專利名稱：手持式電能質量分析儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子技術領域，具體涉及一種手持式電能質量分析儀。
背景技術：
隨著電子電力技術的廣泛應用與發(fā)展，供電系統(tǒng)中增加了大量的非線性負載，弓丨起電網電流、電壓波形發(fā)生畸變，使得電壓波動、閃變、三相不平衡等現(xiàn)象日趨嚴重。因電能質量問題引起的電力事故屢有發(fā)生，因此需要電能質量監(jiān)測設備進行檢測。現(xiàn)有的電能質量監(jiān)測設備大多為單一功能的產品，大多是單一或幾項指標的檢測設備，如電力系統(tǒng)諧波測量分析裝置、電力系統(tǒng)閃變測量裝置、電力事件記錄裝置等，難以實現(xiàn)電能質量的總體指標測量與分析，且響應速度慢與記錄容量有限，更無法對電能質量進行綜合評價。

實用新型內容有鑒于此，本實用新型的目的是克服上述缺陷，提供一種實現(xiàn)電能質量的總體指標測量與分析，并具備多種應用分析功能的手持式電能質量分析儀。為了對披露的實施例的一些方面有一個基本的理解，下面給出了簡單的概括。該概括部分不是泛泛評述，也不是要確定關鍵/重要組成元素或描繪這些實施例的保護范圍。其唯一目的是用簡單的形式呈現(xiàn)一些概念，以此作為后面的詳細說明的序言。為達到上述目的，本實用新型提供了一種手持電能質量分析儀，包括:電能質量監(jiān)測裝置和分析裝置，其中電能質量監(jiān)測裝置包括:電源模塊，用于為控制模塊和數(shù)據(jù)采集模塊供電；數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集電信號；控制模塊，用于將采集到的所述電信號進行處理，并保存；輸入模塊，用于通過按鍵輸入或導出信息；顯示模塊，用于將處理并保存的數(shù)據(jù)進行顯示；存儲模塊，用于存儲文件數(shù)據(jù)；和，傳輸模塊，用于將文件數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿龇治鲅b置進行分析。在一些可選的實施例中，所述控制模塊，其主要芯片為雙核MCU，該芯片集成ARM處理器模塊和DSP數(shù)字信號處理處理器模塊，滿足設備的控制及數(shù)據(jù)處理的要求；所述控制模塊還包括FPGA ;所述顯示模塊包括液晶屏和報警燈；所述存儲模塊包括存儲芯片。在一些可選的實施例中，所述數(shù)據(jù)采集模塊，采用高速A/D采樣芯片，以0.01毫秒 0.1毫秒一次采樣為電能質量分析儀提供實時數(shù)據(jù)。在一些可選的實施例中，所述數(shù)據(jù)采集模塊通過電壓直接接入和電流鉗采集的電流信號，經高速A/D采樣后的數(shù)據(jù)臨時存儲在所述FPGA中。在一些可選的實施例中，所述ARM處理器模塊將數(shù)據(jù)采集模塊采樣到的數(shù)據(jù)經處理選擇傳送給所述DSP數(shù)字信號處理模塊；所述DSP數(shù)字信號處理模塊分析出該數(shù)據(jù)的各種電力參數(shù)值，并根據(jù)設備的各種電力參數(shù)限值決定當前數(shù)據(jù)是否會產生事件或日志；所述DSP數(shù)字信號處理器模塊將以上所有數(shù)據(jù)存儲在存儲芯片中。在一些可選的實施例中，所述ARM處理器采用Iinux操作系統(tǒng)，控制手持式電能質量分析儀設備的顯示、數(shù)據(jù)文件生成、文件傳輸?shù)?。在一些可選的實施例中，所述ARM處理器生成高速的實時數(shù)據(jù)錄波文件，并將文件保存在所述存儲芯片上。芯片內文件可有選擇的手動刪除。在一些可選的實施例中，所述ARM處理器將所述DSP生成的數(shù)據(jù)按照用戶指定的時間間隔生成基礎數(shù)據(jù)文件、諧波數(shù)據(jù)文件和事件數(shù)據(jù)文件，并將上述文件保存在所述存儲芯片上。