專利名稱：一種獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信電源設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，為保證通信網(wǎng)絡(luò) 的穩(wěn)定，確保通信電源100%無故障，大多通信主要設(shè)備都采用為AB獨立雙路或UPS獨立雙交流電源系統(tǒng)。采用獨立雙路電源供電結(jié)構(gòu)，不僅可以減少通信電源設(shè)備的占地面積，降低通信電源設(shè)備的容量，節(jié)約成本，而且可確保通信設(shè)備的主、備側(cè)供電的獨立性，確保通信設(shè)備的運行質(zhì)量穩(wěn)定；優(yōu)越性明顯，目前廣泛使用于通信機房。這種獨立雙路交流配電設(shè)備特點是具有兩路交流輸入，經(jīng)過多路分路輸出；獨立雙路交流配電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)可完成這種供電系統(tǒng)交流配電設(shè)備的電量及開關(guān)狀態(tài)的監(jiān)控。傳統(tǒng)的電量檢測，是通過兩套監(jiān)測電力儀表分別對獨立雙路的每路進(jìn)行監(jiān)控；但是這種儀表功能單一，要滿足現(xiàn)在獨立雙路交流電源系統(tǒng)的綜合監(jiān)控需要多個儀表完成。因此，要滿足獨立雙路交流配電設(shè)備監(jiān)控的要求，不但成本高，而且由于儀表種類繁多，安裝、施工、調(diào)試極為不便，并且可靠性差。在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在功能單一、成本高、使用不方便與可靠性差等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，以實現(xiàn)功能多、成本低、使用方便與可靠性高的優(yōu)點。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，包括主控顯示單元，并行獨立設(shè)置、且分別通過通信總線與所述主控顯示單元連接的A路電量采集監(jiān)控單元及B路電量采集監(jiān)控單元，以及并行獨立設(shè)置、且分別通過通信總線與所述主控顯示單元連接的A路配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元及B路配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元。其中，所述主控顯示單元，用于對所有監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行集中監(jiān)控；所述A路電量采集監(jiān)控單元及B路電量采集監(jiān)控單元，用于分別對基于獨立雙路交流電源系統(tǒng)的兩條線路進(jìn)行至少包括交流電的電壓、電流、功率、電能、頻率及功率因數(shù)的電量和進(jìn)線狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，并將所得監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至主控顯示單元；所述A路配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元及B路配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元，用于分別對基于獨立雙路交流電源系統(tǒng)的兩條線路的多個配出支路狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測、并將所得監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至主控顯示單元。進(jìn)一步地，所述主控顯示單元，包括第一單片機，以及分別與所述第一單片機連接的人機交互模塊、告警輸出模塊、通信模塊、以及與通信總線連接的第一通信接口。該通信模塊，具有多個通信接口。
進(jìn)一步地，所述人機交互模塊，包括分別與所述第一單片機連接的液晶顯示屏及操作按鍵。進(jìn)一步地，所述告警輸出模塊，包括常開/常閉故障報警繼電器輸出子模塊，和/或聲光報警子模塊，和/或干接點告警子模塊。進(jìn)一步地,所述A路電量采集監(jiān)控單元,包括依次連接的A路電量測量模塊、A路計量模塊、第二單片機、以及與通信總線連接的第二通信接口。進(jìn)一步地，所述A路配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元，包括依次連接的A路16/32路支路狀態(tài)監(jiān)測模塊、第三單片機、以及與通信總線連接的第三通信接口 ；所述A路16/32路支路狀
態(tài)監(jiān)測模塊，包括A路16/32路支路空開狀態(tài)監(jiān)測模塊。進(jìn)一步地，所述B路電量采集監(jiān)控單元，包括依次連接的B路電量測量模塊、B路計量模塊、第四單片機、以及與通信總線連接的第四通信接口。進(jìn)一步地，所述B路配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元，包括依次連接的B路16/32路支路狀態(tài)監(jiān)測模塊、第五單片機、以及與通信總線連接的第五通信接口 ；所述B路16/32路支路狀態(tài)監(jiān)測模塊，包括B路16/32路支路空開狀態(tài)監(jiān)測模塊。進(jìn)一步地，所述A路計量模塊，包括以ATT7026芯片為核心的A路ATT7026計量模塊；和/或所述B路計量模塊，包括以ATT7026芯片為核心的B路ATT7026計量模塊。