便携式船舶电站检测仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种便携式船舶电站检测仪，包括：单片机、以太网高速同步数据采集终端、USB高速同步数据采集终端、稳压电源、第1三单相交流电流变送器、第1三相交流电压变送器、第2三单相交流电流变送器和三单相交流电压变送器；单片机通过以太网通讯线与以太网高速同步数据采集终端连接，单片机通过USB数据线与USB高速同步数据采集终端连接；稳压电源分别与单片机、以太网高速同步数据采集终端、USB高速同步数据采集终端、第1三单相交流电流变送器、第1三相交流电压变送器、第2三单相交流电流变送器和三单相交流电压变送器电连接。具有以下优点：监测参数多、结构简单、便携性好以及成本低的优点。
【专利说明】便携式船舶电站检测仪
【技术领域】
[0001]本实用新型属于船舶电站自动化【技术领域】，具体涉及一种便携式船舶电站检测仪。
【背景技术】
[0002]船舶电站是船上重要的辅助动力装置，属于船舶电力系统的重要组成部分，主要用于向全船各设备供应所需的电力。船舶电站运行正常与否，直接影响船舶航行的安全性和运行的经济性，因此，对船舶电站运行参数进行监测，具有十分重要的作用。
[0003]现有船舶电站监测设备，具有监测参数少、结构复杂、便携性差以及成本高的问题。
实用新型内容
[0004]针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种便携式船舶电站检测仪，具有监测参数多、结构简单、便携性好以及成本低的优点。
[0005]本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]本实用新型提供一种便携式船舶电站检测仪，包括:单片机(I)、以太网高速同步数据采集终端(4)、USB高速同步数据采集终端(5)、稳压电源(6)、第I三单相交流电流变送器(7.1)、第I三相交流电压变送器(8.1)、第2三单相交流电流变送器(7.2)和三单相交流电压变送器(8.2);所述单片机(I)通过以太网通讯线(2)与所述以太网高速同步数据采集终端(4)连接，所述单片机(I)通过USB数据线(3)与所述USB高速同步数据采集终端(5)连接；所述稳压电源(6)分别与所述单片机(I)、所述以太网高速同步数据采集终端(4)、所述USB高速同步数据采集终端(5)、所述第I三单相交流电流变送器(7.1)、所述第I三相交流电压变送器(8.1)、所述第2三单相交流电流变送器(7.2)和所述三单相交流电压变送器(8.2)电连接；
[0007]所述以太网高速同步数据采集终端⑷配置有三个采样接口，分别为第I采样接口、第2采样接口和第3采样接口 ；其中，所述第I采样接口通过第I模拟与数字信号线(15.1)与第I弱电信号直接输入接口 M连接；所述第2采样接口通过所述第I三单相交流电流变送器(7.1)与第I变送器输入航空插头F连接；所述第3采样接口通过所述第I三相交流电压变送器(8.1)与第2变送器输入航空插头G连接；其中，所述第I变送器输入航空插头F用于与电流互感器连接，接收所述电流互感器输出的交流电流信号；所述第2变送器输入航空插头G用于与电压互感器连接，接收所述电压互感器输出的交流电压信号；
[0008]所述USB高速同步数据采集终端(5)配置有三个采样接口，分别为第4采样接口、第5采样接口和第6采样接口；其中，所述第4采样接口通过第2模拟与数字信号线(15.2)与第2弱电信号直接输入接口 N连接；所述第5采样接口通过所述第2三单相交流电流变送器(7.2)与第3变送器输入航空插头C连接；所述第6采样接口通过所述三单相交流电压变送器(8.2)与第4变送器输入航空插头D连接；其中，所述第3变送器输入航空插头C用于与电流互感器连接，接收所述电流互感器输出的交流电流信号；所述第4变送器输入航空插头D用于与电压互感器连接，接收所述电压互感器输出的交流电压信号。
