一種電力設施智能監控系統的製作方法
2024-02-13 10:21:15 1
一種電力設施智能監控系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電力設施智能監控系統，包括第一傳感器、第二傳感器、電壓調理電路、電流調理電路、多功能電能計量晶片、隔離器、CPU、無線通信模塊、監控中心模塊、印表機、報警器和測溫通道選擇電路，其中，所述第一傳感器包括電壓傳感器和電流傳感器，所述第二傳感器包括多個溫度傳感器。本實用新型可以對電力參數進行有效地監控，有利於及時排除故障，有著廣泛的應用前景。
【專利說明】一種電力設施智能監控系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力設施監控【技術領域】，特別涉及一種電力設施智能監控系統。【背景技術】
[0002]隨著電力工業的發展，電力設備容量和電網的規模不斷擴大，為了降低電力設備故障引發的巨大經濟損失和社會影響，提高電能質量，保證電力設備和系統安全、可靠、經濟、穩定、優質的運行，基於在線監測與故障診斷技術的狀態維修策略將成為未來發展的必然趨勢。另外，由於三相交流系統中存在大量的非線性和不對稱性設備，以及各種故障的出現導致了電力設施在使用過程中很難有理想的供電狀態，因此有必要對電網運行的各種電力參數進行監控，以及時掌握電網的運行狀態。
[0003]然而，現有的電力設施監控系統存在監控簡單，不能進行全面的智能監控的問題。實用新型內容
[0004]為此，本實用新型提出一種電力設施智能監控系統，可充分地消除由於現有技術的限制和缺陷導致的一個或多個問題。
[0005]本實用新型另外的優點、目的和特性，一部分將在下面的說明書中得到闡明，而另一部分對於本領域的普通技術人員通過對下面的說明的考察將是明顯的或從本實用新型的實施中學到。通過在文字的說明書和權利要求書及附圖中特別地指出的結構可實現和獲得本實用新型目的和優點。
[0006]本實用新型提供了一種電力設施智能監控系統，包括第一傳感器、第二傳感器、電壓調理電路、電流調理電路、多功能電能計量晶片、隔離器、CPU、無線通信模塊、監控中心模塊、印表機、報警器和測溫通道選擇電路，其特徵在於，所述第一傳感器包括電壓傳感器和電流傳感器，所述電壓傳感器和電流傳感器分別與所述電壓調理電路和所述電流調理電路連接，所述電壓調理電路和所述電流調理電路與所述多功能電能計量晶片連接，並且所述多功能電能計量晶片、隔離器、CPU、無線通信模塊和監控中心模塊依次連接，所述印表機和報警器與所述監控中心模塊連接，所述第二傳感器包括多個溫度傳感器，所述多個溫度傳感器與所述測溫通道選擇電路連接，所述測溫通道選擇電路與所述CPU連接。
[0007]優選的，所述多功能電能計量晶片為ADE7878晶片。
[0008]優選的，所述ADE7878晶片的PMO接高電平，PMl接地，晶振頻率為16.354MHz。
[0009]優選的，所述CPU採用的是STM32103RC晶片。
[0010]優選的，所述隔離器採用的是磁偶隔離型數位訊號隔離器ADUM140BRWZ。
[0011]優選的，所述溫度傳感器採用的是DS1820數字式溫度傳感器。
[0012]優選的，所述監控中心模塊為上位PC機。
[0013]本實用新型可以對電力參數進行有效地監控，有利於及時排除故障，有著廣泛的應用前景。【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為根據本實用新型實施例的、電力設施智能監控系統的結構示意圖。
[0015]圖2為根據本實用新型實施例的、ADE7878晶片的外部電路的結構示意圖。
[0016]圖3為根據本實用新型實施例的、隔離器的電路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面參照附圖對本實用新型進行更全面的描述，其中說明本實用新型的示例性實施例。
[0018]如圖1所示，本實用新型所提供的電力設施智能監控系統包括第一傳感器1、第二傳感器2、電壓調理電路31、電流調理電路32、多功能電能計量晶片4(本實用新型採用的是ADE7878晶片)、隔離器5、CPU6、無線通信模塊7、監控中心模塊8、印表機9、報警器10和測溫通道選擇電路11，其中，所述第一傳感器I包括電壓傳感器11和電流傳感器12，所述電壓傳感器11和電流傳感器12分別與所述電壓調理電路31和所述電流調理電路32連接，所述電壓調理電路31和所述電流調理電路32與所述多功能電能計量晶片4連接，並且所述多功能電能計量晶片4、隔離器5、CPU6、無線通信模塊7和監控中心模塊8依次連接，所述印表機9和報警器10與所述監控中心模塊8連接，所述第二傳感器2包括多個溫度傳感器21，所述多個溫度傳感器21與所述測溫通道選擇電路11連接，所述測溫通道選擇電路11與所述CPU6連接。
