電能質量監測與分析裝置的制造方法
【專利說明】
[0001 ] 技術領域:
[0002]本實用新型涉及一種電能質量監測與分析裝置。
[0003]【背景技術】:
[0004]傳統的電能質量監測儀在需要時才對電能質量進行檢測，實時性較差，當電能質量波動較大時，無法得到全面的質量信息，設備功能單一，一般只檢測一、兩項電能指標，它們大都是安裝在孤立的節點上，受器件和分析方法的限值，盡管出現了以單片機、數字信號處理器控制為主的數字型的監測儀器，改善了監測速度和準確性，趨向于高性能的實時處理，但仍然無法同時監測多項指標及多個監測點，錄入的數據量有限，數據不能共享，不利于進行深入電能質量評估。
[0005]【實用新型內容】:
[0006]本實用新型的目的是提供一種電能監測與分析系統。
[0007]上述的目的通過以下的技術方案實現:
[0008]—種電能質量監測與分析裝置，其組成包括:系統主板，所述的系統主板與信號處理裝置連接，所述的信號處理裝置與電壓互感器連接，所述的系統主板分別與顯示裝置、鍵盤連接。
[0009]所述的電能質量監測與分析裝置，所述的系統主板包括CPU，所述的CPU分別與模數轉換器、開關量輸入裝置、閃存芯片，鐵電存儲器、存儲卡、測頻電路裝置、時鐘芯片、顯示信號轉換裝置、通信接口裝置、GPRS連接裝置、GPS裝置、USB接口、電源、所述的鍵盤連接。
[0010]所述的電能質量監測與分析裝置，所述的信號處理裝置包括信號調理電路板，所述的信號調理電路板分別與電壓轉換電路板、所述的模數轉換器連接，所述的顯示信號轉換裝置與顯示器連接。
[0011]有益效果:
[0012]1.本實用新型提供實時監測功能，采用三相電壓及零序電壓，三相電流及零序電流輸入，16位模數轉換器，每通道采樣率12.5kHZ。
[0013]本實用新型提供捕捉及記錄電能質量電參量功能，如電壓有效值、電流有效值、頻率、功率、功率因數;電能質量單項指標，如電壓閃變，記錄暫態波形，如瞬態過電壓，電壓暫升，電壓暫降，電壓中斷等。
[0014]本實用新型具有電能質量分析能力，能夠分析和識別電能質量暫態擾動類別，分析電壓、電流畸變率，諧波分析能力，可以測量三相四線的1-50次諧波，分析總諧波失真，測量頻率精度達到0.1Hz。
[0015]本實用新型具有對區域電能質量進行客觀評價的能力，單項指標無法全面客觀反映電能質量綜合性能，通過多點監測，將各單項指標客觀、合理地轉化為綜合評價指標。
[0016]本實用新型提供總線通信接口采用RS485/RS232C接口，便于不同監測點的通信聯系，通過GPRS完成遠程通信，實現現場實時監控，采用GPS實現定位網絡對時、報文對時，有利于提高電力系統的預防性維護效率。
[0017]本實用新型可對電網中的不同監測點進行在線監測，可構建一個可靠的通信網絡，該通信網絡提供了網絡接口，具有可擴展性。
[0018]本實用新型通過USB接口可以將電能質量實時數據以文件的形式傳送到其他平臺，實現電能質量狀態數據的匯總，并且還可以利用其他平臺對相關數據做進一步分析處理。
[0019]本實用新型的監測數據可視化，采用柱狀圖或曲線圖形方式給出監測結果，動態刷新直觀反映電能質量運行狀態，同時具有數據統計存儲功能，采用存儲卡進行數據存儲，具有大容量數據存儲能力。
[0020]【附圖說明】:
[0021]附圖1是本實用新型的結構原理示意圖。
[0022]附圖2是本實用新型的CPU的管腳示意圖。
[0023]附圖3-附圖15是本實用新型的串口管腳示意圖。
[0024]附圖16是本實用新型的時鐘芯片管腳示意圖。
[0025]附圖17是本實用新型的顯示器裝置的管腳示意圖。
[0026]附圖18是本實用新型的主機接口管腳示意圖。
[0027]附圖19、附圖20是本實用新型的高速光耦合器管腳示意圖。
[0028]附圖21、附圖31是本實用新型的與非門管腳示意圖。
[0029]附圖22是本實用新型的電可擦除只讀存儲器管腳示意圖。