[0009]优选的，所述第I三相交流电压变送器(8.1)的输出端接至所述以太网高速同步数据采集终端(4)的AIn点，所述第I三相交流电压变送器(8.1)的GND点与所述以太网高速同步数据采集终端(4)的AIGND点和所述稳压电源(6)的GND点连接；
[0010]所述三单相交流电压变送器(8.2)的输出端接至所述USB高速同步数据采集终端
(5)的AIn点，所述三单相交流电压变送器(8.2)的GND点与所述USB高速同步数据采集终端(5)的AIGND和所述稳压电源(6)的GND点连接。
[0011]优选的，所述第I三单相交流电流变送器(7.1)的输出端接至所述以太网高速同步数据采集终端(4)的AIn点，所述第I三单相交流电流变送器(7.1)的GND点与所述以太网高速同步数据采集终端(4)的AIGND和所述稳压电源(6)的GND点连接；
[0012]所述第2三单相交流电流变送器(7.2)的输出端接至所述USB高速同步数据采集终端(5)的AIn点，所述第2三单相交流电流变送器(7.2)的GND点与所述USB高速同步数据采集终端(5)的AIGND和所述稳压电源(6)的GND点连接。
[0013]优选的:
[0014]所述第I三单相交流电流变送器(7.1)的型号为WB1021J27 ；
[0015]所述第I三相交 流电压变送器(8.1)的型号为WB3U411U07 ；
[0016]所述第2三单相交流电流变送器(7.2)的型号为WBI411S47
[0017]所述三单相交流电压变送器(8.2)由三个型号为WB3U411U07的单相交流电压变送器组成。
[0018]优选的，所述稳压电源出)由两个导轨式安装的开关电源模块串联组成。
[0019]优选的，还包括机箱(14);所述机箱(14)内部分为两层，上层用于放置所述单片机(I);下层用于放置所述以太网高速同步数据采集终端(4)、所述USB高速同步数据采集终端(5)、所述稳压电源(6)、所述第I三单相交流电流变送器(7.1)、所述第I三相交流电压变送器(8.1)、所述第2三单相交流电流变送器(7.2)和所述三单相交流电压变送器(8.2)。
[0020]优选的，还包括冷却风扇(11);所述冷却风扇(11)安装在所述机箱(14)的背面进气孔内；在所述机箱(14)的两个侧面分别设置有散热孔。
[0021]优选的，所述机箱(14)的规格如下:长X宽X高=600毫米X500毫米XllO毫米。
[0022]本实用新型提供的便携式船舶电站检测仪具有以下优点:
[0023](I)支持的监测参数多:可直接输入经互感器转换后的强电信号，也可以直接输入弱电信号，也可强电和弱电信号混合输入；
[0024](2)共配置两个数据采集终端、4个数据采集通道，因此，支持多通道同时检测，扩大了其使用范围；
[0025](3)整个机箱的体积小、重量轻，便携性好；
[0026](4)整体结构简单、成本低。
【专利附图】
【附图说明】[0027]图1为本实用新型提供的便携式船舶电站检测仪的结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]以下结合附图对本实用新型进行详细说明:
[0029]结合图1，本实用新型提供一种便携式船舶电站检测仪，包括:单片机1、以太网高速同步数据采集终端4、USB高速同步数据采集终端5、稳压电源6、第I三单相交流电流变送器7.1、第I三相交流电压变送器8.1、第2三单相交流电流变送器7.2和三单相交流电压变送器8.2 ;所述单片机I通过以太网通讯线2与所述以太网高速同步数据采集终端4连接，所述单片机I通过USB数据线3与所述USB高速同步数据采集终端5连接；所述稳压电源6分别与所述单片机1、所述以太网高速同步数据采集终端4、所述USB高速同步数据采集终端5、所述第I三单相交流电流变送器7.1、所述第I三相交流电压变送器8.1、所述第2三单相交流电流变送器7.2和所述三单相交流电压变送器8.2电连接；其中，单片机可采用19英寸笔记本电脑。单片机配置有220VAC50HZ电源线1.URS485数据线1.2和USB数据线1.3。稳压电源配置有数据采集终端5V电源线6.1、变送器的5V电源线6.2和190?230VAC50/60Hz 电源线 6.3。
