专利名称：一种全电流电能质量监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型公开一种电能监控装置，特别是一种全电流电能质量监测装置，属于电子电力领域。
背景技术：
随着国民经济的快速发展，远距离直流输电和大电网互联使电网结构发生了根本性变化，交直流混合运行的电力系统以及日益多变的电网负荷特性，电气化高铁项目等的日新月异的发展，以及各种用电负荷形式的出现使电能质量指标日益恶化；同时信息工业和精细工业的发展对电能质量提出了更高的要求；适得电能质量问题呈现日益增加的趋势，这一突出的矛盾使得电能质量问题成为了当今电力系统关注的热点。传统电能质量监测装置一般只能对单一电压、电流信号测量，然而伴随着日益新增的各种负荷，需对同一母线下的多路电流同时进行信号监测，则需要采用多个电能质量监测装置，而对于多项电能参数指标进行检测，则需要多套电能质量监测装置配合工作才能完成，如此则使得系统的投入成本高，而且容易造成资源浪费，同时还使得系统的维护费用过高。
发明内容针对上述提到的现有技术中的电能质量监测装置只能对单一电压、电流信号测量，造成使用成本过高，资源浪费的问题，本实用新型提供一种新的电能质量监测装置，其可以针对同一线路下的众多支路电流信号进行监测，能提供同时测得2路以上的电流信号，与采用监测一路电流信号的设备相比，所需求的电能质量设备至少减少一倍以上。本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是:一种全电流电能质量监测装置，监测装置包括数据采集模块、数字信号处理模块、信号通讯模块、数据分析处理模块和外设接口控制模块，数据采集模块采集数据发送给数字信号处理模块，经数字信号处理模块处理后传输给数据分析处理模块，经数据分析处理模块处理后由与之连接的信号通讯模块发出，外设接口控制模块连接在数据分析处理模块上。本实用新型解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括:所述的数据采集模块包括多路电流采样输入接口和AD采集单元，多路电流采样输入接口采样电流信号后输入给AD采集单元进行AD转换后传输给数字信号处理模块。所述的数字信号处理模块包括DSP芯片、FLASH和SDRAM，FLASH和SDRAM分别与DSP芯片连接。所述的数据分析处理模块包括ARM芯片、FLASH和SDRAM，FLASH和SDRAM分别与ARM芯片连接。所述的信号通讯模块包括以太网接口和RS-485接口，以太网接口和RS-485接口分别与数据分析处理模块连接。所述的外设接口控制模块包括开关量单元和IRIG-B单元，开关量单元和IRIG-B单元分别与数据分析处理模块连接。[0011]所述的数字信号处理模块和数据分析处理模块通过双口 RAM连接，进行数据交换。本实用新型的有益效果是:本实用新型的壁挂式电能质量装置具有结构紧凑，安装使用方便，且能满足电能质量的基本功能需求的装置。本实用新型可同时监测稳态电能质量参数:频率偏差、电压偏差、谐波、闪变、三相不平衡及序分量；暂态电能质量参数:电压暂升、暂降、短时中断；本实用新型的触发方式:常规门限触发、突变量触发、手动触发，大大方便了使用；本实用新型具备电压电流同时录波功能；还可对其它参数:有功、无功、视在功率(包括总波、基波、谐波)、功率因数、相移功率因数、电压有效值、电流有效值等进行监测。下面将结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步说明。
图1为本实用新型系统方框图。
具体实施方式
本实施例为本实用新型优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本实用新型保护范围之内。请参看附图1，本实用新型主要包括数据采集模块、数字信号处理模块、信号通讯模块、数据分析处理模块和外设接口控制模块，数据采集模块包括数据前端处理单元和AD采集单元，前端处理单元为多路电流采样输入接口，可同时采样多路电流信号，AD采集单元由高精度电阻与仪表放大器组成，精密采集前置电阻采样，以保证其输入信号变换线性性能，然后通过高分辨率、高速AD转换器双重保证转换精度与速度，为数字信号处理精度提供先行条件，数据采集模块用于将外设待检测模拟电压信号转换为数字电压信号并将其传输给数字信号处理模块，本实施例中，数字信号处理模块采用DSP实现，数字信号处理模块作为该系统的核心部件，在其性能要求上进行了严格的筛选，选择DSP数字信号处理模块同样选择了高速浮点DSP处理器，数字信号处理模块包括DSP芯片和与之连接的FLASH和SDROM, DSP芯片上连接有双口 RAM，用于与数据分析处理模块进行数据交换，可高速实时的处理信息，然后存储，数字信号处理模块用于将数据采集模块传输的数字电压信号进行信号处理加工，转换出相应格式的数据存储起来，并通过双口 