專利名稱：多路多功能電力通訊檢測設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及檢測設(shè)備，特別涉及用于電網(wǎng)參數(shù)檢測的多路電力檢測設(shè)備。
背景技術(shù)：
測量儀表是電力系統(tǒng)必不可少的測量工具，也是保障電力及其電力設(shè)備安全運行不可缺少的手段之一，它能反映出電力安全運行過程中回路電力參數(shù)的現(xiàn)狀，防止過電流或者短路引起的故障，并能與其它保護來保障電力運行的安全。隨著電力事業(yè)的不斷發(fā)展及集成電路在測量儀表的運用，測量儀表要求也越來越成為電力檢測的工具。現(xiàn)在多功能電力通訊綜合儀表解決的測量問題較單一，有只完成測量多回路的，有只完成檢測開關(guān)狀態(tài)的，但是只僅限于檢測分回路，并無將檢測主回路、分回路以及開關(guān)狀態(tài)控制于一體的難題。

實用新型內(nèi)容本實用新型在于克服上述不足之處，提供一種總分式多功能電力綜合通訊儀表， 用于末端用電場合，實現(xiàn)對多個用電回路的連續(xù)能耗監(jiān)測和計量、統(tǒng)計與節(jié)能控制，解決現(xiàn)有技術(shù)中無綜合檢測儀表的技術(shù)問題。本實用新型的這種多路多功能電力通訊檢測設(shè)備包括中央處理器CPU、與該中央處理器CPU分別連接的檢測模塊以及后臺監(jiān)控系統(tǒng)，所述檢測模塊包括主回路檢測模塊以及擴展模塊。所述主回路檢測模塊包括主回路檢測模塊包括電流電壓檢測單元以及開關(guān)量檢測模塊，電流電壓檢測單元包括連接中央處理器CPU的三相電能計量芯片U，還進一步包括與所述三相電能計量芯片U連接的第一電流調(diào)理電路及第一電壓調(diào)理電路，所述第一電流調(diào)理電路還連接有電流互感器。所述開關(guān)量檢測模塊包括光隔電路以及開關(guān)量測量輸入端口，所述開關(guān)量測量輸入端口通過光隔電路連接所述中央處理器CPU，所述開關(guān)量測量輸入端口為四路開關(guān)量輸入端。所述擴展模塊包括有分支電路檢測模塊，所述分支電路檢測模塊分別連接有第二電流調(diào)理電路以及第二電壓調(diào)理電路，所述分支電路檢測模塊為十二分支電路檢測模塊，該十二分支電路檢測模塊分為四組三相回路或十二個單相回路。該檢測設(shè)備還包括有與中央處理器CPU連接的顯示部，該顯示部包括第一 LED指示燈、第二 LED指示燈、IXD顯示屏、溫度傳感器、四鍵盤輸入端口以及報警器。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低，測量精度高，示值準(zhǔn)確，由于采用了電流互感器、調(diào)理電路、計算芯片、中央處理器等組成，將多路總進線回路、分支路同時進行監(jiān)測，通過電流互感器調(diào)理電路、電壓調(diào)理電路以及計算芯片傳給中央處理器處理，輸出多路開關(guān)量，進行實時監(jiān)視和控制。

圖1是本實用新型多路多功能電力通訊檢測設(shè)備的控制示意圖。
具體實施方式
結(jié)合上述附圖說明本實用新型的具體實施例。由圖1中可知，這種多路多功能電力通訊檢測設(shè)備包括中央處理器CPU、與該中央處理器CPU分別連接的檢測模塊以及后臺監(jiān)控系統(tǒng)，所述檢測模塊包括主回路檢測模塊以及擴展模塊。該儀表采用一總多分的多回路監(jiān)測，一個總，將進線主回路電壓、電流等進行檢測及后臺計量顯示，多分回路采集分支回路電參量，同時還有多路開關(guān)量輸入輸出，溫度傳感器檢測外部溫度，最終輸出。相對于以往多路多功能電力通訊儀表，該儀表一個明顯的特征是一個主回路的電量檢測點。所述主回路檢測模塊包括電流電壓檢測單元以及開關(guān)量檢測模塊，電流電壓檢測單元包括連接中央處理器CPU的三相電能計量芯片U，還進一步包括與所述三相電能計量芯片U連接的第一電流調(diào)理電路及第一電壓調(diào)理電路，所述第一電流調(diào)理電路還連接有電流互感器。所述開關(guān)量檢測模塊包括光隔電路以及開關(guān)量測量輸入端口，所述開關(guān)量測量輸入端口通過光隔電路連接所述中央處理器CPU。所述開關(guān)量測量輸入端口為四路開關(guān)量輸入端。該檢測設(shè)備還進一步包括與所述中央處理器CPU連接的擴展模塊，所述擴展模塊包括有分支電路檢測模塊，所述分支電路檢測模塊分別連接有第二電流調(diào)理電路以及第二電壓調(diào)理電路，所述分支電路檢測模塊為十二分支電路檢測模塊，該十二分支電路檢測模塊分為四組三相回路或十二個單相回路。該檢測設(shè)備還包括有與中央處理器CPU連接的顯示部，該顯示部包括第一 LED指示燈、第二 LED指示燈、IXD顯示屏、溫度傳感器、四鍵盤輸入端口以及報警器。本實用新型的硬件主要包括主回路檢測模塊和擴展模塊。