专利名称：一种独立双路交流配电设备的监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信电源设备技术领域，具体地，涉及一种独立双路交流配电设备的监控系统。
背景技术：
目前，为保证通信网络 的稳定，确保通信电源100%无故障，大多通信主要设备都采用为AB独立双路或UPS独立双交流电源系统。采用独立双路电源供电结构，不仅可以减少通信电源设备的占地面积，降低通信电源设备的容量，节约成本，而且可确保通信设备的主、备侧供电的独立性，确保通信设备的运行质量稳定；优越性明显，目前广泛使用于通信机房。这种独立双路交流配电设备特点是具有两路交流输入，经过多路分路输出；独立双路交流配电设备监控系统可完成这种供电系统交流配电设备的电量及开关状态的监控。传统的电量检测，是通过两套监测电力仪表分别对独立双路的每路进行监控；但是这种仪表功能单一，要满足现在独立双路交流电源系统的综合监控需要多个仪表完成。因此，要满足独立双路交流配电设备监控的要求，不但成本高，而且由于仪表种类繁多，安装、施工、调试极为不便，并且可靠性差。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在功能单一、成本高、使用不方便与可靠性差等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种独立双路交流配电设备的监控系统，以实现功能多、成本低、使用方便与可靠性高的优点。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种独立双路交流配电设备的监控系统，包括主控显示单元，并行独立设置、且分别通过通信总线与所述主控显示单元连接的A路电量采集监控单元及B路电量采集监控单元，以及并行独立设置、且分别通过通信总线与所述主控显示单元连接的A路配电支路状态监测单元及B路配电支路状态监测单元。其中，所述主控显示单元，用于对所有监测数据进行集中监控；所述A路电量采集监控单元及B路电量采集监控单元，用于分别对基于独立双路交流电源系统的两条线路进行至少包括交流电的电压、电流、功率、电能、频率及功率因数的电量和进线状态进行监测，并将所得监测数据上传至主控显示单元；所述A路配电支路状态监测单元及B路配电支路状态监测单元，用于分别对基于独立双路交流电源系统的两条线路的多个配出支路状态进行监测、并将所得监测数据上传至主控显示单元。进一步地，所述主控显示单元，包括第一单片机，以及分别与所述第一单片机连接的人机交互模块、告警输出模块、通信模块、以及与通信总线连接的第一通信接口。该通信模块，具有多个通信接口。
进一步地，所述人机交互模块，包括分别与所述第一单片机连接的液晶显示屏及操作按键。进一步地，所述告警输出模块，包括常开/常闭故障报警继电器输出子模块，和/或声光报警子模块，和/或干接点告警子模块。进一步地,所述A路电量采集监控单元,包括依次连接的A路电量测量模块、A路计量模块、第二单片机、以及与通信总线连接的第二通信接口。进一步地，所述A路配电支路状态监测单元，包括依次连接的A路16/32路支路状态监测模块、第三单片机、以及与通信总线连接的第三通信接口 ；所述A路16/32路支路状
态监测模块，包括A路16/32路支路空开状态监测模块。进一步地，所述B路电量采集监控单元，包括依次连接的B路电量测量模块、B路计量模块、第四单片机、以及与通信总线连接的第四通信接口。进一步地，所述B路配电支路状态监测单元，包括依次连接的B路16/32路支路状态监测模块、第五单片机、以及与通信总线连接的第五通信接口 ；所述B路16/32路支路状态监测模块，包括B路16/32路支路空开状态监测模块。进一步地，所述A路计量模块，包括以ATT7026芯片为核心的A路ATT7026计量模块；和/或所述B路计量模块，包括以ATT7026芯片为核心的B路ATT7026计量模块。