專利名稱：一種過(guò)采樣配變終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低壓配電網(wǎng)監(jiān)控領(lǐng)域，尤其是一種過(guò)采樣配變終端。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的配變終端在采集電壓電流信號(hào)時(shí)，往往需要將采樣的電流電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)采樣保持電路、濾波電路、比例放大電路，然后經(jīng)過(guò)AD采樣，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，存在采樣電路復(fù)雜、價(jià)格高、一致性較差的缺點(diǎn)。同時(shí)，需要高精度的時(shí)間定時(shí)器，以固定的采樣周期采集數(shù)據(jù)，當(dāng)輸入信號(hào)頻率發(fā)生改變時(shí)，需要自動(dòng)跟蹤頻率變化，調(diào)整采樣周期，否則會(huì)造成數(shù)據(jù)頻譜泄露，精度丟失。最近幾年出現(xiàn)的計(jì)量芯片，其集成了信號(hào)AD轉(zhuǎn)換、頻率計(jì)算、數(shù)字濾波、誤差校正、能量積分等功能，極大簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，提高了可靠性、一致性。同時(shí)，通過(guò)采用過(guò)采樣算法，以高于一般采樣頻率的周期對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，所采集數(shù)據(jù)包含了高頻數(shù)據(jù)信號(hào)成分，當(dāng)輸入信號(hào)頻率發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)軟件調(diào)整達(dá)到自動(dòng)跟蹤頻率目的。目前，還沒(méi)有出現(xiàn)類似利用計(jì)量芯片和過(guò)采樣算法來(lái)監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量的配變終端。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用計(jì)量芯片進(jìn)行采樣、電路簡(jiǎn)單、可靠性強(qiáng)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備故障的過(guò)采樣配變終端。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案一種過(guò)采樣配變終端，包括加載過(guò)采樣算法軟件的主控芯片，其信號(hào)輸入端分別與用于采集三相電壓、電流信號(hào)的計(jì)量芯片、用于采集斷路器開(kāi)關(guān)位置信號(hào)的開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入電路的輸出端相連，其信號(hào)輸出端通過(guò)繼電器與斷路器相連，其信號(hào)輸入輸出端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊與主站通訊。所述的計(jì)量芯片的輸入端分別與三相電流輸入電路、三相電壓輸入電路的輸出端相連。所述的主控芯片的信號(hào)輸入輸出端分別與人機(jī)交互模塊、紅外接口電路、RS232接口電路、RS485接口電路、復(fù)位電路和存儲(chǔ)電路相連；所述的主控芯片的信號(hào)輸入端與直流輸入電路的輸出端相連，主控芯片的輸出端分別與脈沖輸出電路、無(wú)功補(bǔ)償輸出模塊的輸入端相連。所述的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊為GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊或CDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊。所述的人機(jī)交互模塊采用液晶觸摸屏。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明通過(guò)計(jì)量芯片對(duì)電壓電流信號(hào)進(jìn)行采集，極大的簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，提高了電路的可靠性和一致性。同時(shí)，通過(guò)主控芯片上加載的采樣算法軟件，分析出電氣設(shè)備的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)街髡竟┯脩舴治?，及時(shí)了解電氣設(shè)備運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備故障，采取相應(yīng)措施以提高電力設(shè)備的利用率，防止電氣設(shè)備以及導(dǎo)線過(guò)載運(yùn)行，提高了設(shè)備使用壽命、降低了線損。


圖1是本發(fā)明的電路框圖。
具體實(shí)施例方式一種過(guò)采樣配變終端，包括加載過(guò)采樣算法軟件的主控芯片1，其信號(hào)輸入端分別與用于采集三相電壓、電流信號(hào)的計(jì)量芯片4、用于采集斷路器9開(kāi)關(guān)位置信號(hào)的開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入電路5的輸出端相連，其信號(hào)輸出端通過(guò)繼電器8與斷路器9相連，其信號(hào)輸入輸出端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊6與主站7通訊，所述的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊6為GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊或CDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊，如圖1所示。本發(fā)明具備電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)通訊功能。如圖1所示，所述的計(jì)量芯片4的輸入端分別與三相電流輸入電路2、三相電壓輸入電路3的輸出端相連。