、電流互感器依次通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號處理器與所述主板單元進行通信。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特征在于，所述主板單元包括:ARM處理器、通信接口、TF卡存儲器、時鐘模塊； 所述ARM處理器與所述交流采樣單元進行通信；所述ARM處理器還與所述顯示單元相連。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特征在于，所述通信接口包括:有線網(wǎng)絡(luò)接 口、RS232 接 口、RS485 接口或 USB 接 口。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特征在于，所述I或多個數(shù)字輸入/輸出單元包括:數(shù)字輸入接口、數(shù)字輸出接口、CPU處理器，所述數(shù)字輸入接口、數(shù)字輸出接口分別與外部電力設(shè)備相連，所述數(shù)字輸入接口、數(shù)字輸出接口分別與所述CPU處理器進行通信； 所述CPU處理器還與所述主板單元進行通信。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特征在于，所述CPU處理器通過CAN總線與所述主板單元進行通信。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特征在于，所述主板單元通過總線與所述顯示單元進行通信。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特征在于，所述顯示單元為LCD顯示器。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特征在于，所述I或多個交流采樣單元、I或多個數(shù)字輸入/輸出單元可分別設(shè)置在不同區(qū)域。
【專利摘要】本實用新型公開了一種電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，包括：主板單元、電源單元、顯示單元、1或多個交流采樣單元、1或多個數(shù)字輸入/輸出單元，所述1或多個交流采樣單元采集外部電網(wǎng)的電壓、電流數(shù)據(jù)；所述1或多個交流采樣單元與所述主板單元進行通信；所述1或多個數(shù)字輸入/輸出單元與外部電力設(shè)備相連，所述1或多個數(shù)字輸入/輸出單元還與所述主板單元進行通信；所述主板單元還與所述顯示單元相連；所述電源單元為所述主板單元、顯示單元、1或多個交流采樣單元、1或多個數(shù)字輸入/輸出單元進行供電。
【IPC分類】G01R31/00
【公開號】CN204789833
【申請?zhí)枴緾N201520543253
【發(fā)明人】朱君, 甄國龍, 鄭利斌, 李輝, 任振東
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 北京智芯微電子科技有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月24日