基於雲平臺管理的多參數能耗計量儀的製作方法
2023-09-23 17:00:15 1
基於雲平臺管理的多參數能耗計量儀的製作方法
【專利摘要】一種基於雲平臺管理的多參數能耗計量儀，包括安裝在用電場所的能耗測控儀、數據顯示器、控制器、上位管理機及監控軟體、雲平臺，其特徵在於，所述的能耗測控儀是現場監控單元，其核心是以TMS320F240 DSP與AD7863組成的交流採樣系統和一片高檔單片機MCS-80C196組成；所述的能耗測控儀可以檢測功率因數、有功功率及無功功率、耗電量多種電力參量；能實時在線監測電能及其它能源的使用情況，並能將監測的能耗參數做出曲線，實時反映在企業管理者的桌面上，同時通過雲平臺給出優化的能源使用方案，並可以採用實時編程或條件編程的方式實施能耗的控制與保護操作。
【專利說明】基於雲平臺管理的多參數能耗計量儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電參數測控設備，尤其涉及一種基於雲管理平臺的多參數能耗在線測控設備。
【背景技術】
[0002]能耗的測量與控制在發達國家中受到廣泛的重視。我國能耗測控儀在技術上大多採用嵌入式PC104模式，以PC104為主CPU構成系統；或採用Intel80C 188/196系列的16位單片機構成系統，功能簡單，智能化水平不高；目前的測量儀，通常只能進行單一能耗的測量，如電度表、煤氣表、氧流量計、熱計量儀等，而不具備控制功能、保護功能、報警功能及網絡通信功能。
[0003]雲平臺管理系統是功能強大、可實現快速智能處理和海量數據存儲為主的大型計算機平臺。如果將目前的電參數計量儀表與雲管理平臺相結合，將對於多個用電場所電能的計量管理和優化，有著非常重要的意義。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在於提供一種基於雲平臺管理的多參數能耗計量儀，能實時在線監測電能及其它能源的使用情況，並能將監測的能耗參數做出曲線，實時反映在企業管理者的桌面上，同時通過雲平臺給出優化的能源使用方案，並可以採用實時編程或條件編程的方式實施能耗的控制與保護操作。
[0005]為實現上述目的，本實用新型採用了以下技術方案:
[0006]一種基於雲平臺管理的多參數能耗計量儀，包括安裝在用電場所的能耗測控儀、數據顯示器、控制器、上位管理機及監控軟體、雲平臺，所述的能耗測控儀是現場監控單元，其核心是以TMS320F240 DSP與AD7863組成的交流採樣系統和一片高檔單片機MCS-80C196組成；能耗測控儀設有一個三相交流電流輸入埠、一個三相交流電壓輸入埠、一個用於檢測八個直流電參量或非電量參數的8路直流電壓輸入埠、一個8路開關量檢測埠 ；且所述的能耗測控儀可以檢測功率因數、有功功率及無功功率、耗電量多種電力參量，它既可以與數據顯示器配合，作為智能儀表在現場單獨應用，也可以與上位機和監控軟體配合組成功能強大的監控系統。
[0007]所述的顯示器是能耗測控儀的現場數據顯示器，通過通訊線與能耗測控儀連接，每一個數據顯示器可以根據需要通過設置，顯示不同的參數。
[0008]所述的控制器是能耗測控儀的現場控制執行單元，其輸出為8路常開接點和8路常閉接點，分別控制設備的啟動和停止海臺能耗測控儀均設有控制器，每臺能耗測控儀通過控制線與控制器連接。
[0009]所述的能耗測控儀通過通訊接口及通訊電纜與上位機通訊，上位機通過無線或有線通訊方式與雲平臺通訊。
[0010]與現有技術相比，本實用新型的優點如下:
[0011]1、本裝置可實現多種能耗的測量與控制，具有「即取即用」軟體，能夠適合各類用戶。
[0012]2、本裝置具有遙測、遙信、遙控功能，可以遠程對現場的執行器進行操作控制，並監視其執行結果；並通過雲平臺管理系統進行遠端數據管理。
[0013]3、能實時在線監測電能及其它能源的使用情況，並能將監測的能耗參數做出曲線，實時反映在企業管理者的桌面上，同時通過雲平臺給出優化的能源使用方案，並可以採用實時編程或條件編程的方式實施能耗的控制與保護操作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的原理框圖。
[0015]圖2是控制器組成框圖。
[0016]圖3是DSP處理器與A/D採樣晶片的接口電路圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步說明。
