用于负荷识别的智能用电实时测控的装置的制造方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型涉及交直流测控用电表加工改造技术领域，具体涉及用于负荷识别的智能用电实时测控的装置。
【背景技术】
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[0002]智能用电是中国坚强智能电网的重要组成部分，智能用电建设的好坏直接关系到电网的能源使用效率、经济运行和有序用电。负荷识别是智能电表的重要功能之一。目前国内外开展了一系列关于智能电表的家用负荷识别技术的研宄，基于家用负荷识别技术的电力系统的负荷识别已经成为一项十分重要而且基础的工作，是智能电网发展的一个基础。
[0003]因此，研发一种能分别对负荷的电参数进行实时的测量、统计和分析的电力智能控制装置，成为大力发展负荷识别技术的一个保障。
【实用新型内容】:
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有的技术缺陷提供一种结构合理、操作方便、监控便捷的用于负荷识别的智能用电实时测控的装置。
[0005]本实用新型所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:
[0006]用于负荷识别的智能用电实时测控的装置，所述装置能够同时采集三路交直流电压和四路对应交直流电流，所述装置能通过RS-485通信模块的接口连接上位机软件，实现纸件数据的上传和下发通信，实现远程实时采集数据和数据管理，其特征在于:包括CPU板、信号采样与电源板两块电路板，各电路板之间用插针连接；
[0007]所述CPU板包括MCU电路、RS-485通信模块、主电源电路、备用电源电路；
[0008]所述信号采样与电源板包括电压采样电路、电流采样电路、整流滤波电路、变压电路；
[0009]所述信号采样与电源板中信号采集模块分为电压信号采样和电流信号采样；
[0010]所述电压信号采样电路由3个兆欧姆级串联电阻、一个TVS管和I个千欧姆级精密采样电阻组成；
[0011]所述电流信号采样是在电流回路中串联一个毫欧姆级锰铜电阻，将流经该电阻的电流转换为在该电阻上的电压，在锰铜电阻两端取得与电流成正比的电压信号；
[0012]所述电压信号和电流信号最终由单片机内部的A/D转换器进行模数转换。本实用新型的有益效果为:本实用新型提供的智能测控装置中交流和直流电力测量通用，能自动识别交直流供电状态，并且自动记录交直流切换时间以及交直流电参数；多路测量，支持同时采集三路电压数据和四路电流数据；高测量精度，综合0.1级，电压、电流高达0.05级，频率0.01级；支持RS485通信，拥有上位机(PC、便携式移动终端)软件，能远程实时采集数据和数据管理，并支持装置固件远程升级。本实用新型结构合理、操作方便、监控便捷。
【附图说明】
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[0013]图1为本实用新型的模块结构图；
[0014]图2为本实用新型的接线端子图。
【具体实施方式】
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[0015]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0016]用于负荷识别的智能用电实时测控的装置，所述装置能够同时采集三路交直流电压和四路对应交直流电流，所述装置能通过RS-485通信模块的接口连接上位机软件，实现纸件数据的上传和下发通信，实现远程实时采集数据和数据管理，其特征在于:包括CPU板、信号采样与电源板两块电路板，各电路板之间用插针连接；
[0017]所述CPU板包括MCU电路、RS-485通信模块、主电源电路、备用电源电路；
[0018]所述信号采样与电源板包括电压采样电路、电流采样电路、整流滤波电路、变压电路；
[0019]所述信号采样与电源板中信号采集模块分为电压信号采样和电流信号采样；
[0020]所述电压信号采样电路由3个兆欧姆级串联电阻、一个TVS管和I个千欧姆级精密采样电阻组成；
[0021]所述电流信号采样是在电流回路中串联一个毫欧姆级锰铜电阻，将流经该电阻的电流转换为在该电阻上的电压，在锰铜电阻两端取得与电流成正比的电压信号；