進(jìn)一步地，所述通信總線，包括RS485總線；和/或所述第一至第五通信接口，包括RS485接口和/或RS232接口和/或RS422接口。本發(fā)明各實施例的獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，由于包括主控顯示單元，并行獨立設(shè)置、且分別通過通信總線與主控顯示單元連接的A路電量采集監(jiān)控單元及B路電量采集監(jiān)控單元，以及并行獨立設(shè)置、且分別通過通信總線與主控顯示單元連接的A路配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元及B路配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元；適用于交流AB雙路、UPS雙系統(tǒng)配電設(shè)備，可以用于對交流雙路供電負(fù)載的電源分配設(shè)備的電量監(jiān)測，能夠完成獨立雙路交流配電設(shè)備的電參數(shù)及配出支路狀態(tài)的監(jiān)測功能并告警，可通過遠(yuǎn)程集中監(jiān)控管理與維護；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中功能單一、成本高、使用不方便與可靠性差的缺陷，以實現(xiàn)功能多、成本低、使用方便與可靠性高的優(yōu)點。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中圖Ia為根據(jù)本發(fā)明獨立雙路交流配電設(shè)備的工作原理示意圖；圖2a_圖2z、以及圖3a_圖3g為根據(jù)本發(fā)明獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)中主控顯示單元的電氣原理示意圖；圖4a-圖4o (相應(yīng)的單片機與相應(yīng)的通信接口)、以及圖5a_圖5q (相應(yīng)的電量監(jiān)測與計量模塊)為根據(jù)本發(fā)明獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)中A、B路電量采集監(jiān)控單元的電氣原理示意圖6a_圖6n (相應(yīng)的單片機與相應(yīng)的通信接口)、以及圖7a_圖7f (相應(yīng)的空開狀態(tài)監(jiān)測電路模塊)為根據(jù)本發(fā)明獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)中A、B路配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元的電氣原理示意圖。
圖8a-圖8d為根據(jù)本發(fā)明獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)中液晶顯示屏的顯示界面示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā) 明的優(yōu)選實施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明實施例，提供了一種獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)。如圖Ia-圖7f所示，本實施例包括主控顯示單元，并行獨立設(shè)置、且分別通過通信總線(如RS485總線)與主控顯示單元連接的A路電量采集監(jiān)控單元及B路電量采集監(jiān)控單元，以及并行獨立設(shè)置、且分別通過通信總線(如RS485總線)與主控顯示單元連接的A路配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元及B路配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元。其中，上述主控顯示單元，包括第一單片機，以及分別與第一單片機連接的人機交互模塊、告警輸出模塊、通信模塊、以及與通信總線連接的第一通信接口(如第一 RS485通信接口)。該人機交互模塊，包括分別與第一單片機連接的液晶顯示屏及操作按鍵(如“翻
頁(PAGE)”按鍵，“設(shè)置(SET)”按鍵，以及上、下選擇鍵“▲”和“▼ ”)。該告警輸出模塊，
包括常開/常閉故障報警繼電器輸出子模塊，和/或聲光報警子模塊，和/或干接點告警子模塊。具體實施時，主控顯示單元的電氣原理，可參見圖2a-圖2z、以及圖3a-圖3g。例如，液晶顯示屏的顯示界面，可以如下⑴正常顯示界面，參見圖8a。應(yīng)注意①顯示系統(tǒng)相電壓、電流；超限時有聲光告警，且對應(yīng)項反白顯示；②故障/支路/ :無故障時顯示“00”，有故障時，反白顯示故障支路數(shù)。⑵配出支路開關(guān)狀態(tài)顯示界面，參見圖8b和圖8c。應(yīng)注意①設(shè)置跳閘報警后，若有跳閘故障時，對應(yīng)位置反白顯示“ERR” ;(D按“設(shè)置”鍵設(shè)置合閘回路的跳閘告警；按“ ▲”、“ ▼”鍵移動切換回路位置，移動到設(shè)置位置時按“設(shè)置”鍵設(shè)置；“分”設(shè)置后顯示“RUN” ; “ERR”可設(shè)置顯示“分”。⑶系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置界面，參見圖8d。應(yīng)注意①在正常顯示界面按“翻頁”鍵至此界面，再按設(shè)置切換設(shè)置項目，按“ ▲”、“ ▼”鍵進(jìn)行參數(shù)設(shè)置電能清零時輸入密碼(如1234)后清零。上述A路電量采集監(jiān)控單元，包括依次連接的A路電量測量模塊、A路計量模塊、第二單片機、以及與通信總線連接的第二通信接口(如第二 RS485通信接口)。