[0030]附圖23是本實用新型的鍵盤連接示意圖。
[0031]附圖24是本實用新型的照明元件管腳示意圖。
[0032]附圖25是本實用新型的安全數碼卡管腳示意圖。
[0033]附圖26是本實用新型的USB接口管腳示意圖。
[0034]附圖27是本實用新型的GPS裝置管腳示意圖。
[0035]附圖28、附圖29是本實用新型的鐵電存儲器管腳示意圖。
[0036]附圖30是本實用新型的抗混疊濾波器管腳示意圖。
[0037]附圖32-附圖43是本實用新型的I/O接口裝置管腳示意圖。
[0038]附圖44-附圖51是本實用新型的AC電源裝置管腳示意圖。
[0039]【具體實施方式】:
[0040]實施例1:
[0041]一種電能質量監測與分析裝置，其組成包括:系統主板5，所述的系統主板與信號處理裝置9連接，所述的信號處理裝置與電壓互感器10連接，所述的系統主板分別與顯示器21、鍵盤13連接。
[0042]實施例2:
[0043]根據實施例1所述的電能質量監測與分析裝置，所述的系統主板包括CPU3，所述的(PU分別與模數轉換器2、開關量輸入裝置12、閃存芯片14，鐵電存儲器15、存儲卡16、測頻電路裝置4、時鐘芯片6、顯示信號轉換裝置20、通信接口裝置8、GPRS連接裝置17、GPS裝置18、USB接口 19、電源7、所述的鍵盤連接。
[0044]實施例3:
[0045]根據實施例1-2所述的電能質量監測與分析裝置，所述的信號處理裝置包括信號調理電路板I，所述的信號調理電路板分別與電壓轉換電路板U、所述的模數轉換器連接，所述的顯示信號轉換裝置與顯示器連接。
[0046]實施例4:
[0047]根據實施例1-3所述的電能質量監測與分析裝置，所述的電壓轉換電路板、所述的信號調理電路板用于對所述的電壓互感器輸出的信號先期處理，所述的模數轉換器用于對輸入的信號進行采樣，所述的測頻電路裝置用于對所述的電壓互感器輸出的信號進行處理，所述的GPS裝置用于記錄檢測點位置、進行時鐘校準，所述的時鐘芯片用于生成事件記錄，所述的鍵盤和顯示裝置用于實現人機交互。
[0048]實施例5:
[0049]根據實施例1-4所述的電能質量監測與分析裝置，其內部元件連接方法包括以下內容:
[0050]圖2中CPU的55、56引腳分別與圖12中J-Key and Light的R-LAMP、F-LAMP引腳相連，圖16中時鐘芯片DS1302以SPI總線形式與所述的CPU相連，圖17中MAX3232與所述的CPU的串口 3相連，實現TTL電平與RS232電平的轉換功能，且它的8、7引腳依次與圖8中J-BUS-CPU的39和40引腳相連，所述的J-BUS-CUP的39和40引腳與圖13中J-LCD的4、5引腳相連，圖18中MAX485的引腳I與圖20中U8的引腳SRXD相連，引腳2和引腳3與圖21中U6的DEN相連，弓I腳4與圖19中U7的STXD相連，圖22中EEPROM為可擦可編程只讀存儲器，以IIC總線形式與所述的CPU相連，圖23中KEY為鍵盤，通過加4.7K的上拉電阻將所述的CUP的15-18、33、34引腳與所述的J-BUS-CPU的29-34引腳相連，圖24中LIGHT的R_Light、P_Light、F_Light引腳分另IJ與所述的J-BUS-CUP的35-37引腳相連，且所述的KEY與所述的LIGHT都通過所述的J-Keyand Light與外部連接；
[0051 ] 圖25中SD- CARD的1、5、7、2引腳依次與所述的CPU的29-32引腳相連，圖26中USB接口以IIC總線形式與所述的CPU的70、71引腳相連，且所述的USB的USB-Vcc、USB-D+、USB-D-的引腳與所述的J-BUS-CPU的41、43、44引腳相連接，圖27中MAX3232經串口 4與所述的CPU連接，且它的7、8引腳與圖3中F-1的3、2引腳相連，圖28中UlO的1、2、5、6引腳與所述的CPU的77、90、91、89引腳相連，圖29中1]11的1、6、2、5引腳與所述的0?1]的51-54引腳相連，圖11中GPRS直接通過串口 5與所述的CPU相連，且14、15引腳與所述的CPU的82、81引腳相連；
