一种电力节能监控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电力节能监控系统，包括数据处理与控制模块，数据处理与控制模块主要由DSP核和系统模块连接构成，DSP核通过I/O接口连接键盘、串行接口、液晶显示模块和开关输入输出模块等，DSP核连接通信模块和系统模块，系统模块连接硬件倍频模块，从而实现各种模拟量的采集控制、计算、显示和通信等功能，所述开关输入输出模块连接开关检测装置，所述DSP核通过外部总线CAN连接模拟量通道模块，模拟量通道模块连接电流采集装置和电压采集装置。本实用用于测量及分析电网主要电能质量参数，尤其是电网谐波参数，例如谐波电流和电压。当电网出现故障后，可以借助仪表测量记录诊断故障的原因，尽快排除故障。
【专利说明】
一种电力节能监控系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种监控系统，具体是一种电力节能监控系统。
【背景技术】
[0002]在能源日趋紧张的今天，节能成了人们的一个重要研究课题。电能是一种重要的能源，电能在工农业生产及日常生活中得到了广泛的使用。电能具有使用方便、清洁的特征，但同时也比较容易造成能源的损耗。人们采用了很多种方式来控制电能的损耗，包括从电源的输送，到电器本身的节能性能，各种各样的节能方式均有出现，起到了一定的节能效果。但随着人们生活水平的提高及国家城市化进程的加快，家用电器大量进入家庭，家用电器的用电量逐年升高，用电高峰期，电力部门还不得不采用拉闸限电的方式来调剂用电量的分配。电源的输送及电器本身的节能减耗是有限的，如何在电源与电器之间连动起来共同监控和控制电器用电量，以达到最好的节能效果，并且延长电器的使用寿命是目前需要解决的问题。
【实用新型内容】
[0003]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0004]—种电力节能监控系统，包括数据处理与控制模块，数据处理与控制模块主要由DSP核和系统模块连接构成，DSP核通过I/O接口连接键盘、串行接口、液晶显示模块和开关输入输出模块等，DSP核连接通信模块和系统模块，系统模块连接硬件倍频模块，从而实现各种模拟量的采集控制、计算、显示和通信等功能，所述开关输入输出模块连接开关检测装置，所述DSP核通过外部总线CAN连接模拟量通道模块，模拟量通道模块连接电流采集装置和电压采集装置。
[0005]作为本实用新型进一步的方案:所述DSP核为高速数字信号处理器TMS320LF2407A。
[0006]作为本实用新型进一步的方案:所述DSP核连接多个开关输入输出模块。
[0007]作为本实用新型进一步的方案:所述外部总线CAN通过PCI板卡实现和上位机连接。
[0008]作为本实用新型进一步的方案:所述模拟量通道模块优选具有8路以上模拟通道的A/D转换器。
[0009]作为本实用新型进一步的方案:所述模拟量通道模块的型号为MAX125，MAX125为8路14位A/D转换器。
[0010]作为本实用新型进一步的方案:所述通信模块连接接口，接口型号为SCIRS422。
[0011]作为本实用新型进一步的方案:所述液晶显示模块采用128*64的图形点阵式IXD，键盘为3*3布置。
[0012]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用用于测量及分析电网主要电能质量参数，尤其是电网谐波参数，例如谐波电流和电压。适用于电力部门和工矿企业等用户监测供电系统的电能质量情况。当电网出现故障后，可以借助仪表测量记录诊断故障的原因，尽快排除故障。也可以对一些存在电能质量问题的用电单位进行节能及技术改造，减少不必要的能源浪费。
[0013]本实用主要是通过获取电能质量的相关参数，采用合理的滤波、补偿等措施对用电单位的配电系统进行调整，从而有效避免因谐波超标等问题对用电单位的设备、仪表、配电系统造成的一系列影响，以及因此而产生的电能损耗和设备维修、维护费用。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0016]请参阅图1，本实用新型实施例中，一种电力节能监控系统，包括数据处理与控制模块，数据处理与控制模块主要由DSP核和系统模块连接构成，DSP核通过I/O接口连接键盘、串行接口、液晶显示模块和开关输入输出模块等，DSP核连接通信模块和系统模块，系统模块连接硬件倍频模块，从而实现各种模拟量的采集控制、计算、显示和通信等功能，DSP核选用高速数字信号处理器TMS320LF2407A，其运算量大，反应迅速。