[0018]見圖1、圖2，一種基於雲平臺管理的多參數能耗計量儀，包括安裝在用電場所的能耗測控儀、數據顯示器、控制器、上位管理機及監控軟體、雲平臺，以及通訊接口及其通訊電纜組成的一個監控系統；多個能耗測控儀同時掛在一條通訊線上。
[0019]能耗測控儀是現場監控單元，分為標準盤裝儀表和架裝儀表兩種形式；它的核心部件是以TMS320C240 DSP與AD7863組成的交流採樣系統和一片高檔單片機MCS-80C196，系統所有的輸入，輸出埠都採取了完善的隔離施，確保系統安全和工作可靠。
[0020]能耗測控儀有一個三相交流電流輸入埠 ；一個三相交流電壓輸入埠 ；一個八路直流電壓輸入埠，用以檢測八個直流電參量或非電量參數；一個八路開關量檢測埠，檢測八個開關的狀態；同時能耗測控儀可以檢測功率因數、有功功率及無功功率、耗電量等多種電力參量，它既可以與數據顯示器配合，作為智能儀表在現場單獨應用，也可以與上位機和監控軟體配合組成功能強大的監控系統。
[0021]顯示器是能耗測控儀的現場數據顯示器，它是一塊標準的盤裝儀表，通過通訊線與能耗測控儀連接，可以根據需要安裝在任意方便觀察的地方，數量可以是一個或多個，同時每一個數據顯示器可以根據需要通過設置，顯示不同的參數。
[0022]控制器是能耗測控儀的現場控制執行單元，其輸出為八路常開接點和八路常閉接點，分別控制設備的啟動和停止；為了保證控制動作的絕對可靠，每臺能耗測控儀是通過專用控制線與各自的「控制器」聯接。
[0023]通訊接口及通訊電纜一般為四芯絕緣絞合線或其他專用線，採用RS-485通訊協議，同時能耗測控儀還支持光纖、無線傳輸、通過數據機撥號由電話線傳輸等。
[0024]系統選用Altera公司的EP2C20F256低功耗型FPGA作為A/D轉換的控制器，它具有18K個邏輯單元，240KB的嵌入式RAM, 26個18*18的嵌入式乘法器，4個系統時鐘管理鎖相環，最大可以擁有315個I/O埠，模擬量數據採集由14bit的A/D與D/A組成。
[0025]TMS320F240系列DSP具有直接訪問存儲器的DMA功能。具有DMA功能的DSP能夠為設計雙CPU系統提供利用共享存儲器實現雙機通信的方便，非常適合這樣需要交換大量數據的應用系統，利用DMA功能實現主機下載DAP程序至DSP的高速存儲器中，主機外加32KB的EPROM，其中一半用於DSP的程序和初始化數據，另一半存放主機的程序，系統採用DMA方式實現雙機通信，在設計上可實現以下功能:
[0026](a)對系列DSP的控制信號及TMS320F240系列DSP的響應信號:
[0027](b)主機與TMS320F240系列DSP的數據總線和地址總線均需加隔離電路，隔離電路的功能要實現在雙機不通信時，要將雙方的數據總線與地址總線隔開，在DMA通信時則需要導通。
[0028](c)設計主從CPU均有能對存儲器進行讀寫的選通信號和讀寫的信號。
[0029]採用本實用新型裝置，能實時在線監測電能及其它能源的使用情況，並能將監測的能耗參數做出曲線，實時反映在企業管理者的桌面上，同時通過雲平臺給出優化的能源使用方案，並可以採用實時編程或條件編程的方式實施能耗的控制與保護操作。
【權利要求】
1.一種基於雲平臺管理的多參數能耗計量儀，包括安裝在用電場所的能耗測控儀、數據顯示器、控制器、上位管理機及監控軟體、雲平臺，其特徵在於，所述的能耗測控儀是現場監控單元，其核心是以TMS320F240 DSP與AD7863組成的交流採樣系統和一片高檔單片機MCS-80C196組成；能耗測控儀設有一個三相交流電流輸入埠、一個三相交流電壓輸入埠、一個用於檢測八個直流電參量或非電量參數的8路直流電壓輸入埠、一個8路開關量檢測埠 ；且所述的能耗測控儀可以檢測功率因數、有功功率及無功功率、耗電量多種電力參量; 所述的控制器是能耗測控儀的現場控制執行單元，其輸出為8路常開接點和8路常閉接點，分別控制設備的啟動和停止；每臺能耗測控儀均設有控制器，每臺能耗測控儀通過控制線與控制器連接； 所述的能耗測控儀通過通訊接口及通訊電纜與上位機通訊，上位機通過無線或有線通訊方式與雲平臺通訊。
【文檔編號】G05B19/418GK204241940SQ201420644458
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年10月31日 優先權日:2014年10月31日
【發明者】魏興, 宋丹, 裴景峰, 王軍, 石祥 申請人:國網遼寧省電力有限公司朝陽供電公司, 朝陽電力勘測設計院有限公司, 國家電網公司