[0030]所述以太网高速同步数据采集终端4配置有三个采样接口，分别为第I采样接口、第2采样接口和第3采样接口；其中，所述第I采样接口通过第I模拟与数字信号线15.1与第I弱电信号直接输入接口 M连接；所述第2采样接口通过所述第I三单相交流电流变送器7.1与第I变送器输入航空插头F连接；所述第3采样接口通过所述第I三相交流电压变送器8.1与第2变送器输入航空插头G连接；其中，所述第I变送器输入航空插头F用于与电流互感器连接，接收所述电流互感器输出的交流电流信号；所述第2变送器输入航空插头G用于与电压互感器连接，接收所述电压互感器输出的交流电压信号；
[0031]所述USB高速同步数据采集终端5配置有三个采样接口，分别为第4采样接口、第5采样接口和第6采样接口 ；其中，所述第4采样接口通过第2模拟与数字信号线15.2与第2弱电信号直接输入接口 N连接；所述第5采样接口通过所述第2三单相交流电流变送器7.2与第3变送器输入航空插头C连接；所述第6采样接口通过所述三单相交流电压变送器8.2与第4变送器输入航空插头D连接；其中，所述第3变送器输入航空插头C用于与电流互感器连接，接收所述电流互感器输出的交流电流信号；所述第4变送器输入航空插头D用于与电压互感器连接，接收所述电压互感器输出的交流电压信号。
[0032]还包括机箱14 ;所述机箱14内部分为两层，上层用于放置所述单片机I ;下层用于放置所述以太网高速同步数据采集终端4、所述USB高速同步数据采集终端5、所述稳压电源6、所述第I三单相交流电流变送器7.1、所述第I三相交流电压变送器8.1、所述第2三单相交流电流变送器7.2和所述三单相交流电压变送器8.2。也就是说，本实用新型的便携式船舶电站检测仪集成在一个机箱内为一个整体，机箱14的规格如下:长X宽X高=600晕米X 500晕米X 110晕米，重量为11.8kg。
[0033]图1中，A、B为被检测系统的三相电路，以配置六个电压互感器12以及六个开合式电流互感器13为例，其中，标记12.1代表电压互感器输出的交流电压信号，标记13.1代表电流互感器输出的交流电流信号；标记10代表经电压/电流互感器输入变送器的三相交流信号。K、H、L为单相交流电源插座，I为USB插口，J为9针串口插口，其中C、D、E、F、G、H、1、J、K、L开孔均在机箱后壳上；
[0034]具体的，变送器向数据采集终端传输0-5V信号，附图中用9表示0-5V信号；本实用新型提供的便携式船舶电站检测仪，电压互感器或电流互感器采集到的被测设备监测信号经过变送器传输到以太网高速同步数据采集终端4或USB高速同步数据采集终端5，其功率为10w，第I三单相交流电流变送器7.1、第I三相交流电压变送器8.1、第2三单相交流电流变送器7.2和三单相交流电压变送器8.2这四个变送器的输出均为交流电压信号，且交流电压信号范围为± IOV ;以太网高速同步数据采集终端4和USB高速同步数据采集终端5可以接受电压为±10V，或AC±7V，即一个通道可以输入直流或交流，直流不超过10V，交流峰值不超过7V即可。被测信号被以太网高速同步数据采集终端4和USB高速同步数据采集终端5直接识别读取。
[0035]另外，交流电压变送器，分为第I三相交流电压变送器8.1和由三个单相交流电压变送器组成的三单相交流电压变送器8.2，两者工作原理相同，均需要恒压直流±12V双电源供电，可直接采集两根线之间的实时电压差，将输入的交流电压变为缩小100倍的交流电压。第I三相交流电压变送器8.1不能测单相交流电，三单相交流电压变送器8.2既可测三相交流电，也可分别测单相交流电。第I三相交流电压变送器8.1接至以太网高速同步数据采集终端4的AIn点，其GND点与以太网高速同步数据采集终端4的AIGND和稳压电源6的GND连接。三单相交流电压变送器8.2接至USB高速同步数据采集终端5的AIn点，其GND点与USB高速同步数据采集终端5的AIGND和电源的GND连接。