[0017]所述开关输入输出模块连接开关检测装置，本实用除了监测电压电流信号外，还要监测各种开关信号，比如断路器的开断状态，以便了解低压配电系统的运行状况;除此之夕卜，有的电力系统要求电能计量功能，也就是通过脉冲输入计量电能，这也是通过开关输入输出模块来完成;为方便应用中遇到的一些开关控制，装置要具有继电器驱动输出功能，这要求DSP核能够具备多路开关输入输出模块。
[0018]所述DSP核通过外部总线CAN连接模拟量通道模块，外部总线CAN通过PCI(peripheral component interface)板卡实现和上位机连接，从而实现电能质量扰动数据的传输，保证整个系统信号传输的完整性，信号通过外部总线CAN传输到上位机后，便可以进行以小波、分形理论和模式识别为基础的识别处理;模拟量通道模块连接电流采集装置和电压采集装置，通过电流采集装置和电压采集装置采集电能质量信息，考虑到支持三相四线制或者三相三线制的母线，加之还可能需要测量到中线电压、中线电流，以及接地保护电流，因此，模拟量通道模块优选具有8路以上模拟通道的A/D转换器，优选型号为MAX125的8路14位A/D转换器，完成数据采集功能。
[0019]所述通信模块连接接口，接口型号为SCIRS422，以便于整个装置连接网络，从而电力节能监测装置能服务于更高层的企业信息分析和管理系统。
[0020]液晶显示模块采用128*64的图形点阵式LCD,键盘为3*3布置，显示包括电压、电流、功率和谐波等诸多信息，通过软件实现菜单式的人机交互模式。
[0021 ]本实用能够测量、计算配电环境相关参数如下:
[0022]I)三相电压、三相电流基波幅值及相位；
[0023]2)单位时间间隔获取电能质量参数；
[0024]3)电压、电流畸变率，2?30次谐波幅值及相位；
[0025]4)电压、电流不平衡度；
[0026]5)有功功率、无功功率、视在功率、功率因数；
[0027]6)电网频率，电压合格率，供电可靠性；
[0028]7)配电环境的温度、湿度以及有害气体含量。
[0029]本实用能够存储测量、计算的参数。存储所有测量、计算数据，可形成Excel表格文件；
[OO3O ]本实用通过液晶显示模块显示电能质量相关参数，包括:
[0031 ] I)用数据方式显示三相电压、电流各次谐波的幅值和相位及其他所有数据；
[0032]2)用图形方式显示三相电压和电流的波形及电压、电流畸变率。
[0033]本实用通过电流互感器、电压互感器等信号采集设备，将采集的电流、电压、无功功率、有功功率、视在功率、功率因数、谐波电压畸变率、谐波电流畸变率、三相不平衡度以及各次谐波绝对值通过外部总线CAN导入DSP核，进行分析，通过系统模块导出数据;通信接口可通过网线、无线网络等设备将分析数据和结果通过网络上传至服务器，不需要人工到现场进行数据采集和记录。
[0034]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0035]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种电力节能监控系统，包括数据处理与控制模块，其特征在于，数据处理与控制模块主要由DSP核和系统模块连接构成，DSP核通过I/O接口连接键盘、串行接口、液晶显示模块和开关输入输出模块等，DSP核连接通信模块和系统模块，系统模块连接硬件倍频模块，从而实现各种模拟量的采集控制、计算、显示和通信等功能，所述开关输入输出模块连接开关检测装置，所述DSP核通过外部总线CAN连接模拟量通道模块，模拟量通道模块连接电流采集装置和电压采集装置。2.根据权利要求1所述的一种电力节能监控系统，其特征在于，所述DSP核为高速数字信号处理器TMS320LF2407A。3.根据权利要求1所述的一种电力节能监控系统，其特征在于，所述DSP核连接多个开关输入输出模块。4.根据权利要求1所述的一种电力节能监控系统，其特征在于，所述外部总线CAN通过PCI板卡实现和上位机连接。5.根据权利要求1所述的一种电力节能监控系统，其特征在于，所述模拟量通道模块优选具有8路以上模拟通道的A/D转换器。6.根据权利要求5所述的一种电力节能监控系统，其特征在于，所述模拟量通道模块的型号为MAX125，MAX125为8路14位A/D转换器。7.根据权利要求1所述的一种电力节能监控系统，其特征在于，所述通信模块连接接口，接口型号为SCIRS422。8.根据权利要求1所述的一种电力节能监控系统，其特征在于，所述液晶显示模块采用128*64的图形点阵式IXD，键盘为3*3布置。
【文档编号】H02J13/00GK205453298SQ201521134419
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月30日
【发明人】程旭栋
【申请人】山大华天（烟台）电子科技有限公司