CN104316114A - 集约式触摸屏智能电力仪表 - Google Patents

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CN104316114A CN201410671790.6A CN201410671790A CN104316114A CN 104316114 A CN104316114 A CN 104316114A CN 201410671790 A CN201410671790 A CN 201410671790A CN 104316114 A CN104316114 A CN 104316114A
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杜晓兵
张少宝
王延海
王建永
张鹤赢
王玉真
贾辉
丁冬睿
唐超
于明珠
宋均剑
刘党
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SHANDONG LUNENG LIYUAN ELECTRIC EQUIPMENT CO Ltd
State Grid Corp of China SGCC
Zaozhuang Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
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SHANDONG LUNENG LIYUAN ELECTRIC EQUIPMENT CO Ltd
State Grid Corp of China SGCC
Zaozhuang Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
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Abstract

一种集约式触摸屏智能电力仪表,涉及一种电力仪表。为提供一种集约式触摸屏智能电力仪表,使得集约式触摸屏智能电力仪表除具备现有仪表测量、显示及通讯功能外,还具有触摸屏集中显示、无线通讯、远程监控等功能。本发明采用的技术方案为:包括机壳,机壳内部或外部安装有多个参数采集模块,参数采集模块通过导线或RS485通讯线连接到处理控制模块,处理控制模块通过导线连接到触摸屏显示模块和通讯模块。本发明仪表在具备RS485通讯功能的同时,增加了GSM通讯功能,仪表增加了温度及开关状态的检测显示,增加了用户对输配电设备的监控能力,减少操作维护人员工作量,提高了输配电设备的智能化水平。