所述的主控芯片I的信號(hào)輸入輸出端分別與人機(jī)交互模塊、紅外接口電路、RS232接口電路、RS485接口電路、復(fù)位電路和存儲(chǔ)電路相連，所述的人機(jī)交互模塊采用液晶觸摸屏；所述的主控芯片I的信號(hào)輸入端與直流輸入電路的輸出端相連，主控芯片I的輸出端分別與脈沖輸出電路、無(wú)功補(bǔ)償輸出模塊的輸入端相連。通過(guò)計(jì)量芯片4實(shí)時(shí)采集電壓電流信號(hào)，計(jì)量芯片4可采集一個(gè)周波內(nèi)三相電壓或三相電流80個(gè)點(diǎn)的原始數(shù)據(jù)，主控芯片I采用朗格朗日插值法，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成64點(diǎn)數(shù)據(jù)，通過(guò)64點(diǎn)FFT算法計(jì)算出其中負(fù)序、正序、零序分量，I 31各次電壓電流諧波含量以及幅值，電壓、電流三相不平衡度，電壓電流有效值，通過(guò)過(guò)采樣軟件分析出其中的電力參數(shù)越限類故障以及裝置接線類故障。當(dāng)主控芯片I檢測(cè)出以上故障現(xiàn)象時(shí)，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊6與主站7通訊，將數(shù)據(jù)上報(bào)到用戶，供用戶分析處理。本發(fā)明可監(jiān)測(cè)配電變壓器、低壓電氣設(shè)備的電壓、電流、功率、零序電流、功率因數(shù)、電流不平衡、電壓不平衡等越限狀況，防止配電變壓器工作異常，提高電力設(shè)備的利用率，防止電氣設(shè)備以及導(dǎo)線過(guò)載運(yùn)行，提高了設(shè)備的使用壽命、降低了線損。綜上所述，本發(fā)明通過(guò)計(jì)量芯片4對(duì)電壓電流信號(hào)進(jìn)行采集，極大的簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，提高了電路的可靠性和一致性。同時(shí)，通過(guò)主控芯片I上加載的采樣算法軟件，分析出電氣設(shè)備的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)街髡?供用戶分析，及時(shí)了解電氣設(shè)備運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備故障，采取相應(yīng)措施以提高電力設(shè)備的利用率，防止電氣設(shè)備以及導(dǎo)線過(guò)載運(yùn)行，提高了設(shè)備使用壽命、降低了線損。
權(quán)利要求
1.一種過(guò)采樣配變終端，其特征在于包括加載過(guò)采樣算法軟件的主控芯片(I)，其信號(hào)輸入端分別與用于采集三相電壓、電流信號(hào)的計(jì)量芯片(4)、用于采集斷路器(9)開(kāi)關(guān)位置信號(hào)的開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入電路(5)的輸出端相連，其信號(hào)輸出端通過(guò)繼電器(8)與斷路器(9) 相連，其信號(hào)輸入輸出端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊(6)與主站(7)通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)采樣配變終端，其特征在于所述的計(jì)量芯片(4)的輸入端分別與三相電流輸入電路(2)、三相電壓輸入電路(3)的輸出端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)采樣配變終端，其特征在于所述的主控芯片(I)的信號(hào)輸入輸出端分別與人機(jī)交互模塊、紅外接口電路、RS232接口電路、RS485接口電路、復(fù)位電路和存儲(chǔ)電路相連；所述的主控芯片(I)的信號(hào)輸入端與直流輸入電路的輸出端相連，主控芯片(I)的輸出端分別與脈沖輸出電路、無(wú)功補(bǔ)償輸出模塊的輸入端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)采樣配變終端，其特征在于所述的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊(6)為 GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊或CDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過(guò)采樣配變終端，其特征在于所述的人機(jī)交互模塊采用液晶觸摸屏。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種過(guò)采樣配變終端，包括加載過(guò)采樣算法軟件的主控芯片，其信號(hào)輸入端分別與用于采集三相電壓、電流信號(hào)的計(jì)量芯片、用于采集斷路器開(kāi)關(guān)位置信號(hào)的開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入電路的輸出端相連，其信號(hào)輸出端通過(guò)繼電器與斷路器相連，其信號(hào)輸入輸出端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊與主站通訊。本發(fā)明通過(guò)計(jì)量芯片對(duì)電壓電流信號(hào)進(jìn)行采集，極大的簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，提高了電路的可靠性和一致性。通過(guò)主控芯片上加載的采樣算法軟件，分析出電氣設(shè)備的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)街髡竟┯脩舴治?，及時(shí)了解電氣設(shè)備運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備故障，采取相應(yīng)措施以提高電力設(shè)備的利用率，防止電氣設(shè)備以及導(dǎo)線過(guò)載運(yùn)行，提高了設(shè)備使用壽命、降低了線損。
文檔編號(hào)G01R31/00GK103033717SQ201210579428
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者徐強(qiáng), 韓海艦, 智建立, 王飛 申請(qǐng)人:安徽中興繼遠(yuǎn)信息技術(shù)股份有限公司