[0052]圖30中AD7606的25、24、12、13、11引腳依次與所述的CPU的57-61引腳相連，9引腳和10引腳與所述的CPU的62引腳相連，圖31中74HC1G00的MF引腳與所述的CPU的35引腳相連；
[0053]圖32-圖43為I/O接口裝置，所述的I/O接口裝置的引腳KR01-KR08、KC01-KC04依次與圖6的F-4的1-8、9-12引腳相連，所述的I/O接口裝置的輸入引腳Input01-1nput08依次與所述的CPU的97、98、1、2、3、4、5、38引腳相連，所述的I/O接口裝置的輸出引腳OutputOl-0utput04依次與所述的CPU的43-46引腳相連，所述的I/O接口裝置的輸入、輸出引腳Input01-1nput08、0utput01-0utput04 依次與圖 8 的 J-BUS-CPU 的 17-24、25-28 引腳相連，所述的I/O接口裝置的輸入、輸出引腳Input01-1nput08、0utput01_0utput04依次與圖9的J-BUS-1O 的 17-24、25-28 引腳相連；
[0054]圖44-圖51為AC電源裝置，所述的AC電源裝置的引腳ACl-1n-AC8-1n、依次與圖4的F-2上1、3、5、7、9、11、13、15引腳相連，所述的厶(:電源裝置的厶(:1-01^408-0此引腳依次與圖4的？-2上2、4、6、8、10、12、14、16引腳相連，所述的六(:電源裝置的1^，1]13，1^，1]0分別與圖7中J-AC的1、3、5、7引腳相連，所述的AC電源裝置的Ia、Ib、Ic、1依次與所述的J-AC的9、11、13、15的引腳相連；
[0055] 圖14中J-Powerl的6、7引腳與圖5的F-3的20、21引腳相連，圖15中J-Pro的2、3引腳通過串口 I與所述的CPU的68、69引腳相連。
【主權項】
1.一種電能質量監測與分析裝置，其組成包括:系統主板，其特征是:所述的系統主板與信號處理裝置連接，所述的信號處理裝置與電壓互感器連接，所述的系統主板分別與顯示器、鍵盤連接，所述的系統主板包括CPU，所述的CPU分別通過串口與模數轉換器、開關量輸入裝置、閃存芯片，鐵電存儲器、存儲卡、測頻電路裝置、時鐘芯片、顯示信號轉換裝置、通信接口裝置、GPRS連接裝置、GPS裝置、USB接口、電源、所述的鍵盤連接，所述的信號處理裝置包括信號調理電路板，所述的信號調理電路板分別與電壓轉換電路板、所述的模數轉換器連接，所述的顯示信號轉換裝置與顯示器連接，所述的電壓轉換電路板、所述的信號調理電路板用于對所述的電壓互感器輸出的信號先期處理，所述的模數轉換器用于對輸入的信號進行采樣，所述的測頻電路裝置用于對所述的電壓互感器輸出的信號進行處理。
【專利摘要】<b>本實用新型涉及一種電能質量監測與分析裝置。目前的電能質量監測儀無法同時監測多項指標及多個監測點，數據不能共享，不利于進行深入電能質量評估。本實用新型組成包括：系統主板（</b><b>5</b><b>），所述的系統主板與信號處理裝置（</b><b>9</b><b>）連接，所述的信號處理裝置與電壓互感器（</b><b>10</b><b>）連接，所述的系統主板分別與顯示器（</b><b>21</b><b>）、鍵盤（</b><b>13</b><b>）連接。本實用新型用于電能質量監測與分析裝置。</b>
【IPC分類】G01R31/00
【公開號】CN205353229
【申請號】CN201521104805
【發明人】張銳, 孫海波
【申請人】哈爾濱理工大學
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2015年12月28日