进一步地，所述通信总线，包括RS485总线；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。本发明各实施例的独立双路交流配电设备的监控系统，由于包括主控显示单元，并行独立设置、且分别通过通信总线与主控显示单元连接的A路电量采集监控单元及B路电量采集监控单元，以及并行独立设置、且分别通过通信总线与主控显示单元连接的A路配电支路状态监测单元及B路配电支路状态监测单元；适用于交流AB双路、UPS双系统配电设备，可以用于对交流双路供电负载的电源分配设备的电量监测，能够完成独立双路交流配电设备的电参数及配出支路状态的监测功能并告警，可通过远程集中监控管理与维护；从而可以克服现有技术中功能单一、成本高、使用不方便与可靠性差的缺陷，以实现功能多、成本低、使用方便与可靠性高的优点。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中图Ia为根据本发明独立双路交流配电设备的工作原理示意图；图2a_图2z、以及图3a_图3g为根据本发明独立双路交流配电设备的监控系统中主控显示单元的电气原理示意图；图4a-图4o (相应的单片机与相应的通信接口)、以及图5a_图5q (相应的电量监测与计量模块)为根据本发明独立双路交流配电设备的监控系统中A、B路电量采集监控单元的电气原理示意图6a_图6n (相应的单片机与相应的通信接口)、以及图7a_图7f (相应的空开状态监测电路模块)为根据本发明独立双路交流配电设备的监控系统中A、B路配电支路状态监测单元的电气原理示意图。
图8a-图8d为根据本发明独立双路交流配电设备的监控系统中液晶显示屏的显示界面示意图。
具体实施例方式以下结合附图对本发 明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。根据本发明实施例，提供了一种独立双路交流配电设备的监控系统。如图Ia-图7f所示，本实施例包括主控显示单元，并行独立设置、且分别通过通信总线(如RS485总线)与主控显示单元连接的A路电量采集监控单元及B路电量采集监控单元，以及并行独立设置、且分别通过通信总线(如RS485总线)与主控显示单元连接的A路配电支路状态监测单元及B路配电支路状态监测单元。其中，上述主控显示单元，包括第一单片机，以及分别与第一单片机连接的人机交互模块、告警输出模块、通信模块、以及与通信总线连接的第一通信接口(如第一 RS485通信接口)。该人机交互模块，包括分别与第一单片机连接的液晶显示屏及操作按键(如“翻
页(PAGE)”按键，“设置(SET)”按键，以及上、下选择键“▲”和“▼ ”)。该告警输出模块，
包括常开/常闭故障报警继电器输出子模块，和/或声光报警子模块，和/或干接点告警子模块。具体实施时，主控显示单元的电气原理，可参见图2a-图2z、以及图3a-图3g。例如，液晶显示屏的显示界面，可以如下⑴正常显示界面，参见图8a。应注意①显示系统相电压、电流；超限时有声光告警，且对应项反白显示；②故障/支路/ :无故障时显示“00”，有故障时，反白显示故障支路数。⑵配出支路开关状态显示界面，参见图8b和图8c。应注意①设置跳闸报警后，若有跳闸故障时，对应位置反白显示“ERR” ;(D按“设置”键设置合闸回路的跳闸告警；按“ ▲”、“ ▼”键移动切换回路位置，移动到设置位置时按“设置”键设置；“分”设置后显示“RUN” ; “ERR”可设置显示“分”。⑶系统参数设置界面，参见图8d。应注意①在正常显示界面按“翻页”键至此界面，再按设置切换设置项目，按“ ▲”、“ ▼”键进行参数设置电能清零时输入密码(如1234)后清零。上述A路电量采集监控单元，包括依次连接的A路电量测量模块、A路计量模块、第二单片机、以及与通信总线连接的第二通信接口(如第二 RS485通信接口)。该A路计量模块，包括以ATT7026芯片为核心的A路ATT7026计量模块。