[0036]三单相交流电压变送器型号为WB3U411U07，组成三单相交流电压变送器8.2，每个单相差分输入端子u+、u-表示采集两个点之间的电压差。输入端子u+、u-之间电压差为ACO?500V，输出端子Ug为ACO?5V。单相交流电为双火线的情况下，U+与U-接线没有区别；如果只有一根火线，U+接火线，U-接船体，采集相线与船体之间电压差为单相对地电压。
[0037]第I三相交流电压变送器8.1型号为WB3U411U07，其对应三相输入端子为Ua、Ub、Uc，输入电压ACO?500V ;其输出三相为Uab、Ubc和Uca，输出电压ACO?5V。
[0038]交流电流变送器的输出均是交流电压，交流电流变送器本身需要恒压直流±12V双电源供电。第I三单相交流电流变送器7.1型号为WB1021J27，输入电流ACO?50A，输出电压ACO?5V。第2三单相交流电流变送器7.2型号为WBI411S47，输入电流ACO?1A，输出电压ACO?5V。被测电流穿心通过电流变送器，第I三单相交流电流变送器7.1输出连接至以太网高速同步数据采集终端4的ΑΙη，其GND点与以太网高速同步数据采集终端4的AIGND和稳压电源的GND连接。第2三单相交流电流变送器7.2输出连接至USB高速同步数据采集终端5的AIn，其GND点与USB高速同步数据采集终端5的AIGND和稳压电源的GND连接。
[0039]稳压电源6由两个导轨式安装的开关电源模块串联组成。每个电源模块的额定电流为1.25A，其中+12V电源模块的功率为15W，-12V电源模块的功率为15W，两个电源模块的N、L端子接外部单相交流电源100V—230V50HZ。
[0040]还包括冷却风扇11 ;所述冷却风扇11安装在所述机箱14的背面进气孔内，风扇开孔用E表示；在所述机箱14的两个侧面分别设置有散热孔。冷却风扇11配置有冷却风扇12V电源线11.1。风扇大小为4cm*4cm,风扇功率为0.3w,风扇电源12V,采用风扇进气散热方式。
[0041]综上所述，本实用新型提供的便携式船舶电站检测仪，具有以下优点:
[0042](I)支持的监测参数多:可直接输入经互感器转换后的强电信号，也可以直接输入弱电信号，也可强电和弱电信号混合输入；
[0043](2)共配置两个数据采集终端、4个数据采集通道，因此，支持多通道同时检测，扩大了其使用范围；
[0044](3)整个机箱的体积小、重量轻，便携性好；
[0045](4)整体结构简单、成本低。
[0046]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种便携式船舶电站检测仪，其特征在于，包括:单片机(I)、以太网高速同步数据采集终端(4)、USB高速同步数据采集终端(5)、稳压电源(6)、第I三单相交流电流变送器(7.1)、第I三相交流电压变送器(8.1)、第2三单相交流电流变送器(7.2)和三单相交流电压变送器(8.2);所述单片机(I)通过以太网通讯线(2)与所述以太网高速同步数据采集终端(4)连接，所述单片机(I)通过USB数据线(3)与所述USB高速同步数据采集终端(5)连接；所述稳压电源(6)分别与所述单片机(I)、所述以太网高速同步数据采集终端(4)、所述USB高速同步数据采集终端(5)、所述第I三单相交流电流变送器(7.1)、所述第I三相交流电压变送器(8.1)、所述第2三单相交流电流变送器(7.2)和所述三单相交流电压变送器(8.2)电连接； 所述以太网高速同步数据采集终端(4)配置有三个采样接口，分别为第I采样接口、第2采样接口和第3采样接口 ；其中，所述第I采样接口通过第I模拟与数字信号线(15.1)与第I弱电信号直接输入接口 