集約式觸摸屏智能電力儀表的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種集約式觸摸屏智能電力儀表，涉及一種電力儀表。為提供一種集約式觸摸屏智能電力儀表，使得集約式觸摸屏智能電力儀表除具備現(xiàn)有儀表測(cè)量、顯示及通訊功能外，還具有觸摸屏集中顯示、無(wú)線通訊、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：包括機(jī)殼，機(jī)殼內(nèi)部或外部安裝有多個(gè)參數(shù)采集模塊，參數(shù)采集模塊通過(guò)導(dǎo)線或RS485通訊線連接到處理控制模塊，處理控制模塊通過(guò)導(dǎo)線連接到觸摸屏顯示模塊和通訊模塊。本發(fā)明儀表在具備RS485通訊功能的同時(shí)，增加了GSM通訊功能，儀表增加了溫度及開(kāi)關(guān)狀態(tài)的檢測(cè)顯示，增加了用戶(hù)對(duì)輸配電設(shè)備的監(jiān)控能力，減少操作維護(hù)人員工作量，提高了輸配電設(shè)備的智能化水平。
【專(zhuān)利說(shuō)明】集約式觸摸屏智能電力儀表

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于儀器儀表【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種電力儀表，尤其涉及一種集約式觸摸屏智能電力儀表。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，在電力系統(tǒng)中為測(cè)量、顯示輸配電設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，均在輸配電設(shè)備上安裝電力儀表。所使用的電力儀表多為單體式指針儀表或數(shù)顯儀表，單只儀表只能顯示一個(gè)回線的一個(gè)運(yùn)行參數(shù)或多個(gè)運(yùn)行參數(shù)，饋線回路較多時(shí)需安裝多只儀表，安裝、調(diào)試工作量大，工程建設(shè)成本較高；現(xiàn)有儀表的參數(shù)設(shè)置或界面切換均需通過(guò)操作按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)，操作不夠直觀。且現(xiàn)有儀表沒(méi)有監(jiān)測(cè)、通訊功能或僅有利用通訊線通訊功能，功能單一、智能化水平低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為提供一種集約式觸摸屏智能電力儀表，使得集約式觸摸屏智能電力儀表除具備現(xiàn)有儀表測(cè)量、顯示及通訊功能外，還具有觸摸屏集中顯示、無(wú)線通訊、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能；一只儀表可以分別顯示一個(gè)回路或多個(gè)回路運(yùn)行參數(shù)；減少在輸配電設(shè)備安裝施工時(shí)因重復(fù)安裝儀表帶來(lái)的資源損耗、工程投資及施工工作量，且增加遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控功能，減少操作維護(hù)人員工作量，提高智能化水平。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種集約式觸摸屏智能電力儀表，包括機(jī)殼，機(jī)殼內(nèi)部或外部安裝有多個(gè)參數(shù)采集模塊，參數(shù)采集模塊通過(guò)導(dǎo)線或RS485通訊線連接到處理控制模塊，處理控制模塊通過(guò)導(dǎo)線連接到觸摸屏顯示模塊和通訊模塊；
所述的參數(shù)采集模塊是由溫度傳感器、光電隔離電路、分壓電路、電流傳感器、電能計(jì)量芯片、MCU處理器A以及RS485驅(qū)動(dòng)電路A組成的集成電路板，所述的集成電路板的溫度傳感器、光電隔離電路直接連接到MCU處理器A，分壓電路、電流傳感器通過(guò)電能計(jì)量芯片連接到MCU處理器A，MCU處理器A再直接或通過(guò)RS485驅(qū)動(dòng)電路A連接到處理控制模塊的MCU處理器B ；
所述的處理控制模塊由電源、MCU處理器B及時(shí)鐘電路組成，電源及時(shí)鐘電路連接到MCU處理器B上。
[0005]所述的通訊模塊包括RS485驅(qū)動(dòng)電路B、RS232驅(qū)動(dòng)電路和GSM通訊模塊，RS485驅(qū)動(dòng)電路B、RS232驅(qū)動(dòng)電路和GSM通訊模塊均與處理控制模塊的MCU處理器B連接。
