一種電力設(shè)施智能監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電力設(shè)施智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括第一傳感器、第二傳感器、電壓調(diào)理電路、電流調(diào)理電路、多功能電能計(jì)量芯片、隔離器、CPU、無線通信模塊、監(jiān)控中心模塊、打印機(jī)、報(bào)警器和測(cè)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(gè)溫度傳感器。本實(shí)用新型可以對(duì)電力參數(shù)進(jìn)行有效地監(jiān)控，有利于及時(shí)排除故障，有著廣泛的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種電力設(shè)施智能監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力設(shè)施監(jiān)控【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種電力設(shè)施智能監(jiān)控系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著電力工業(yè)的發(fā)展，電力設(shè)備容量和電網(wǎng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，為了降低電力設(shè)備故障引發(fā)的巨大經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響，提高電能質(zhì)量，保證電力設(shè)備和系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的運(yùn)行，基于在線監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)的狀態(tài)維修策略將成為未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。另外，由于三相交流系統(tǒng)中存在大量的非線性和不對(duì)稱性設(shè)備，以及各種故障的出現(xiàn)導(dǎo)致了電力設(shè)施在使用過程中很難有理想的供電狀態(tài)，因此有必要對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的各種電力參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，以及時(shí)掌握電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。
[0003]然而，現(xiàn)有的電力設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)存在監(jiān)控簡(jiǎn)單，不能進(jìn)行全面的智能監(jiān)控的問題。實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為此，本實(shí)用新型提出一種電力設(shè)施智能監(jiān)控系統(tǒng)，可充分地消除由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺陷導(dǎo)致的一個(gè)或多個(gè)問題。
[0005]本實(shí)用新型另外的優(yōu)點(diǎn)、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(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通過對(duì)下面的說明的考察將是明顯的或從本實(shí)用新型的實(shí)施中學(xué)到。通過在文字的說明書和權(quán)利要求書及附圖中特別地指出的結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)和獲得本實(shí)用新型目的和優(yōu)點(diǎn)。
[0006]本實(shí)用新型提供了一種電力設(shè)施智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括第一傳感器、第二傳感器、電壓調(diào)理電路、電流調(diào)理電路、多功能電能計(jì)量芯片、隔離器、CPU、無線通信模塊、監(jiān)控中心模塊、打印機(jī)、報(bào)警器和測(cè)溫通道選擇電路，其特征在于，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(diào)理電路和所述電流調(diào)理電路連接，所述電壓調(diào)理電路和所述電流調(diào)理電路與所述多功能電能計(jì)量芯片連接，并且所述多功能電能計(jì)量芯片、隔離器、CPU、無線通信模塊和監(jiān)控中心模塊依次連接，所述打印機(jī)和報(bào)警器與所述監(jiān)控中心模塊連接，所述第二傳感器包括多個(gè)溫度傳感器，所述多個(gè)溫度傳感器與所述測(cè)溫通道選擇電路連接，所述測(cè)溫通道選擇電路與所述CPU連接。
[0007]優(yōu)選的，所述多功能電能計(jì)量芯片為ADE7878芯片。
[0008]優(yōu)選的，所述ADE7878芯片的PMO接高電平，PMl接地，晶振頻率為16.354MHz。
[0009]優(yōu)選的，所述CPU采用的是STM32103RC芯片。
[0010]優(yōu)選的，所述隔離器采用的是磁偶隔離型數(shù)字信號(hào)隔離器ADUM140BRWZ。
[0011]優(yōu)選的，所述溫度傳感器采用的是DS1820數(shù)字式溫度傳感器。
[0012]優(yōu)選的，所述監(jiān)控中心模塊為上位PC機(jī)。
[0013]本實(shí)用新型可以對(duì)電力參數(shù)進(jìn)行有效地監(jiān)控，有利于及時(shí)排除故障，有著廣泛的應(yīng)用前景?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0014]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的、電力設(shè)施智能監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的、ADE7878芯片的外部電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的、隔離器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面參照附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述，其中說明本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例。
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型所提供的電力設(shè)施智能監(jiān)控系統(tǒng)包括第一傳感器1、第二傳感器2、電壓調(diào)理電路31、電流調(diào)理電路32、多功能電能計(jì)量芯片4(本實(shí)用新型采用的是ADE7878芯片)、隔離器5、CPU6、無線通信模塊7、監(jiān)控中心模塊8、打印機(jī)9、報(bào)警器10和測(cè)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(diào)理電路31和所述電流調(diào)理電路32連接，所述電壓調(diào)理電路31和所述電流調(diào)理電路32與所述多功能電能計(jì)量芯片4連接，并且所述多功能電能計(jì)量芯片4、隔離器5、CPU6、無線通信模塊7和監(jiān)控中心模塊8依次連接，所述打印機(jī)9和報(bào)警器10與所述監(jiān)控中心模塊8連接，所述第二傳感器2包括多個(gè)溫度傳感器21，所述多個(gè)溫度傳感器21與所述測(cè)溫通道選擇電路11連接，所述測(cè)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(hào)分別通過電壓傳感器11和電流傳感器12采集，由于傳感器采集的信號(hào)與ADE7878芯片采集端不匹配，所以采集的信號(hào)經(jīng)過調(diào)理電路調(diào)理后輸入給ADE7878芯片進(jìn)行處理。
