專利名稱：無功補(bǔ)償裝置智能化在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無功補(bǔ)償在線監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)無功補(bǔ)償裝置的監(jiān)測系統(tǒng)一般由電流互感器，電壓傳感器、采集卡以及計算機(jī)系統(tǒng)組成。方法是將電流互感器，電壓傳感器的輸出直接通過導(dǎo)線引至后端采集箱，后通過電纜連接到位于計算機(jī)系統(tǒng)中的采集卡，并通過計算機(jī)端的軟件進(jìn)行傅立葉變換等分析數(shù)據(jù)，從而得到所需結(jié)果，實現(xiàn)監(jiān)測功能。上述方法的不足之處在于當(dāng)被監(jiān)測目標(biāo)較多時，需要連接大量導(dǎo)線，接線十分復(fù)雜，導(dǎo)致安裝、調(diào)試?yán)щy，不易于維護(hù)。同時，過多的監(jiān)測目標(biāo)將導(dǎo)致計算機(jī)系統(tǒng)資源占用率過高，易造成當(dāng)機(jī)和系統(tǒng)崩潰等問題，降低了系統(tǒng)的可靠性。特別是當(dāng)監(jiān)測目標(biāo)為高壓、超高壓時，上述方式無法運作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的就是提供一種無功補(bǔ)償裝置的在線監(jiān)測系統(tǒng)，使得監(jiān)測系統(tǒng)安裝、調(diào)試簡單，易于維護(hù)。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種無功補(bǔ)償裝置智能化在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括智能化數(shù)據(jù)前置處理模塊，網(wǎng)絡(luò)交換單元，嵌入式人機(jī)交互單元和后端服務(wù)器系統(tǒng)；所述智能化數(shù)據(jù)前置處理模塊元包括電源部分、測量部分、數(shù)據(jù)處理部分、通信部分，所述智能化數(shù)據(jù)前置處理模塊通過光纖或以太網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)交換單元連接，網(wǎng)絡(luò)交換單元通過以太網(wǎng)與嵌入式人機(jī)交互單元和后端服務(wù)器系統(tǒng)連接。所述電源部分通過協(xié)互感器竊電供能；所述測量部分包括傳感器和互感器，可量化傳感器和互感器的輸入，可自動零飄矯正、智能溫度補(bǔ)償；所述數(shù)據(jù)處理部分包括主處理器、協(xié)處理器和緩存，用于完成數(shù)據(jù)的累積，可進(jìn)行傅立葉變換以及諧波分析；所述通信部分包括光纖和以太網(wǎng)，用于智能化數(shù)據(jù)前置處理模塊的直連或級聯(lián)。本發(fā)明的在線監(jiān)測系統(tǒng)，具有智能化數(shù)據(jù)前置處理模塊，由于該智能化數(shù)據(jù)前置處理模塊具有處理器，它可以進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算，不需要后端的計算機(jī)來進(jìn)行處理，后端計算機(jī)只需存儲數(shù)據(jù)和顯示結(jié)果，又由于本發(fā)明可以采用直連或級聯(lián)，在網(wǎng)絡(luò)交換單元與人機(jī)交互單元和后端服務(wù)器系統(tǒng)之間不需要連接大量導(dǎo)線，因此監(jiān)測系統(tǒng)安裝、調(diào)試簡單。同時，本發(fā)明的智能化數(shù)據(jù)前置處理模塊是模塊化的形式，也大大方便了安裝以及后續(xù)的維護(hù)。


圖I是一種星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的無功補(bǔ)償裝置智能化在線監(jiān)測系統(tǒng)。圖2是一種級聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的無功補(bǔ)償裝置智能化在線監(jiān)測系統(tǒng)。圖3是一種無功補(bǔ)償裝置智能化在線監(jiān)測系統(tǒng)的嵌入式智能化數(shù)據(jù)前置處理模塊架構(gòu)圖。
附圖標(biāo)記說明光纖或者以太網(wǎng)1，以太網(wǎng)2，電源3，后備電池31，測量部分4，數(shù)據(jù)處理部分5，主處理器51，協(xié)處理器52，通信部分6。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但本發(fā)明不局限于以下的實施例。一種無功補(bǔ)償裝置的智能化在線監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括位于前端的嵌入式數(shù)據(jù)實時采集、處理、變換的前端單元(或稱智能化數(shù)據(jù)前置處理模塊)，高速網(wǎng)絡(luò)交換單元，位于控制中心的嵌入式人機(jī)交互管理單元，控制臺服務(wù)器數(shù)據(jù)分析綜合系統(tǒng)以及高速網(wǎng)絡(luò)組成。位于前端的嵌入式前端單元可通過百兆以太網(wǎng)或者光纖級聯(lián)接入網(wǎng)絡(luò)交換單元(如圖2所示，圖中①表示光纖或者以太網(wǎng)，②表示以太網(wǎng))，或者以星型方式通過百兆以太網(wǎng)或者光線直接接入網(wǎng)絡(luò)交換單元(如圖I所示，圖中①表示光纖或者以太網(wǎng)，②表示以太網(wǎng))，網(wǎng)絡(luò)交換單元通過以太網(wǎng)連接至后端的嵌入式人機(jī)交互單元和服務(wù)器單元(后端服務(wù)器系統(tǒng))。由于前端單元可級聯(lián)通信，前端到后端僅僅需要一條物理鏈路，這就大大方便了現(xiàn)場安裝，降低了施工成本。后端的嵌入式人機(jī)交互單元可以在脫離服務(wù)器的情況下，實現(xiàn)危險預(yù)警，并可以查看關(guān)鍵數(shù)據(jù)以及對系統(tǒng)進(jìn)行配置和管理。