上述A路配电支路状态监测单元，包括依次连接的A路16/32路支路状态监测模块、第三单片机、以及与通信总线连接的第三通信接口(如第三RS485通信接口);A路16/32路支路状态监测模块，包括A路16/32路支路空开状态监测模块。上述B路电量采集监控单元，包括依次连接的B路电量测量模块、B路计量模块、第四单片机、以及与通信总线连接的第四通信接口(如第四RS485通信接口)。该B路计量模块，包括以ATT7026芯片为核心的B路ATT7026计量模块。具体实施时，A、B路电量采集监控单元的电气原理，可参见图4a_图4o、以及图5a-图5q。上述B路配电支路状态监测单元，包括依次连接的B路16/32路支路状态监测模块、第五单片机、以及与通信总线连接的第五通信接口(如第五RS485通信接口);B路16/32路支路状态监测模块，包括B路16/ 32路支路空开状态监测模块。这里，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。具体实施时，A、B路配电支路状态监测单元的电气原理，可参见图6a-图6n、以及图7a-图If0上述实施例的独立双路交流配电设备的监控系统，适用于交流AB双路、UPS双系统配电设备，主要用于对交流双路供电负载的电源分配设备的电量监测，普遍使用于通信设备的电源分配设备；即，主要检测两路进线交流的电压、电流、功率、电能、频率、功率因数等电量与进线开关的状态，以及配出支路的开关状态，并能将所有的监测数据通过通信接口上传，实现集中监控；能够完成独立双路交流配电设备的电参数及配出支路状态的监测功能，具有故障声光告警功能，并具有智能通信接口，方便远程集中监控管理与维护。上述实施例的独立双路交流配电设备的监控系统，主要包括主控显示单元、A路电量采集监控单元与A路配电支路状态监测单元、B路电量采集监控单元与B路配电支路状态监测单元，A、B路各单元相互独立；主控显示单元主要包括单片机(如第一单片机)、告警输出模块(如故障报警输出模块)、具有多个通信接口的通信模块、人机交互模块；故障报警输出模块提供两组常开、常闭的故障报警继电器输出接口 ；A、B路各电量采集监控单元主要由单片机(如第二单片机和第四单片机)以及计量模块(如A路ATT7026计量模块和B路ATT7026计量模块)、电量测量模块(如A路电量测量模块和B路电量测量模块)组成；A、B路各空开状态监测单元(即A路配电支路状态监测单元和B路配电支路状态监测单元)主要由单片机(如第三单片机和第五单片机)以及配出支路开关状态监测模块(如A路16/32路支路状态监测模块和B路16/32路支路状态监测模块)两部分组成，完成对A、B路各配出支路状态的监控。空开状态监测单元分别为16路或32路两种，可任意组合扩充，最多可支持A、B各回路配出支路开关状态采集64回路。上述实施例的独立双路交流配电设备的监控系统，具有以下特点⑴双路共用了主控显示单元，并采用高可靠性MCU (即第一单片机)，成本低、可靠性高；⑵A、B各回路电量采集监控单元、配出支路状态监测单元与主控显示单元之间，采用RS485通信总线结构方式相连接，配电支路状态监测单元扩展性强，可完全满足A、B各回路配出负载回路数的要求；双路之间相互完全独立，各单元与强电部分完全隔离，运行安全、可靠；各单元之间均采用RS485通信总线结构相连接，因此，接线、安装、调试非常方便；⑶具有独立双路电压、电流、频率、功率因数、有功电能等电量的检测功能，采用了专用的计量芯片，通过数字校准电量测量精度可达O. 2级，有功精度可达O. 5S，无功精度可达I级；具有双路各独立回路配出支路开关状态检测功能，以上数据采用LCD中文显示，方便维护管理；⑷提供RS485、RS232与RS422三种通信接口，可供用户选择与上位机通信方式；(5)具有故障声光告警功能，提供了两组故障告警输出干接点。