[0019]如圖1所示，電壓和電流信號分別通過電壓傳感器11和電流傳感器12採集，由於傳感器採集的信號與ADE7878晶片採集端不匹配，所以採集的信號經過調理電路調理後輸入給ADE7878晶片進行處理。
[0020]本實用新型採用的ADE7878晶片是美國ADI公司推出的三相多功能電能計量晶片，適用於三相/三線、三相/四線和其他三相系統。ADE7878晶片支持靈活的校表方式，通過有效值偏移校正，相位校正和增益校正都能使誤差達到要求，另外，它還具有靈活的SP1、HSDC串行接口和3個脈衝輸出，用在本實用新型中可以有效地獲得各種電力參數。
[0021]圖2為ADE7878晶片的外部電路的結構示意圖，如圖2所示，正常工作時，將ADE7878晶片的PMO接高電平，PMl接地，晶振頻率為16.354MHz。
[0022]ADE7878晶片以數位訊號的形式輸出，如果直接輸出到CPU，可能會帶來共模幹擾。因此，本實用新型創造性地在ADE7878晶片和CPU之間連接了隔離器。本實用新型的隔離器優選的採用磁偶隔離型數位訊號隔離器ADUM140BRWZ，電路如圖3所示。這是ADI公司推出的一款磁偶隔離技術的通用型數字隔離器，採用了高速CMOS工藝和晶片級的變壓器技術，在一個器件中提供4個獨立的隔離通道，支持低電壓工作並能實現電平轉換。它在性能、功耗、體積等方面都明顯優於傳統的光隔離器，具有比光隔離器更高的數據傳輸速率、時序精度和瞬態共模抑制能力；同時也消除了光電耦合中不穩定的電流傳輸率、非線性傳輸、溫度和使用壽命等方面的問題。
[0023]本實用新型的CPU採用的是STM32103RC晶片，該晶片內含2個12位的ADC、3個通用16位定時器、I個PWM定時器、2個I2C接口、2個SPI接口、3個USART接口、I個USB接口和I個CAN等。該處理器晶片的高集成度大大簡化了外圍電路，從而增強了系統的可靠性和可擴展性，降低了監控系統的成本。[0024]本實用新型的溫度傳感器21選用美國DALLAS公司最新產品一DS1820數字式溫度傳感器，測量範圍為-55?125°C，測量精度為±0.5°C，能夠準確測量電纜接頭處溫度或其它安裝地點的溫度。CPU6通過測溫通道選擇電路11控制溫度傳感器21完成溫度的採集，採集的溫度數據先被存儲在外部存儲器SRAM中，當監控中心模塊8要求採集器上傳溫度數據時，隨時可將數據取出發送至監控中心模塊8。
[0025]本實用新型的監控中心模塊8優選的為上位PC機，並且印表機9和報警器10均與所述上位PC機相連，當監控到第一傳感器採集到的電力參數或者第二傳感器採集到的電力線的溫度發生異常時，可以通過印表機9列印溫度異常數據，並通過報警器10通知管理人員，以避免造成重大經濟損失。
[0026]以上內容僅為本實用新型的較佳實施例，對於本領域的普通技術人員，依據本實用新型的思想，在【具體實施方式】及應用範圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
【權利要求】
1.一種電力設施智能監控系統，包括第一傳感器、第二傳感器、電壓調理電路、電流調理電路、多功能電能計量晶片、隔離器、CPU、無線通信模塊、監控中心模塊、印表機、報警器和測溫通道選擇電路，其特徵在於，所述第一傳感器包括電壓傳感器和電流傳感器，所述電壓傳感器和電流傳感器分別與所述電壓調理電路和所述電流調理電路連接，所述電壓調理電路和所述電流調理電路與所述多功能電能計量晶片連接，並且所述多功能電能計量晶片、隔離器、CPU、無線通信模塊和監控中心模塊依次連接，所述印表機和報警器與所述監控中心模塊連接，所述第二傳感器包括多個溫度傳感器，所述多個溫度傳感器與所述測溫通道選擇電路連接，所述測溫通道選擇電路與所述CPU連接。
2.根據權利要求1所述的電力設施智能監控系統，其特徵在於，所述多功能電能計量晶片為ADE7878晶片。
3.根據權利要求2所述的電力設施智能監控系統，其特徵在於，所述ADE7878晶片的PMO接高電平，PMl接地，晶振頻率為16.354MHzο
4.根據權利要求1所述的電力設施智能監控系統，其特徵在於，所述CPU採用的是STM32103RC 晶片。
5.根據權利要求1所述的電力設施智能監控系統，其特徵在於，所述隔離器採用的是磁偶隔離型數位訊號隔離器ADuM140BRWZ。
6.根據權利要求1所述的電力設施智能監控系統，其特徵在於，所述溫度傳感器採用的是DS1820數字式溫度傳感器。
7.根據權利要求1-6中任意一項所述的電力設施智能監控系統，其特徵在於，所述監控中心模塊為上位PC機。
【文檔編號】G05B19/418GK203759529SQ201420179185
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月14日 優先權日:2014年4月14日
【發明者】李紅祥, 付鑄全, 胡大洲, 趙鵬, 錢李勇 申請人:杭州昊美科技有限公司