在一些可選的實施例中，所述顯示模塊，采用640X480分辨率彩色液晶屏，數(shù)據(jù)顯示清晰直觀。 在一些可選的實施例中，所述液晶屏上能顯示當前的實時數(shù)據(jù)波形、分析出的電力參數(shù)數(shù)據(jù)、事件和日志信息，以及手持式電能質量分析儀設備的各種配置信息；用戶通過人機交互界面進行數(shù)據(jù)分析和參數(shù)修改。在一些可選的實施例中，所述輸入模塊，米用一體式娃膠按鍵，可通過人機交互界面進行數(shù)據(jù)分析和參數(shù)修改。在一些可選的實施例中，所述電源模塊支持電源輸入和電池供電兩種模式:當有電源輸入時，電池能夠自動充電；當無電源輸入時，自動切換到電池供電方式。在一些可選的實施例中,所述傳輸模塊包括:USB接口，用于將各種數(shù)據(jù)文件傳輸?shù)経盤；無線裝置，用于將各種數(shù)據(jù)文件通過WIFI裝置與所述分析裝置相連。在一些可選的實施例中，所述分析裝置，運行在電子計算機上，為多個不能功能軟件程序的集合。用于對所述電能質量監(jiān)測裝置輸出的文件數(shù)據(jù)進行分析，生成電力參數(shù)列表及相應的用于判斷電能質量的圖表，如趨勢圖、柱狀圖、統(tǒng)計圖、分析報告等?？梢姡緦嵱眯滦蛯嵤├峁┑氖殖质诫娔苜|量分析儀具有體積小、可拆卸、可移動、可靈活接線、功能豐富、操作簡便、精度高、高采樣率和攜帶方便的特點，為電力工作人員提供了一種快速全面的檢測電網質量及電氣特性的工具，并且實現(xiàn)了電能質量的總體指標測量與分析，響應速度快、記錄容量大，能夠對電能質量進行綜合評價。為了上述以及相關的目的，一個或多個實施例包括后面將詳細說明并在權利要求中特別指出的特征。下面的說明以及附圖詳細說明某些示例性方面，并且其指示的僅僅是各個實施例的原則可以利用的各種方式中的一些方式。其它的益處和新穎性特征將隨著下面的詳細說明結合附圖考慮而變得明顯，所公開的實施例是要包括所有這些方面以及它們的等同。

圖1為本實用新型手持式電能質量分析儀的結構圖。
具體實施方式
實施例一[0032]參照圖1，本實用新型實施例提供了一種手持式電能質量分析儀，包括:電能質量監(jiān)測裝置10和分析裝置11，其中，電能質量監(jiān)測裝置10包括:電源模塊101、數(shù)據(jù)采集模塊102、控制模塊103、存儲模塊104、傳輸模塊105、輸入模塊106及顯示模塊107。其中，電源模塊101，用于為控制模塊103和數(shù)據(jù)采集模塊102供電；可選的，電源模塊101支持電源輸入和電池供電(例如鋰離子電池供電)兩種模式，且兩種模式自動切換:當有電源輸入時，電池能夠自動充電；當無電源輸入時，自動切換到電池供電方式。鋰離子電池充滿后可維持手持式電能質量分析儀6小時以上運行。數(shù)據(jù)采集模塊102，用于采集電信號；可選的，數(shù)據(jù)采集模塊102，采用高速A/D采樣芯片，以0.01毫秒 0.1毫秒一次采樣為電能質量分析儀提供實時數(shù)據(jù)。可選的，通過電壓直接接入和電流鉗采集的電流信號，經高速A/D采樣后的數(shù)據(jù)臨時存儲在FPGA中。具體地，電壓信號直接接入到數(shù)據(jù)采集模塊102，電流信號通過電流鉗接入。電壓和電流信號經高速A/D采樣，每200ms生成8組數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)通過FPGA讀取到雙核MCU的內存中。FPGA同時進行真有效值計算?？蛇x的，數(shù)據(jù)采集模塊102與控制模塊103通過FPGA進行通訊。控制模塊103，用于將采集到的電信號進行處理，并保存；可選的，控制模塊103至少包括雙核芯片和FPGA ;其中，雙核芯片至少包括:ARM處理器、內存和數(shù)字信號處理器DSP ；ARM處理器與數(shù)字信號處理器DSP可以共享一部分內 存。ARM處理器將FPGA的數(shù)據(jù)經處理選擇傳送給DSP ；DSP分析出該數(shù)據(jù)的各種電力參數(shù)值，并根據(jù)該各種電力參數(shù)限值決定當前數(shù)據(jù)是否會產生事件或日志；DSP將以上所有數(shù)據(jù)存儲在內存中。ARM處理器將選定的數(shù)據(jù)和真有效值傳送給DSP處理器。DSP處理器對數(shù)據(jù)進行FFT變換，并生成諧波數(shù)據(jù)、基波數(shù)據(jù)、功率數(shù)據(jù)、閃變數(shù)據(jù)等多種電能參數(shù)。如表I所示:表I