其中主回路檢測模塊把主回路三相電流1、主回路三相電壓2、進行檢測和電量參數(shù)計算并顯示在IXD顯示屏14 上，主回路檢測模塊還包括四路開關(guān)量輸入端6監(jiān)視，四路開關(guān)量輸出端7監(jiān)控，外部溫度傳感器13監(jiān)視、蜂鳴器15報警輸出及各種運行狀態(tài)(運行、通訊、四路開關(guān)量輸入)通過第一 LED指示燈13指示。主回路檢測模塊通過RS485通訊接口連接在后臺監(jiān)控系統(tǒng)9進行顯示，后臺監(jiān)控系統(tǒng)9顯示所有計算出電量參數(shù)、對參數(shù)進行設(shè)置及對四路開關(guān)量輸出進行顯示和控制。擴展模塊包括十二路分支電流調(diào)理電路10采集，輸入到CPU內(nèi)進行電量參數(shù)計算，可以通過IXD顯示屏14顯示，也可以通過CPU上傳到后臺監(jiān)控系統(tǒng)9進行顯示。同時擴展模塊還包括十二路開關(guān)量輸入11通過十二路開關(guān)量第二 LED指示燈12顯示，也可以通過CPU上傳到后臺監(jiān)控系統(tǒng)9進行顯示。十二路電量參數(shù)計算可設(shè)置為最多四個三相回路或十二個單相回路。主回路檢測模塊三路電量參數(shù)主回路三項電壓、電流采樣的前向通道采用差分模式，主回路三相電流1通過電流互感器及電流調(diào)理電路后進入高精度三相電能計量芯片 U的電流信道模擬輸入引腳；主回路三相電壓2通過電壓調(diào)理電路后進入三相電能計量芯片U，通過三相電能計量芯片U內(nèi)集成的ADC、參考電壓電路以及所有功率、電度、有效值、功率因數(shù)以及頻率測量的數(shù)字信號處理等電路，計算測量各相以及合相的有功功率、無功功率、視在功率、有功電度以及無功電度，同時還有各相電流、電壓的有效值、功率因數(shù)、頻率等電量參數(shù)，所有電量參數(shù)通過SPI接口讀入到CPU中。主回路的零序電流通過電流調(diào)理電路輸入到CPU中，通過CPU內(nèi)部計算出其零序電流大小。CPU可以將所有測量計算出來的電量參數(shù)通過IXD顯示屏14顯示出來，也可以通過通訊接口在后臺監(jiān)控系統(tǒng)9進行顯示。
4[0016]主回路檢測模塊四路開關(guān)量輸入主回路檢測模塊上四路開關(guān)量輸入端6分別通過光隔電路，電位發(fā)生轉(zhuǎn)變，然后分別輸入到CPU內(nèi)進行信號轉(zhuǎn)換，再由CPU通過通訊接口在后臺監(jiān)控系統(tǒng)9上顯示出開關(guān)量狀態(tài)；同時在四路開關(guān)量輸入端6通過光隔電路后，其輸出分別接第一 LED指示燈13指示燈指示當(dāng)前開關(guān)量狀態(tài)。四路開關(guān)量輸入可以接普通遙信(主回路斷路器狀態(tài)監(jiān)視)、消防聯(lián)動、煙霧消防等。主回路檢測模塊四路開關(guān)量輸出主回路檢測模塊四路開關(guān)量輸出端7可以通過后臺監(jiān)控系統(tǒng)9控制傳給CPU，然后由CPU輸出開關(guān)量信號，也可根據(jù)設(shè)定由CPU直接輸出開關(guān)量信號，CPU輸出的四路開關(guān)量，分別通過光隔電路，然后通過控制繼電器吸合或者斷開來達到開關(guān)量輸出控制的目的，同時開關(guān)量輸出狀態(tài)在IXD顯示屏14上顯示。以其中第 1路開關(guān)量輸出為例，當(dāng)發(fā)出驅(qū)動信號時，繼電器觸點吸合，同時LCD顯示屏14上顯示為閉合狀態(tài)；當(dāng)關(guān)閉驅(qū)動信號時，繼電器觸點斷開，同時LCD顯示屏14上顯示為斷開狀態(tài)。其開關(guān)量輸出可以通過軟件來設(shè)定為漏電保護、報警輸出、跳閘信號、無功補償控制等。通訊接口說明通訊接口既能接受傳入信號又能傳出信號，并把信號通過CPU進行處理后再傳出；并能與后臺監(jiān)控系統(tǒng)連接進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，通訊運行時有LED狀態(tài)顯示。溫度測量說明外部溫度通過外部溫度傳感器8輸入到CPU內(nèi)部的DA恒流源實現(xiàn)，CPU將采集計算出來的溫度值顯示在IXD顯示屏14上，也可以通過通訊接口上傳到后臺監(jiān)控系統(tǒng)9進行顯示。蜂鳴器報警輸出CPU通過內(nèi)部程序設(shè)定，當(dāng)出現(xiàn)各種故障時通過蜂鳴器15報警輸出。四鍵盤輸入通過四鍵盤輸入5可以來控制CPU的功能操作，來實現(xiàn)內(nèi)部參數(shù)設(shè)定、查看等功能選項。擴展模塊十二路分支電量值計算十二路分支電量值計算，可設(shè)置為最多四個三相回路或十二個單相回路。原理是主回路三相電壓2信號通過電壓調(diào)理電路后進入CPU 內(nèi)部的AD轉(zhuǎn)換，因為在計算各個分支回路的功率及功率因數(shù)時需要知道電壓的實部和虛部值。十二路分支電流10通過電流調(diào)理電路后進入CPU內(nèi)部的AD轉(zhuǎn)換。