M连接；所述第2采样接口通过所述第I三单相交流电流变送器(7.1)与第I变送器输入航空插头F连接；所述第3采样接口通过所述第I三相交流电压变送器(8.1)与第2变送器输入航空插头G连接；其中，所述第I变送器输入航空插头F用于与电流互感器连接，接收所述电流互感器输出的交流电流信号；所述第2变送器输入航空插头G用于与电压互感器连接，接收所述电压互感器输出的交流电压信号； 所述USB高速同步数据采集终端(5)配置有三个采样接口，分别为第4采样接口、第5采样接口和第6采样接口 ；其中，所述第4采样接口通过第2模拟与数字信号线(15.2)与第2弱电信号直接输入接口 N连接；所述第5采样接口通过所述第2三单相交流电流变送器(7.2)与第3变送器输入航空插头C连接；所述第6采样接口通过所述三单相交流电压变送器(8.2)与第4变送器输入航空插头D连接；其中，所述第3变送器输入航空插头C用于与电流互感器连接，接收所述电流互感器输出的交流电流信号；所述第4变送器输入航空插头D用于与电压互感 器连接，接收所述电压互感器输出的交流电压信号。
2.根据权利要求1所述的便携式船舶电站检测仪，其特征在于，所述第I三相交流电压变送器(8.1)的输出端接至所述以太网高速同步数据采集终端(4)的AIn点，所述第I三相交流电压变送器(8.1)的GND点与所述以太网高速同步数据采集终端(4)的AIGND点和所述稳压电源(6)的GND点连接； 所述三单相交流电压变送器(8.2)的输出端接至所述USB高速同步数据采集终端(5)的AIn点，所述三单相交流电压变送器(8.2)的GND点与所述USB高速同步数据采集终端(5)的AIGND和所述稳压电源(6)的GND点连接。
3.根据权利要求1所述的便携式船舶电站检测仪，其特征在于，所述第I三单相交流电流变送器(7.1)的输出端接至所述以太网高速同步数据采集终端(4)的AIn点，所述第I三单相交流电流变送器(7.1)的GND点与所述以太网高速同步数据采集终端(4)的AIGND和所述稳压电源(6)的GND点连接； 所述第2三单相交流电流变送器(7.2)的输出端接至所述USB高速同步数据采集终端(5)的AIn点，所述第2三单相交流电流变送器(7.2)的GND点与所述USB高速同步数据采集终端(5)的AIGND和所述稳压电源(6)的GND点连接。
4.根据权利要求1所述的便携式船舶电站检测仪，其特征在于: 所述第I三单相交流电流变送器(7.1)的型号为WB1021J27 ；所述第I三相交流电压变送器(8.1)的型号为WB3U411U07 ； 所述第2三单相交流电流变送器(7.2)的型号为WBI411S47 所述三单相交流电压变送器(8.2)由三个型号为WB3U411U07的单相交流电压变送器组成。
5.根据权利要求1所述的便携式船舶电站检测仪，其特征在于，所述稳压电源(6)由两个导轨式安装的开关电源模块串联组成。
6.根据权利要求1所述的便携式船舶电站检测仪，其特征在于，还包括机箱(14);所述机箱(14)内部分为两层，上层用于放置所述单片机(I);下层用于放置所述以太网高速同步数据采集终端(4)、所述USB高速同步数据采 集终端(5)、所述稳压电源(6)、所述第I三单相交流电流变送器(7.1)、所述第I三相交流电压变送器(8.1)、所述第2三单相交流电流变送器(7.2)和所述三单相交流电压变送器(8.2)。
7.根据权利要求6所述的便携式船舶电站检测仪，其特征在于，还包括冷却风扇(11)；所述冷却风扇(11)安装在所述机箱(14)的背面进气孔内；在所述机箱(14)的两个侧面分别设置有散热孔。
8.根据权利要求6所述的便携式船舶电站检测仪，其特征在于，所述机箱(14)的规格如下:长X宽X闻=600晕米X500晕米X 110晕米。
【文档编号】G01R31/00GK203798937SQ201420219927
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】张桂臣, 孙增华, 臧绪运, 于洋, 殷志飞, 刘彬 申请人:上海冠图防雷科技有限公司