综上所述，本发明上述各实施例的独立双路交流配电设备的监控系统，双路共用了主控显示单元，采用高可靠MCU设计，完成了独立双路中每支路的电量采集监控与配出支路状态监测，完成了降低了系统成本、增加了系统的可靠性；各回路电量采集监控单元、配出支路状态监测单元与主控 显示单元采用RS485通信总线结构方式相连接，配电支路状态监测单元扩展性强，可完全满足A、B各回路配出负载回路数的要求；双路之间相互完全独立，各单元与强电部分完全隔离，运行安全、可靠；各单元之间均采用RS485通信总线结构相连接，接线、安装、调试非常方便。最后应说明的是以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种独立双路交流配电设备的监控系统，其特征在于，包括主控显示单元，并行独立设置、且分别通过通信总线与所述主控显示单元连接的A路电量采集监控单元及B路电量采集监控单元，以及并行独立设置、且分别通过通信总线与所述主控显示单元连接的A路配电支路状态监测单元及B路配电支路状态监测单元。
2.根据权利要求I所述的独立双路交流配电设备的监控系统，其特征在于，所述主控显示单元，包括第一单片机，以及分别与所述第一单片机连接的人机交互模块、告警输出模块、通信模块、以及与通信总线连接的第一通信接口。
3.根据权利要求2所述的独立双路交流配电设备的监控系统，其特征在于，所述人机交互模块，包括分别与所述第一单片机连接的液晶显示屏及操作按键。
4.根据权利要求2或3所述的独立双路交流配电设备的监控系统，其特征在于，所述告警输出模块，包括常开/常闭故障报警继电器输出子模块，和/或声光报警子模块，和/或干接点告警子1旲块。
5.根据权利要求I所述的独立双路交流配电设备的监控系统，其特征在于，所述A路电量采集监控单元，包括依次连接的A路电量测量模块、A路计量模块、第二单片机、以及与通信总线连接的第二通信接口。
6.根据权利要求I所述的独立双路交流配电设备的监控系统，其特征在于，所述A路配电支路状态监测单元，包括依次连接的A路16/32路支路状态监测模块、第三单片机、以及与通信总线连接的第三通信接口； 所述A路16/32路支路状态监测模块，包括A路16/32路支路空开状态监测模块。
7.根据权利要求I所述的独立双路交流配电设备的监控系统，其特征在于，所述B路电量采集监控单元，包括依次连接的B路电量测量模块、B路计量模块、第四单片机、以及与通信总线连接的第四通信接口。
8.根据权利要求I所述的独立双路交流配电设备的监控系统，其特征在于，所述B路配电支路状态监测单元，包括依次连接的B路16/32路支路状态监测模块、第五单片机、以及与通信总线连接的第五通信接口； 所述B路16/32路支路状态监测模块，包括B路16/32路支路空开状态监测模块。
9.根据权利要求5或7所述的独立双路交流配电设备的监控系统，其特征在于，所述A路计量模块，包括以ATT7026芯片为核心的A路ATT7026计量模块；和/或 所述B路计量模块，包括以ATT7026芯片为核心的B路ATT7026计量模块。
10.根据权利要求1-3、5-8中任一项所述的独立双路交流配电设备的监控系统，其特征在于，所述通信总线，包括RS485总线；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
本发明公开了一种独立双路交流配电设备的监控系统，包括主控显示单元，并行独立设置、且分别通过通信总线与所述主控显示单元连接的A路电量采集监控单元及B路电量采集监控单元，以及并行独立设置、且分别通过通信总线与所述主控显示单元连接的A路配电支路状态监测单元及B路配电支路状态监测单元。本发明所述独立双路交流配电设备的监控系统，可以克服现有技术中功能单一、成本高、使用不方便与可靠性差等缺陷，以实现功能多、成本低、使用方便与可靠性高的优点。
文档编号G01R31/00GK102879664SQ201210213000
公开日2013年1月16日 申请日期2012年6月26日 优先权日2012年6月26日
发明者田爱军, 张兴文, 何智晖, 陈娜娜 申请人:兰州海红技术股份有限公司