[0020]本實(shí)用新型采用的ADE7878芯片是美國(guó)ADI公司推出的三相多功能電能計(jì)量芯片，適用于三相/三線、三相/四線和其他三相系統(tǒng)。ADE7878芯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(dá)到要求，另外，它還具有靈活的SP1、HSDC串行接口和3個(gè)脈沖輸出，用在本實(shí)用新型中可以有效地獲得各種電力參數(shù)。
[0021]圖2為ADE7878芯片的外部電路的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，正常工作時(shí)，將ADE7878芯片的PMO接高電平，PMl接地，晶振頻率為16.354MHz。
[0022]ADE7878芯片以數(shù)字信號(hào)的形式輸出，如果直接輸出到CPU，可能會(huì)帶來共模干擾。因此，本實(shí)用新型創(chuàng)造性地在ADE7878芯片和CPU之間連接了隔離器。本實(shí)用新型的隔離器優(yōu)選的采用磁偶隔離型數(shù)字信號(hào)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(shù)的通用型數(shù)字隔離器，采用了高速CMOS工藝和芯片級(jí)的變壓器技術(shù)，在一個(gè)器件中提供4個(gè)獨(dú)立的隔離通道，支持低電壓工作并能實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。它在性能、功耗、體積等方面都明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的光隔離器，具有比光隔離器更高的數(shù)據(jù)傳輸速率、時(shí)序精度和瞬態(tài)共模抑制能力；同時(shí)也消除了光電耦合中不穩(wěn)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(shí)用新型的CPU采用的是STM32103RC芯片，該芯片內(nèi)含2個(gè)12位的ADC、3個(gè)通用16位定時(shí)器、I個(gè)PWM定時(shí)器、2個(gè)I2C接口、2個(gè)SPI接口、3個(gè)USART接口、I個(gè)USB接口和I個(gè)CAN等。該處理器芯片的高集成度大大簡(jiǎn)化了外圍電路，從而增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性和可擴(kuò)展性，降低了監(jiān)控系統(tǒng)的成本。[0024]本實(shí)用新型的溫度傳感器21選用美國(guó)DALLAS公司最新產(chǎn)品一DS1820數(shù)字式溫度傳感器，測(cè)量范圍為-55?125°C，測(cè)量精度為±0.5°C，能夠準(zhǔn)確測(cè)量電纜接頭處溫度或其它安裝地點(diǎn)的溫度。CPU6通過測(cè)溫通道選擇電路11控制溫度傳感器21完成溫度的采集，采集的溫度數(shù)據(jù)先被存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)器SRAM中，當(dāng)監(jiān)控中心模塊8要求采集器上傳溫度數(shù)據(jù)時(shí)，隨時(shí)可將數(shù)據(jù)取出發(fā)送至監(jiān)控中心模塊8。
[0025]本實(shí)用新型的監(jiān)控中心模塊8優(yōu)選的為上位PC機(jī)，并且打印機(jī)9和報(bào)警器10均與所述上位PC機(jī)相連，當(dāng)監(jiān)控到第一傳感器采集到的電力參數(shù)或者第二傳感器采集到的電力線的溫度發(fā)生異常時(shí)，可以通過打印機(jī)9打印溫度異常數(shù)據(jù)，并通過報(bào)警器10通知管理人員，以避免造成重大經(jīng)濟(jì)損失。
[0026]以上內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種電力設(shè)施智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括第一傳感器、第二傳感器、電壓調(diào)理電路、電流調(diào)理電路、多功能電能計(jì)量芯片、隔離器、CPU、無線通信模塊、監(jiān)控中心模塊、打印機(jī)、報(bào)警器和測(cè)溫通道選擇電路，其特征在于，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(diào)理電路和所述電流調(diào)理電路連接，所述電壓調(diào)理電路和所述電流調(diào)理電路與所述多功能電能計(jì)量芯片連接，并且所述多功能電能計(jì)量芯片、隔離器、CPU、無線通信模塊和監(jiān)控中心模塊依次連接，所述打印機(jī)和報(bào)警器與所述監(jiān)控中心模塊連接，所述第二傳感器包括多個(gè)溫度傳感器，所述多個(gè)溫度傳感器與所述測(cè)溫通道選擇電路連接，所述測(cè)溫通道選擇電路與所述CPU連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力設(shè)施智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述多功能電能計(jì)量芯片為ADE7878芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力設(shè)施智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述ADE7878芯片的PMO接高電平，PMl接地，晶振頻率為16.354MHzο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力設(shè)施智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述CPU采用的是STM32103RC 芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力設(shè)施智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述隔離器采用的是磁偶隔離型數(shù)字信號(hào)隔離器ADuM140BRWZ。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力設(shè)施智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度傳感器采用的是DS1820數(shù)字式溫度傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的電力設(shè)施智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控中心模塊為上位PC機(jī)。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK203759529SQ201420179185
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】李紅祥, 付鑄全, 胡大洲, 趙鵬, 錢李勇 申請(qǐng)人:杭州昊美科技有限公司