該A路計量模塊，包括以ATT7026芯片為核心的A路ATT7026計量模塊。上述A路配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元，包括依次連接的A路16/32路支路狀態(tài)監(jiān)測模塊、第三單片機、以及與通信總線連接的第三通信接口(如第三RS485通信接口);A路16/32路支路狀態(tài)監(jiān)測模塊，包括A路16/32路支路空開狀態(tài)監(jiān)測模塊。上述B路電量采集監(jiān)控單元，包括依次連接的B路電量測量模塊、B路計量模塊、第四單片機、以及與通信總線連接的第四通信接口(如第四RS485通信接口)。該B路計量模塊，包括以ATT7026芯片為核心的B路ATT7026計量模塊。具體實施時，A、B路電量采集監(jiān)控單元的電氣原理，可參見圖4a_圖4o、以及圖5a-圖5q。上述B路配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元，包括依次連接的B路16/32路支路狀態(tài)監(jiān)測模塊、第五單片機、以及與通信總線連接的第五通信接口(如第五RS485通信接口);B路16/32路支路狀態(tài)監(jiān)測模塊，包括B路16/ 32路支路空開狀態(tài)監(jiān)測模塊。這里，第五通信接口，以及上述第一至四通信接口，可以包括RS485接口和/或RS232接口和/或RS422接口。具體實施時，A、B路配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元的電氣原理，可參見圖6a-圖6n、以及圖7a-圖If0上述實施例的獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，適用于交流AB雙路、UPS雙系統(tǒng)配電設(shè)備，主要用于對交流雙路供電負(fù)載的電源分配設(shè)備的電量監(jiān)測，普遍使用于通信設(shè)備的電源分配設(shè)備；即，主要檢測兩路進(jìn)線交流的電壓、電流、功率、電能、頻率、功率因數(shù)等電量與進(jìn)線開關(guān)的狀態(tài)，以及配出支路的開關(guān)狀態(tài)，并能將所有的監(jiān)測數(shù)據(jù)通過通信接口上傳，實現(xiàn)集中監(jiān)控；能夠完成獨立雙路交流配電設(shè)備的電參數(shù)及配出支路狀態(tài)的監(jiān)測功能，具有故障聲光告警功能，并具有智能通信接口，方便遠(yuǎn)程集中監(jiān)控管理與維護。上述實施例的獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，主要包括主控顯示單元、A路電量采集監(jiān)控單元與A路配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元、B路電量采集監(jiān)控單元與B路配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元，A、B路各單元相互獨立；主控顯示單元主要包括單片機(如第一單片機)、告警輸出模塊(如故障報警輸出模塊)、具有多個通信接口的通信模塊、人機交互模塊；故障報警輸出模塊提供兩組常開、常閉的故障報警繼電器輸出接口 ；A、B路各電量采集監(jiān)控單元主要由單片機(如第二單片機和第四單片機)以及計量模塊(如A路ATT7026計量模塊和B路ATT7026計量模塊)、電量測量模塊(如A路電量測量模塊和B路電量測量模塊)組成；A、B路各空開狀態(tài)監(jiān)測單元(即A路配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元和B路配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元)主要由單片機(如第三單片機和第五單片機)以及配出支路開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測模塊(如A路16/32路支路狀態(tài)監(jiān)測模塊和B路16/32路支路狀態(tài)監(jiān)測模塊)兩部分組成，完成對A、B路各配出支路狀態(tài)的監(jiān)控?？臻_狀態(tài)監(jiān)測單元分別為16路或32路兩種，可任意組合擴充，最多可支持A、B各回路配出支路開關(guān)狀態(tài)采集64回路。上述實施例的獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，具有以下特點⑴雙路共用了主控顯示單元，并采用高可靠性MCU (即第一單片機)，成本低、可靠性高；⑵A、B各回路電量采集監(jiān)控單元、配出支路狀態(tài)監(jiān)測單元與主控顯示單元之間，采用RS485通信總線結(jié)構(gòu)方式相連接，配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元擴展性強，可完全滿足A、B各回路配出負(fù)載回路數(shù)的要求；雙路之間相互完全獨立，各單元與強電部分完全隔離，運行安全、可靠；各單元之間均采用RS485通信總線結(jié)構(gòu)相連接，因此，接線、安裝、調(diào)試非常方便；⑶具有獨立雙路電壓、電流、頻率、功率因數(shù)、有功電能等電量的檢測功能，采用了專用的計量芯片，通過數(shù)字校準(zhǔn)電量測量精度可達(dá)O. 2級，有功精度可達(dá)O. 5S，無功精度可達(dá)I級；具有雙路各獨立回路配出支路開關(guān)狀態(tài)檢測功能，以上數(shù)據(jù)采用LCD中文顯示，方便維護管理；⑷提供RS485、RS232與RS422三種通信接口，可供用戶選擇與上位機通信方式；(5)具有故障聲光告警功能，提供了兩組故障告警輸出干接點。