權利要求1.一種手持式電能質量分析儀，其特征在于，包括:電能質量監(jiān)測裝置，其中所述電能質量監(jiān)測裝置包括: 電源模塊，用于供電； 數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集電信號； 控制模塊，用于將采集到的所述電信號進行處理，并保存； 輸入模塊，用于通過按鍵輸入或導出信息； 顯示模塊，用于將處理并保存的數(shù)據(jù)進行顯示； 存儲模塊，用于存儲文件數(shù)據(jù)；和， 傳輸模塊，用于傳輸文件。
2.根據(jù)權利要求1所述的電能質量分析儀，其特征在于:所述控制模塊主要芯片為雙核 MCU。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的電能質量分析儀，其特征在于:ARM處理器模塊將數(shù)據(jù)采集模塊采樣到的數(shù)據(jù)經處理選擇傳送給DSP數(shù)字信號處理器模塊。
4.根據(jù)權利要求1所述的電能質量分析儀，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集模塊通過電壓直接接入和電流鉗采集電流信號，經高速A/D采樣的數(shù)據(jù)臨時存儲在FPGA處理模塊中。
5.根據(jù)權利要求1所述的電能質量分析儀，其特征在于:所述顯示模塊采用640X 480分辨率彩色液晶屏，液晶屏上可顯示當前的實時數(shù)據(jù)波形、分析出的電力參數(shù)數(shù)據(jù)、事件和日志信息及設備的各種配置。
6.根據(jù)權利要求1所述的電能質量分析儀，其特征在于:所述存儲模塊主要由存儲芯片構成。
7.根據(jù)權利要求1所述的電能質量分析儀，其特征在于:所述電源模塊支持電源輸入和電池供電兩種模式；在有電源輸入時，電池可自動充電；無電源輸入時，自動切換到電池供電方式。
8.根據(jù)權利要求1所述的電能質量分析儀，其特征在于:所述傳輸模塊包括USB接口和無線裝置，可將各種數(shù)據(jù)文件通過U盤或WIFI裝置導出設備。
專利摘要本實用新型公開了一種手持式電能質量分析儀。該電能質量分析儀包括電能質量監(jiān)測裝置。其中，所述電能質量監(jiān)測裝置包括電源模塊，用于為控制模塊和數(shù)據(jù)采集模塊供電；數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集電信號；控制模塊，用于將采集到的所述電信號進行處理，并保存；顯示模塊，用于將處理并保存的數(shù)據(jù)進行顯示；輸入模塊，用于輸入用戶按鍵操作信息；存儲模塊，用于存儲文件數(shù)據(jù)；和傳輸模塊，用于將文件數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿龅姆治鲅b置進行分析。本實用新型提供的手持式電能質量分析儀具有體積小、可拆卸、可移動、可靈活接線、功能豐富、操作簡便、精度高、高采樣率、攜帶方便的特點，為電力工作人員提供了一種快速全面的檢測電網質量及電氣特性的工具，并且實現(xiàn)了電能質量的總體指標測量與分析，響應速度快、記錄容量大，能夠對電能質量進行綜合評價。
文檔編號G01R31/00GK203054103SQ20122063165
公開日2013年7月10日 申請日期2012年11月27日 優(yōu)先權日2012年11月27日
發(fā)明者李康, 何玉迎 申請人:北京開元安能電氣技術有限公司