[0006]本發(fā)明通過(guò)參數(shù)采集模塊采集輸配電設(shè)備電壓、電流、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、溫度等參數(shù)，經(jīng)處理控制模塊處理后輸送到觸摸屏顯示模塊進(jìn)行集中分別顯示。參數(shù)采集模塊可根據(jù)需要做成獨(dú)立的模塊分別采集不同回路參數(shù)，避免了每個(gè)回路安裝獨(dú)立顯示儀表帶來(lái)的各種不便，減少了資源損耗、工程投資及施工工作量。觸摸屏顯示模塊顯示界面采用實(shí)際運(yùn)行設(shè)備的模擬線顯示形式，并可分頁(yè)顯示，手動(dòng)觸摸操作，操作簡(jiǎn)單、直觀明了。儀表在具備RS485通訊功能的同時(shí)，增加了 GSM通訊功能，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)超過(guò)設(shè)定的閥值時(shí)，集約式觸摸屏智能電力儀表通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)給用戶(hù)發(fā)送報(bào)警信息，用戶(hù)也可通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)向集約式觸摸屏智能電力儀表發(fā)送指令，儀表再將命令傳送給斷路器或其它相應(yīng)的執(zhí)行設(shè)備。同時(shí)儀表增加了溫度及開(kāi)關(guān)狀態(tài)的檢測(cè)顯示，增加了用戶(hù)對(duì)輸配電設(shè)備的監(jiān)控能力。減少操作維護(hù)人員工作量，提高了輸配電設(shè)備的智能化水平。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為集約式觸摸屏智能電力儀表原理框圖。
[0008]圖2為電流傳感器電路原理圖。
[0009]圖3為光電隔離電路原理圖。
[0010]圖4為電壓調(diào)理電路原理圖。
[0011]圖5為MCU系統(tǒng)電路原理圖。
[0012]圖6為電源原理圖。
[0013]圖7為時(shí)鐘電路原理圖。
[0014]圖8為RS485驅(qū)動(dòng)電路原理圖。
[0015]圖9為RS232驅(qū)動(dòng)電路原理圖。
[0016]圖10為GSM通訊模塊原理圖。
[0017]圖11為電能計(jì)量芯片原理圖。
[0018]附圖中:1.機(jī)殼；2.觸摸屏顯示模塊；3.時(shí)鐘電路；4.處理控制模塊；5.參數(shù)采集模塊；6.光電隔離電路；7.溫度傳感器；8.分壓電路；9.電流傳感器；10.電能計(jì)量芯片；11.MCU處理器A;12.RS485驅(qū)動(dòng)電路A;13.MCU處理器B;14.電源；15.通訊模塊；16.GSM通訊模塊；17.RS232驅(qū)動(dòng)電路；18.RS485驅(qū)動(dòng)電路B。

【具體實(shí)施方式】
實(shí)施例
[0019]處理控制模塊4的電源為儀表各模塊提供24V或5V直流電源。參數(shù)采集模塊5的分壓電路8及電流傳感器9分別將輸配電設(shè)備不同回路一次電壓、電流互感器9的二次電流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楹线m的信號(hào)后，輸入到電能計(jì)量芯片10進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的參數(shù)按照SPI時(shí)序輸出至SPI數(shù)據(jù)總線供MCU處理器A讀取。同時(shí)，光電隔離電路6檢測(cè)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)及溫度傳感器7采集的檢測(cè)點(diǎn)溫度信息實(shí)時(shí)傳送至MCU處理器A ；MCU處理器A將收集處理的信號(hào)再通過(guò)RS485總線上傳至處理控制模塊4的MCU處理器B。MCU處理器B將信號(hào)處理后輸送到觸摸屏顯示模塊2，觸摸屏顯示模塊2根據(jù)需要分別顯示電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)等相關(guān)參數(shù)。
[0020]MCU處理器B可根據(jù)需要將電流、電壓及溫度等參數(shù)通過(guò)GSM通訊模塊16發(fā)送到用戶(hù)手機(jī)或終端設(shè)備上。MCU處理器B也可通過(guò)RS485驅(qū)動(dòng)電路B將相關(guān)參數(shù)傳送到后臺(tái)設(shè)備上。時(shí)鐘電路3為儀表提供實(shí)時(shí)日期信息，RS232驅(qū)動(dòng)電路為MCU處理器B輸入程序或輸出數(shù)據(jù)。
