新型電力儀表的制作方法
【專利說明】
[0001 ] 技術(shù)領(lǐng)域:
[0002]本實用新型涉及一種電力儀表，特別是涉及一種新型電力儀表。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]電力是我們?nèi)粘Ｉ詈凸I(yè)生產(chǎn)中的主要基礎(chǔ)能源，在現(xiàn)代社會中起著非常重要的作用，它不僅是關(guān)系國家工業(yè)生產(chǎn)的戰(zhàn)略大問題，而且與人們的日常生活、社會穩(wěn)定有密切的關(guān)系，各種家用電器以及大規(guī)模用電設(shè)備的使用，電力系統(tǒng)越來越復(fù)雜，由此也帶來了各種各樣的新問題，各種新型用電設(shè)備對電能質(zhì)量的要求越來越高，同時由于擾動負(fù)荷接入電力系統(tǒng)或其他擾動源存在，造成了大量的電能質(zhì)量問題，這就要求供電部門和用戶能夠?qū)δ骋还?jié)點的電網(wǎng)運行情況進行實時監(jiān)測，根據(jù)電網(wǎng)運行情況采取相應(yīng)措施，提高電能質(zhì)量。
[0005]隨著電力行業(yè)測量與管理的自動化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化逐步推進，作為電力管理系統(tǒng)組成部分的電力監(jiān)測儀表也起著越來越重要的作用，電網(wǎng)參數(shù)的測量與監(jiān)控不僅一直受到廣泛的關(guān)注和重視，同時也關(guān)系到電力管理水平的提升及電力用戶的切身利益。
[0006]【實用新型內(nèi)容】:
[0007]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠計算出有功電能及功率，具有欠壓、過壓、過流報警功能，通過多核處理器同時對多戶用電信息進行處理，并進行畫面分割顯示和無線傳輸功能的新型電力儀表。
[0008]本實用新型的技術(shù)方案是:一種新型電力儀表，包括多核處理器、信息采集裝置、通訊單元和畫面分割器，所述信息采集裝置與用戶電線和信號開入單元連接，所述畫面分割器與顯示屏和至少兩個信號開出單元連接，所述通訊單元與編碼單元和多核處理器連接，所述多核處理器與編碼單元、信號開入單元、信號開出單元、儲存器、外圍電路和電源電路連接，所述用戶電線為至少兩路。
[0009]所述信號采集單元與信號開入單元之間和畫面分割器與信號開出單元之間設(shè)置有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，所述通訊單元為RS485通訊單元。
[0010]所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元與畫面分割器之間設(shè)置有分路接口，所述分路接口與編碼單元連接。
[0011]所述信息采集裝置包括電壓采集單元和電流采集單元，所述電源電路與顯示器、畫面分割器、通訊單元、編碼單元、信息采集裝置、信號開出單元、信號開入單元和外圍電路連接。
[0012]所述電源單元，是把交流的AC220V電源經(jīng)過緩沖保護、EMC、整流濾波、PffM變送、整流輸出、穩(wěn)壓反饋變成可以供各電路工作的DCl 2V、DC5V、DC3.3V的直流電源。
[0013]所述電壓、電流采集單元把用戶電線中的電壓、電流信號經(jīng)過電壓、電流采集單元轉(zhuǎn)化為弱電信號，進入多核處理器計算電力參數(shù)及計量電能。
[0014]所述RS485通訊單元，多核處理器通過RS485響應(yīng)上位機的通信請求，采用Modbus協(xié)議將測量到的電力參數(shù)和諧波值傳給上位機。
[0015]本實用新型的有益效果是:
[0016]1、本實用新型能夠計算出有功電能及功率，具有欠壓、過壓、過流報警功能，通過多核處理器同時對多戶用電信息進行處理，并進行畫面分割顯示和無線傳輸功能，實現(xiàn)電氣檢測設(shè)備的自動化。
[0017]2、本實用新型采用多核處理器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電量信息計量裝置，能夠同時檢測多個用戶的用電信息，減少資源的浪費。
[0018]3、本實用新型設(shè)置有畫面分割器，能夠在顯示器上同時顯示所檢測用戶的用電信息，解決了傳統(tǒng)多個顯示器進行顯示造成資源浪費的問題。
[0019]4、本實用新型通過編碼單元和通訊單元實現(xiàn)對監(jiān)測數(shù)據(jù)的顯示，編碼單元的設(shè)置，保證在進行無線通訊時間數(shù)據(jù)的有序性。
[0020]5、本實用新型能夠同時代替多個傳統(tǒng)計電設(shè)備的工作量，減少了傳統(tǒng)計電設(shè)備的使用量，使檢測設(shè)備體積變小，減少了空間的使用量，同時減少資源的浪費。
[0021]6、本實用新型實時測量電壓、電流、電網(wǎng)頻率等電力基本參數(shù)，計算出有功電能和功率、無功電能和功率、視在電能和功率、功率因數(shù)、電網(wǎng)電壓和電流的相角、電網(wǎng)電壓和電流的2-31次諧波的幅值及含有率，并在顯示屏上進行顯示。
[0022]7、本實用新型具有欠壓、過壓、過流、低頻、高頻、功率因數(shù)低、電壓相序錯等報警，并可設(shè)置不同報警事件控制信號輸出開關(guān)量動作。
[0023]【附圖說明】:
[0024]圖1為新型電力儀表的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為電源電路電路圖。
[0026]圖3為電壓采集電路電路圖。
[0027]圖4為電流采集電路電路圖。
[0028]圖5為信號開入電路電路圖。
[0029]圖6為信號開出電路電路圖。
[0030]圖7為通訊電路電路圖。
[0031 ]【具體實施方式】:
[0032]實施例:參見圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7。
[0033]新型電力儀表，包括多核處理器、信息采集裝置、通訊單元和畫面分割器，信息采集裝置與用戶電線和信號開入單元連接，畫面分割器與顯示屏和至少兩個信號開出單元連接，通訊單元與編碼單元和多核處理器連接，多核處理器與編碼單元、信號開入單元、信號開出單元、儲存器、外圍電路和電源電路連接，用戶電線為至少兩路。
[0034]信號采集單元與信號開入單元之間和畫面分割器與信號開出單元之間設(shè)置有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，通訊單元為RS485通訊單元。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元與畫面分割器之間設(shè)置有分路接口，分路接口與編碼單元連接。
[0035]信息采集裝置包括電壓采集單元和電流采集單元，電源電路與顯示器、畫面分割器、通訊單元、編碼單元、信息采集裝置、信號開出單元、信號開入單元和外圍電路連接。
[0036]電源電路分為緩沖保護部分、EMC部分、整流濾波部分、PWM變送部分、整流輸出部分和穩(wěn)壓反饋部分來進行設(shè)計，交流電源經(jīng)過緩沖保護電路RQl和M0V1，用于防止雷擊等情況發(fā)生時的差模干擾，EMC電路上的L3和CXl組合成為一個低通濾波電路，經(jīng)整流濾波后，其中DBl為整流橋，轉(zhuǎn)化成高電平直流信號，高電平直流信號經(jīng)過PWM主控芯片LNK364調(diào)制和脈沖變壓器EE16磁芯、材料PC47，D11續(xù)流二極管，轉(zhuǎn)化成低電壓交流脈沖信號，低電壓交流脈沖信號經(jīng)過整流輸出部分轉(zhuǎn)化成所需要的直流信號，直流信號上再接穩(wěn)壓反饋通過光耦TL431將隔離后的開通/關(guān)斷信號傳輸給開關(guān)電源控制芯片，從而完成輸出端不同負(fù)載下的穩(wěn)壓。
[0037]電流采集單元和電壓采集單元是將電網(wǎng)中三相的電流、電壓信號轉(zhuǎn)化為弱電信號，Tl電流互感器為HWGS-9(5A/2.5mA)，T4電壓互感器為TR3121CH(2mA /2mA)，R1、C1、R4、C2構(gòu)成RC濾波電路，電阻R2、R3、R18、R19信號取樣電阻保證輸入最大信號時，輸入的信號不超出輸入范圍。
[0038]信號開入單兀和信號開出單兀為開關(guān)量輸入檢測和開關(guān)量輸出控制，光親隔禺U8、U10 為 TLP127，隔離電壓 2500V，R29、R30、R32、R33 電阻為 200K，上拉電阻 R31 為 10K，R34 為
5.1K、C8為104電容，D7為IN4007，開關(guān)量輸出為繼電器RJl HF46F無源節(jié)點，開關(guān)量輸入及輸出均由I/o 口進行檢測及控制。
[0039]使用時，信息采集裝置采集用戶電線上的電流電壓信息，通過處理后輸送到多核處理器，多核處理器對接收到的信息進行處理后，一路發(fā)送到畫面分割器，另一路通過編碼單元進行編碼后進過通訊單元進行無線傳輸，畫面分割器對接收到的信息進行處理，在顯示屏上進行顯示。
[0040]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種新型電力儀表，包括多核處理器、信息采集裝置、通訊單元和畫面分割器，其特征是:所述信息采集裝置與用戶電線和信號開入單元連接，所述畫面分割器與顯示屏和至少兩個信號開出單元連接，所述通訊單元與編碼單元和多核處理器連接，所述多核處理器與編碼單元、信號開入單元、信號開出單元、儲存器、外圍電路和電源電路連接，所述用戶電線為至少兩路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型電力儀表，其特征是:所述信號采集單元與信號開入單元之間和畫面分割器與信號開出單元之間設(shè)置有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，所述通訊單元為RS485通訊單元。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型電力儀表，其特征是:所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元與畫面分割器之間設(shè)置有分路接口，所述分路接口與編碼單元連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型電力儀表，其特征是:所述信息采集裝置包括電壓采集單元和電流采集單元，所述電源電路與顯示器、畫面分割器、通訊單元、編碼單元、信息采集裝置、信號開出單元、信號開入單元和外圍電路連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型電力儀表，包括多核處理器、信息采集裝置、通訊單元和畫面分割器，所述信息采集裝置與用戶電線和信號開入單元連接，所述畫面分割器與顯示屏和至少兩個信號開出單元連接，所述通訊單元與編碼單元和多核處理器連接，所述多核處理器與編碼單元、信號開入單元、信號開出單元、儲存器、外圍電路和電源電路連接，所述用戶電線為至少兩路，本實用新型能夠計算出有功電能及功率，具有欠壓、過壓、過流報警功能，通過多核處理器同時對多戶用電信息進行處理，并進行畫面分割顯示和無線傳輸功能，實現(xiàn)電氣檢測設(shè)備的自動化。
【IPC分類】G01R19/00, G01R11/54
【公開號】CN205193129
【申請?zhí)枴緾N201520652388
【發(fā)明人】張憲清, 俞力, 陳曉蕓, 許萬鵬, 郜立志
【申請人】鄭州華力信息技術(shù)有限公司, 國網(wǎng)河南省電力公司鄭州供電公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年8月27日