綜上所述，本發(fā)明上述各實施例的獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，雙路共用了主控顯示單元，采用高可靠MCU設(shè)計，完成了獨立雙路中每支路的電量采集監(jiān)控與配出支路狀態(tài)監(jiān)測，完成了降低了系統(tǒng)成本、增加了系統(tǒng)的可靠性；各回路電量采集監(jiān)控單元、配出支路狀態(tài)監(jiān)測單元與主控 顯示單元采用RS485通信總線結(jié)構(gòu)方式相連接，配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元擴展性強，可完全滿足A、B各回路配出負(fù)載回路數(shù)的要求；雙路之間相互完全獨立，各單元與強電部分完全隔離，運行安全、可靠；各單元之間均采用RS485通信總線結(jié)構(gòu)相連接，接線、安裝、調(diào)試非常方便。最后應(yīng)說明的是以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括主控顯示單元，并行獨立設(shè)置、且分別通過通信總線與所述主控顯示單元連接的A路電量采集監(jiān)控單元及B路電量采集監(jiān)控單元，以及并行獨立設(shè)置、且分別通過通信總線與所述主控顯示單元連接的A路配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元及B路配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述主控顯示單元，包括第一單片機，以及分別與所述第一單片機連接的人機交互模塊、告警輸出模塊、通信模塊、以及與通信總線連接的第一通信接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述人機交互模塊，包括分別與所述第一單片機連接的液晶顯示屏及操作按鍵。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述告警輸出模塊，包括常開/常閉故障報警繼電器輸出子模塊，和/或聲光報警子模塊，和/或干接點告警子1旲塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述A路電量采集監(jiān)控單元，包括依次連接的A路電量測量模塊、A路計量模塊、第二單片機、以及與通信總線連接的第二通信接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述A路配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元，包括依次連接的A路16/32路支路狀態(tài)監(jiān)測模塊、第三單片機、以及與通信總線連接的第三通信接口； 所述A路16/32路支路狀態(tài)監(jiān)測模塊，包括A路16/32路支路空開狀態(tài)監(jiān)測模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述B路電量采集監(jiān)控單元，包括依次連接的B路電量測量模塊、B路計量模塊、第四單片機、以及與通信總線連接的第四通信接口。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述B路配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元，包括依次連接的B路16/32路支路狀態(tài)監(jiān)測模塊、第五單片機、以及與通信總線連接的第五通信接口； 所述B路16/32路支路狀態(tài)監(jiān)測模塊，包括B路16/32路支路空開狀態(tài)監(jiān)測模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述A路計量模塊，包括以ATT7026芯片為核心的A路ATT7026計量模塊；和/或 所述B路計量模塊，包括以ATT7026芯片為核心的B路ATT7026計量模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-3、5-8中任一項所述的獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述通信總線，包括RS485總線；和/或 所述第一至第五通信接口，包括RS485接口和/或RS232接口和/或RS422接口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，包括主控顯示單元，并行獨立設(shè)置、且分別通過通信總線與所述主控顯示單元連接的A路電量采集監(jiān)控單元及B路電量采集監(jiān)控單元，以及并行獨立設(shè)置、且分別通過通信總線與所述主控顯示單元連接的A路配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元及B路配電支路狀態(tài)監(jiān)測單元。本發(fā)明所述獨立雙路交流配電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中功能單一、成本高、使用不方便與可靠性差等缺陷，以實現(xiàn)功能多、成本低、使用方便與可靠性高的優(yōu)點。
文檔編號G01R31/00GK102879664SQ201210213000
公開日2013年1月16日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者田愛軍, 張興文, 何智暉, 陳娜娜 申請人:蘭州海紅技術(shù)股份有限公司