服務(wù)器系統(tǒng)可以保存長期實時數(shù)據(jù)并向更高一級數(shù)據(jù)中心匯報狀態(tài)。另外，當(dāng)無功補(bǔ)償設(shè)備發(fā)生重大事故時，可以通過實時數(shù)據(jù)的回溯來查找分析事故原因。為解決傳統(tǒng)無功補(bǔ)償裝置監(jiān)測系統(tǒng)存在的問題，本系統(tǒng)提供了一種以前端單元為核心，以嵌入式人機(jī)交互單元和服務(wù)器為輔助的智能化在線監(jiān)測系統(tǒng)。其中，前端單元安置于被檢監(jiān)測目標(biāo)附近，人機(jī)交互單元和服務(wù)器系統(tǒng)位于管理中心。上述系統(tǒng)中，作為核心的前端單元(即智能化數(shù)據(jù)前置處理模塊)(圖3)，本單元由電源部分③，測量部分④，數(shù)據(jù)處理部分⑤，通信部分⑥以及保護(hù)部分(圖3中未示)組成，各部分通過高速總線互聯(lián)。電源③包括電源管理電路和后備電池Q(圖示為后備鋰電池)。一般情況下通過協(xié)互感器竊電供能，互感竊電裝置(圖中未示)與電源管理電路連接。在高壓線路失電時，互感竊電裝置失電，其內(nèi)置的后備電池Q足以維持正常運作。測量部分④包括電壓采集裝置、電流采集裝置和模擬信號調(diào)理電路，測量部分④用于量化傳感器和互感器的輸入，可以實現(xiàn)自動零飄矯正，智能溫度補(bǔ)償?shù)?。?shù)據(jù)處理部分⑤由主處理器(MIPS) Cl協(xié)處理器(DSP) Ci程序存儲器(FLASH)以及緩存(RAM)組成，對測量部分④的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，用于完成數(shù)據(jù)的累積，傅立葉變換以及諧波分析等。通信部分⑥由若干光纖和以太網(wǎng)接口組成，以直連或級聯(lián)實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，如圖I所示，若干(至少2個)前端單元可與網(wǎng)絡(luò)交換單元直連，形成星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖2所示，若干(至少2個)前端單元之間可進(jìn)行級聯(lián)后再與網(wǎng)絡(luò)交換單元連接，形成級聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。本系統(tǒng)的特點在于完全擺脫了傳統(tǒng)設(shè)備的線束(電纜束)，前端的被測目標(biāo)沒有數(shù)量限制，前端單元可以無限級聯(lián)，前端到后端僅僅需要一根光纖且不需要給前端供能；復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算不由后端計算機(jī)處理，而是前端單元執(zhí)行，后端處理機(jī)只需存儲數(shù)據(jù)和顯示結(jié)果；模塊化的設(shè)計大大方便了安裝以及后續(xù)的維護(hù)等；大大降低了過程中各階段的成本。權(quán)利要求
1.一種無功補(bǔ)償裝置智能化在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括智能化數(shù)據(jù)前置處理模塊、網(wǎng)絡(luò)交換單元、嵌入式人機(jī)交互單元和后端服務(wù)器系統(tǒng)；所述智能化數(shù)據(jù)前置處理模塊包括電源部分(3)、測量部分(4)、數(shù)據(jù)處理部分(5)、通信部分(6)，所述智能化數(shù)據(jù)前置處理模塊通過光纖或以太網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)交換單元連接，網(wǎng)絡(luò)交換單元通過以太網(wǎng)與嵌入式人機(jī)交互單元和后端服務(wù)器系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無功補(bǔ)償裝置智能化在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述測量部分(4 )包括電壓采集裝置、電流采集裝置和模擬信號調(diào)理電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無功補(bǔ)償裝置智能化在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理部分(5)包括主處理器、協(xié)處理器、程序存儲器以及緩存。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無功補(bǔ)償裝置智能化在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理部分(5)包括主處理器、協(xié)處理器、程序存儲器以及緩存；電源部分包括電源管理電路和后備電池；通信部分由若干光纖和以太網(wǎng)接口組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無功補(bǔ)償裝置智能化在線監(jiān)測系統(tǒng)，該監(jiān)測系統(tǒng)包括智能化數(shù)據(jù)前置處理模塊，網(wǎng)絡(luò)交換單元，嵌入式人機(jī)交互單元和后端服務(wù)器系統(tǒng)；智能化數(shù)據(jù)前置處理模塊包括電源部分(3)、測量部分(4)、數(shù)據(jù)處理部分(5)、通信部分(6)。本發(fā)明具有智能化數(shù)據(jù)前置處理模塊，是模塊化形式的，具有數(shù)據(jù)處理功能，可以進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算，不需要后端的計算機(jī)來進(jìn)行處理，本發(fā)明可以采用直連或級聯(lián)，不需要連接大量導(dǎo)線，因此監(jiān)測系統(tǒng)安裝、調(diào)試簡單，方便維護(hù)。
文檔編號G01R15/18GK102692547SQ201210204169
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者劉瑞云, 唐思超, 莊劍, 范立社 申請人:中網(wǎng)電氣有限公司