RAM芯片与数据分析处理模块交换数据，本实施例中，数据分析处理模块采用ARM芯片，ARM芯片与双口 RAM芯片连接，用于与数字信号处理模块进行数据交换，ARM芯片上连接有相应的FLASH和SDR0M，其用于分析整理所得数据，按照相关的格式进行存储，待通讯模块使用，信号通讯模块连接在ARM芯片上，本实施例中，信号通讯模块包括以太网接口、RS-485接口等通讯接口，用于连接与监控中心的管理分析系统通信，本实施例中，在ARM芯片上还连接有外设接口控制模块，本实施例中，外设接口控制模块包括开关量单元和IRIG-B单元，其用于相关外设参数的输入或输出控制。本实用新型与监控中心配套的管理分析系统配合使用，管理分析软件可以完全操作监测设备的各种参数设置，以及实时的数据监控、数据提取，以及各种报表分析等，操作极为便利。[0018]本实用新型在使用时，数据采集模块的输出与DSP数字信号处理模块输入接口连接，通过DSP发出的控制信号控制数据采集模块的AD采样，将待测信号变换为相应的数字信号，然后经过DSP的算法处理为各种类型的数据存储起来；DSP数字信号处理模块与ARM数据分析处理模块通过双口 RAM接口进行信息交换，ARM数据分析处理模块一方面通过数据通讯模块将数据上传到监控中心保存，ARM数据分析处理模块另一方面和外设接口控制模块连接，通过外设接口模块输入或输出相关控制信号。本实用新型在节能方面采用高品质开关电源，发热小、重量轻，整机的功耗同样大大降低；外观和安装方面精心选择，美观且安装方便。本实用新型的壁挂式电能质量装置具有结构紧凑，安装使用方便，且能满足电能质量的基本功能需求的装置。本实用新型可同时监测稳态电能质量参数:频率偏差、电压偏差、谐波、闪变、三相不平衡及序分量；暂态电能质量参数:电压暂升、暂降、短时中断；本实用新型的触发方式:常规门限触发、突变量触发、手动触发，大大方便了使用；本实用新型具备电压电流同时录波功能；还可对其它参数:有功、无功、视在功率(包括总波、基波、谐波)、功率因数、相移功率因数、电压有效值、电流有效值等进行监测。根据多年在电能质量监测领域的实际安装和运行推广经验，深入研究了当前电能质量监测的需求，对原产品技术进行升级，本实用新型采用了更加先进的处理器以及最新的DSP数字信号处理技术。在软件方面进行了更多的性能优化，为用户打造坚强的智能电网监测系统。
权利要求1.一种全电流电能质量监测装置，其特征是:所述的监测装置包括数据采集模块、数字信号处理模块、信号通讯模块、数据分析处理模块和外设接口控制模块，数据采集模块采集数据发送给数字信号处理模块，经数字信号处理模块处理后传输给数据分析处理模块，经数据分析处理模块处理后由与之连接的信号通讯模块发出，外设接口控制模块连接在数据分析处理模块上。
2.根据权利要求1所述的全电流电能质量监测装置，其特征是:所述的数据采集模块包括多路电流采样输入接口和AD采集单元，多路电流采样输入接口采样电流信号后输入给AD采集单元进行AD转换后传输给数字信号处理模块。
3.根据权利要求1所述的全电流电能质量监测装置，其特征是:所述的数字信号处理模块包括DSP芯片、FLASH和SDRAM，FLASH和SDRAM分别与DSP芯片连接。
4.根据权利要求1所述的全电流电能质量监测装置，其特征是:所述的数据分析处理模块包括ARM芯片、FLASH和SDRAM，FLASH和SDRAM分别与ARM芯片连接。
5.根据权利要求1所述的全电流电能质量监测装置，其特征是:所述的信号通讯模块包括以太网接口和RS-485接口，以太网接口和RS-485接口分别与数据分析处理模块连接。
6.根据权利要求1所述的全电流电能质量监测装置，其特征是:所述的外设接口控制模块包括开关量单元和IRIG-B单元，开关量单元和IRIG-B单元分别与数据分析处理模块连接。
7.根据权利要求1所述的全电流电能质量监测装置，其特征是:所述的数字信号处理模块和数据分析处 理模块通过双口 RAM连接，进行数据交换。
专利摘要一种全电流电能质量监测装置，监测装置包括数据采集模块、数字信号处理模块、信号通讯模块、数据分析处理模块和外设接口控制模块，数据采集模块采集数据发送给数字信号处理模块，经数字信号处理模块处理后传输给数据分析处理模块，经数据分析处理模块处理后由与之连接的信号通讯模块发出，外设接口控制模块连接在数据分析处理模块上。本实用新型的全电流电能质量装置具有结构紧凑，安装使用方便，且能满足电能质量的基本功能需求的装置。
文档编号G01R31/00GK203084087SQ20122051914
公开日2013年7月24日 申请日期2012年10月11日 优先权日2012年10月11日
发明者郭继全, 夏锐, 李新雄, 杨胜辉 申请人:领步科技集团有限公司