各分支回路通過對母線電壓和各個分支電流進行采樣，采用整形DFT對采樣值進行矢量運算，分別得到電壓、電流的實部和虛部，進而計算出電壓、電流的有效值以及功率、功率因數(shù)、電度等電量參數(shù)。所有CPU計算出來的電量參數(shù)可以顯示在IXD顯示屏14上，也可以通過通訊接口上傳到后臺監(jiān)控系統(tǒng)9進行顯示。十二路路分支開關(guān)量輸入十二路分支開關(guān)量輸入11監(jiān)視的原理同主回路檢測模塊上的開關(guān)量輸入監(jiān)視原理一樣，其功能主要是為多回路能源智能監(jiān)控裝置擴展更多的開關(guān)量狀態(tài)監(jiān)視。同樣其開關(guān)狀態(tài)分別通過十二路開關(guān)量第一 LED指示燈13上顯示，同時CPU采集到開關(guān)狀態(tài)后通過通訊接口上傳到后臺監(jiān)控軟件9上進行顯示。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種多路多功能電力通訊檢測設(shè)備，包括中央處理器CPU、與該中央處理器CPU分別連接的檢測模塊以及后臺監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述檢測模塊包括主回路檢測模塊以及擴展模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述多路多功能電力通訊檢測設(shè)備，其特征在于所述主回路檢測模塊包括電流電壓檢測單元以及開關(guān)量檢測模塊，電流電壓檢測單元包括連接中央處理器 CPU的三相電能計量芯片U,還進一步包括與所述三相電能計量芯片U連接的第一電流調(diào)理電路及第一電壓調(diào)理電路，所述第一電流調(diào)理電路還連接有電流互感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述多路多功能電力通訊檢測設(shè)備，其特征在于所述開關(guān)量檢測模塊包括光隔電路以及開關(guān)量測量輸入端口，所述開關(guān)量測量輸入端口通過光隔電路連接所述中央處理器CPU。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述多路多功能電力通訊檢測設(shè)備，其特征在于所述開關(guān)量測量輸入端口為四路開關(guān)量輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述多路多功能電力通訊檢測設(shè)備，其特征在于所述擴展模塊包括有分支電路檢測模塊，所述分支電路檢測模塊分別連接有第二電流調(diào)理電路以及第二電壓調(diào)理電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述多路多功能電力通訊檢測設(shè)備，其特征在于所述分支電路檢測模塊為十二分支電路檢測模塊，該十二分支電路檢測模塊分為四組三相回路或十二個單相回路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述多路多功能電力通訊檢測設(shè)備，其特征在于該檢測設(shè)備還包括有與中央處理器CPU連接的顯示部，該顯示部包括第一 LED指示燈、第二 LED指示燈以及 IXD顯示屏。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述多路多功能電力通訊檢測設(shè)備，其特征在于該檢測設(shè)備還包括有與中央處理器CPU連接的溫度傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述多路多功能電力通訊檢測設(shè)備，其特征在于該檢測設(shè)備還包括有與中央處理器CPU連接的四鍵盤輸入端口。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述多路多功能電力通訊檢測設(shè)備，其特征在于該檢測設(shè)備還包括有與中央處理器CPU連接的報警器。
專利摘要一種多路多功能電力通訊檢測設(shè)備包括中央處理器CPU、與該中央處理器CPU分別連接的檢測模塊以及后臺監(jiān)控系統(tǒng)，所述檢測模塊包括主回路檢測模塊、分支回路檢測模塊以及開關(guān)量檢測模塊。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低，測量精度高，示值準(zhǔn)確，由于采用了電流互感器、調(diào)理電路、計算芯片、中央處理器等組成，將多路總進線回路、分支路同時進行監(jiān)測，通過電流互感器調(diào)理電路、電壓調(diào)理電路以及計算芯片傳給中央處理器處理，輸出多路開關(guān)量，進行實時監(jiān)視和控制。
文檔編號G01R31/00GK202141768SQ20112024668
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月13日
發(fā)明者何玉成 申請人:深圳市海億達能源科技股份有限公司