[0022]所述电压信号和电流信号最终由单片机内部的A/D转换器进行模数转换。如图1以及图2所示，所述CPU板包括图1中的单片机模块1-1、时钟模块1-2、备用电源(电池/超级电容)1-3和RS-485通信模块1-4。所述单片机模块为本实用新型的中央控制器，内置了 16位的A/D转换器、存储器、串行通信接口 I/O等，简化了单片机周边电路的设计；所述时钟模块1-2为单片机提供时钟信号；所述备用电源(电池/超级电容)1_3在供电电源断电后提供短暂电源，保证数据完全写入单片机内部存储器；所述RS-485通信模块1-4和单片机的通信接口连接，实现本实用新型与上位机软件之间数据的上传和下发通信，实现远程实时采集数据和数据管理，支持装置固件远程升级。
[0023]所述信号采样与电源板的信号采样部分为图1中的信号采样模块2-1。其中，信号采集模块2-1分为电压信号采样和电流信号采样，单路电压信号采样电路由3个兆Ω级串联电阻、I个TVS管和I个千Ω级精密采样电阻组成，从千Ω级精密采样电阻两端取出电压信号。单路电流信号采样是在电流回路中串联一个Ω级锰铜电阻，将流经该电阻的电流转换为在该电阻上的电压，在锰铜电阻两端取得与电流成正比的电压信号。电压采样信号和电流采样信号最终都由单片机内部的A/D转换器进行模数转换。
[0024]所述信号采样与电源板的电源扩展部分包括图1中的电源输入模块2-2、整流、滤波、降压模块。电源输入模块2-2是对外部输入的市电限压和消除共模影响。其他部分是对电源输入模块输出的电源整流、滤波、降压和稳压到单片机的工作电源范围，为本实用新型提供工作电源。整流是对交流供电而言，当用直流供电时，没有影响。
[0025]图2为本实用新型的接线端子图，用户将被测量电路电源接到图2中9-12的端子上，接线方式是端子13、14、15接入各路电源的交流火线段或直流正端，端子16接入电源的交流零线端或直流负端，因而装置只采集3路电压信号。同时端子13和16又作为装置供电电源接线端。端子1-8为各路电源负载接线端，因而装置可采集4路电流信号。端子9、10为RS-485通信接线端。端子11、12空置，未使用。
[0026]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.用于负荷识别的智能用电实时测控的装置，所述装置能够同时采集三路交直流电压和四路对应交直流电流，所述装置能通过RS-485通信模块的接口连接上位机软件，实现纸件数据的上传和下发通信，实现远程实时采集数据和数据管理，其特征在于:包括CPU板、信号采样与电源板两块电路板，各电路板之间用插针连接； 所述CPU板包括MCU电路、RS-485通信模块、主电源电路、备用电源电路； 所述信号采样与电源板包括电压采样电路、电流采样电路、整流滤波电路、变压电路； 所述信号采样与电源板中信号采集模块分为电压信号采样和电流信号采样； 所述电压信号采样电路由3个兆欧姆级串联电阻、一个TVS管和I个千欧姆级精密采样电阻组成； 所述电流信号采样是在电流回路中串联一个毫欧姆级锰铜电阻，将流经该电阻的电流转换为在该电阻上的电压，在锰铜电阻两端取得与电流成正比的电压信号，
2.根据权利要求1所述的用于负荷识别的智能用电实时测控的装置，其特征在于:所述电压信号和电流信号最终由单片机内部的A/D转换器进行模数转换。
【专利摘要】用于负荷识别的智能用电实时测控的装置，涉及交直流测控用电表加工改造技术领域，其特征在于：包括CPU板、信号采样与电源板两块电路板，各电路板之间用插针连接，所述CPU板包括MCU电路、RS-485通信模块、主电源电路、备用电源电路，所述信号采样与电源板包括电压采样电路、电流采样电路、整流滤波电路、变压电路，所述信号采样与电源板中信号采集模块分为电压信号采样和电流信号采样，所述电压信号采样电路由3个兆欧姆级串联电阻、一个TVS管和1个千欧姆级精密采样电阻组成，所述电流信号采样是在电流回路中串联一个毫欧姆级锰铜电阻，将流经该电阻的电流转换为在该电阻上的电压，在锰铜电阻两端取得与电流成正比的电压信号。本实用新型结构合理、操作方便、监控便捷。
【IPC分类】G01R19-25
【公开号】CN204595078
【申请号】CN201420791970
【发明人】孙洁, 张红梅, 杨连瑞, 房韫, 冯林林
【申请人】国家电网公司, 国网安徽省电力公司蚌埠供电公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年12月12日