[0021]本發(fā)明可用于MNS等低壓抽屜柜的饋線柜，一塊儀表顯示整臺(tái)饋線柜各回路的運(yùn)行參數(shù)。MNS抽屜柜饋線回路可為9路，集約式觸摸屏智能電力儀表的參數(shù)采集模塊5做成獨(dú)立分體式，分別安裝在饋線柜各回路中，用于檢測(cè)相應(yīng)的運(yùn)行參數(shù)。處理控制模塊4、觸摸屏顯示模塊2、通訊模塊15集中在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)作為儀表的本體。9個(gè)饋線回路的參數(shù)采集模塊5通過(guò)RS485通訊線連接到儀表本體，儀表本體自動(dòng)分配各參數(shù)采集模塊5的通訊地址，每個(gè)參數(shù)采集模塊5分別對(duì)應(yīng)著儀表本體界面上的各個(gè)饋線回路模擬線，當(dāng)單頁(yè)無(wú)法顯示所有回路模擬線時(shí)可分頁(yè)顯示。模擬線上斷路器符號(hào)根據(jù)斷路器實(shí)際狀態(tài)分別顯示分合狀態(tài)，操作人員觸摸各回路模擬線的相應(yīng)位置，儀表自動(dòng)切換到該回路相應(yīng)參數(shù)的顯示界面，操作人員也可設(shè)置各回路一次電流互感器變比，操作方便、智能直觀。同時(shí)，當(dāng)檢測(cè)的母線搭接處溫度過(guò)高或該回路電壓、電流等參數(shù)出現(xiàn)異常，儀表自動(dòng)通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)給用戶(hù)發(fā)送報(bào)警信息，用戶(hù)也可通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)向集約式觸摸屏智能電力儀表發(fā)送指令，儀表再將命令傳送給各回路斷路器或其它相應(yīng)的執(zhí)行設(shè)備，快速斷開(kāi)該回路斷路器或切除該回路負(fù)荷，避免因過(guò)載過(guò)流等情況出現(xiàn)的設(shè)備燒損或停電事故發(fā)生。
[0022]安裝集約式觸摸屏智能電力儀表的麗S抽屜柜饋線柜，儀表數(shù)量由原來(lái)的9只減少為1只，不僅減少了建設(shè)投資、資源損耗及施工工作量，還增加了用戶(hù)對(duì)輸配電設(shè)備的監(jiān)控能力、減少了操作維護(hù)人員工作量，提高了輸配電設(shè)備的智能化水平。
【權(quán)利要求】
1.一種集約式觸摸屏智能電力儀表，其特征在于:包括機(jī)殼(1)，機(jī)殼(I)內(nèi)部或外部安裝有多個(gè)參數(shù)采集模塊(5)，參數(shù)采集模塊(5)通過(guò)導(dǎo)線或RS485通訊線連接到處理控制模塊(4 )，處理控制模塊(4 )通過(guò)導(dǎo)線連接到觸摸屏顯示模塊(2 )和通訊模塊(15); 所述的參數(shù)采集模塊(5)是由溫度傳感器(7)、光電隔離電路(6)、分壓電路(8)、電流傳感器(9)、電能計(jì)量芯片(10)、MCU處理器A (11)以及RS485驅(qū)動(dòng)電路A (12)組成的集成電路板，所述的集成電路板的溫度傳感器(7)、光電隔離電路(6)直接連接到MCU處理器A (11)，分壓電路(8)、電流傳感器(9)通過(guò)電能計(jì)量芯片(10)連接到MCU處理器A (11)，MCU處理器A (11)再直接或通過(guò)RS485驅(qū)動(dòng)電路A (12)連接到處理控制模塊(4)的MCU處理器B (13)； 所述的處理控制模塊(4)由電源(14)、MCU處理器B (13)及時(shí)鐘電路(3)組成，電源(14)及時(shí)鐘電路(3)連接到MCU處理器B (13)上； 所述的通訊模塊包括RS485驅(qū)動(dòng)電路B (18)、RS232驅(qū)動(dòng)電路(17)和GSM通訊模塊(16)，RS485驅(qū)動(dòng)電路B (18)、RS232驅(qū)動(dòng)電路(17)和GSM通訊模塊(16)均與處理控制模塊(4)的MCU處理器B (13)連接。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK104316114SQ201410671790
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】杜曉兵, 張少寶, 王延海, 王建永, 張鶴贏, 王玉真, 賈輝, 丁冬睿, 唐超, 于明珠, 宋均劍, 劉黨 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 山東魯能力源電器設(shè)備有限公司, 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司棗莊供電公司