Description

集约式触摸屏智能电力仪表
技术领域
[0001] 本发明属于仪器仪表技术领域,涉及一种电力仪表,尤其涉及一种集约式触摸屏智能电力仪表。
背景技术
[0002]目前,在电力系统中为测量、显示输配电设备运行参数,均在输配电设备上安装电力仪表。所使用的电力仪表多为单体式指针仪表或数显仪表,单只仪表只能显示一个回线的一个运行参数或多个运行参数,馈线回路较多时需安装多只仪表,安装、调试工作量大,工程建设成本较高;现有仪表的参数设置或界面切换均需通过操作按键来实现,操作不够直观。且现有仪表没有监测、通讯功能或仅有利用通讯线通讯功能,功能单一、智能化水平低。
发明内容
[0003] 为提供一种集约式触摸屏智能电力仪表,使得集约式触摸屏智能电力仪表除具备现有仪表测量、显示及通讯功能外,还具有触摸屏集中显示、无线通讯、远程监控等功能;一只仪表可以分别显示一个回路或多个回路运行参数;减少在输配电设备安装施工时因重复安装仪表带来的资源损耗、工程投资及施工工作量,且增加远程无线监控功能,减少操作维护人员工作量,提高智能化水平。
[0004] 为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:一种集约式触摸屏智能电力仪表,包括机壳,机壳内部或外部安装有多个参数采集模块,参数采集模块通过导线或RS485通讯线连接到处理控制模块,处理控制模块通过导线连接到触摸屏显示模块和通讯模块;
所述的参数采集模块是由温度传感器、光电隔离电路、分压电路、电流传感器、电能计量芯片、MCU处理器A以及RS485驱动电路A组成的集成电路板,所述的集成电路板的温度传感器、光电隔离电路直接连接到MCU处理器A,分压电路、电流传感器通过电能计量芯片连接到MCU处理器A,MCU处理器A再直接或通过RS485驱动电路A连接到处理控制模块的MCU处理器B ;
所述的处理控制模块由电源、MCU处理器B及时钟电路组成,电源及时钟电路连接到MCU处理器B上。
[0005] 所述的通讯模块包括RS485驱动电路B、RS232驱动电路和GSM通讯模块,RS485驱动电路B、RS232驱动电路和GSM通讯模块均与处理控制模块的MCU处理器B连接。
[0006] 本发明通过参数采集模块采集输配电设备电压、电流、开关状态、温度等参数,经处理控制模块处理后输送到触摸屏显示模块进行集中分别显示。参数采集模块可根据需要做成独立的模块分别采集不同回路参数,避免了每个回路安装独立显示仪表带来的各种不便,减少了资源损耗、工程投资及施工工作量。触摸屏显示模块显示界面采用实际运行设备的模拟线显示形式,并可分页显示,手动触摸操作,操作简单、直观明了。仪表在具备RS485通讯功能的同时,增加了 GSM通讯功能,当设备运行参数超过设定的阀值时,集约式触摸屏智能电力仪表通过GSM网络给用户发送报警信息,用户也可通过GSM网络向集约式触摸屏智能电力仪表发送指令,仪表再将命令传送给断路器或其它相应的执行设备。同时仪表增加了温度及开关状态的检测显示,增加了用户对输配电设备的监控能力。减少操作维护人员工作量,提高了输配电设备的智能化水平。
附图说明
[0007] 图1为集约式触摸屏智能电力仪表原理框图。
[0008] 图2为电流传感器电路原理图。
[0009] 图3为光电隔离电路原理图。
[0010] 图4为电压调理电路原理图。
[0011] 图5为MCU系统电路原理图。
[0012] 图6为电源原理图。
[0013] 图7为时钟电路原理图。
[0014] 图8为RS485驱动电路原理图。
[0015] 图9为RS232驱动电路原理图。
[0016] 图10为GSM通讯模块原理图。
[0017] 图11为电能计量芯片原理图。
[0018] 附图中:1.机壳;2.触摸屏显示模块;3.时钟电路;4.处理控制模块;5.参数采集模块;6.光电隔离电路;7.温度传感器;8.分压电路;9.电流传感器;10.电能计量芯片;11.MCU处理器A;12.RS485驱动电路A;13.MCU处理器B;14.电源;15.通讯模块;16.GSM通讯模块;17.RS232驱动电路;18.RS485驱动电路B。
具体实施方式
实施例
[0019] 处理控制模块4的电源为仪表各模块提供24V或5V直流电源。参数采集模块5的分压电路8及电流传感器9分别将输配电设备不同回路一次电压、电流互感器9的二次电流信号转变为合适的信号后,输入到电能计量芯片10进行A/D转换,转换后的参数按照SPI时序输出至SPI数据总线供MCU处理器A读取。同时,光电隔离电路6检测的开关状态及温度传感器7采集的检测点温度信息实时传送至MCU处理器A ;MCU处理器A将收集处理的信号再通过RS485总线上传至处理控制模块4的MCU处理器B。MCU处理器B将信号处理后输送到触摸屏显示模块2,触摸屏显示模块2根据需要分别显示电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、开关状态等相关参数。
[0020] MCU处理器B可根据需要将电流、电压及温度等参数通过GSM通讯模块16发送到用户手机或终端设备上。MCU处理器B也可通过RS485驱动电路B将相关参数传送到后台设备上。时钟电路3为仪表提供实时日期信息,RS232驱动电路为MCU处理器B输入程序或输出数据。
[0021] 本发明可用于MNS等低压抽屉柜的馈线柜,一块仪表显示整台馈线柜各回路的运行参数。MNS抽屉柜馈线回路可为9路,集约式触摸屏智能电力仪表的参数采集模块5做成独立分体式,分别安装在馈线柜各回路中,用于检测相应的运行参数。处理控制模块4、触摸屏显示模块2、通讯模块15集中在一个机壳内作为仪表的本体。9个馈线回路的参数采集模块5通过RS485通讯线连接到仪表本体,仪表本体自动分配各参数采集模块5的通讯地址,每个参数采集模块5分别对应着仪表本体界面上的各个馈线回路模拟线,当单页无法显示所有回路模拟线时可分页显示。模拟线上断路器符号根据断路器实际状态分别显示分合状态,操作人员触摸各回路模拟线的相应位置,仪表自动切换到该回路相应参数的显示界面,操作人员也可设置各回路一次电流互感器变比,操作方便、智能直观。同时,当检测的母线搭接处温度过高或该回路电压、电流等参数出现异常,仪表自动通过GSM网络给用户发送报警信息,用户也可通过GSM网络向集约式触摸屏智能电力仪表发送指令,仪表再将命令传送给各回路断路器或其它相应的执行设备,快速断开该回路断路器或切除该回路负荷,避免因过载过流等情况出现的设备烧损或停电事故发生。
[0022] 安装集约式触摸屏智能电力仪表的丽S抽屉柜馈线柜,仪表数量由原来的9只减少为1只,不仅减少了建设投资、资源损耗及施工工作量,还增加了用户对输配电设备的监控能力、减少了操作维护人员工作量,提高了输配电设备的智能化水平。

Claims (1)

1.一种集约式触摸屏智能电力仪表,其特征在于:包括机壳(1),机壳(I)内部或外部安装有多个参数采集模块(5),参数采集模块(5)通过导线或RS485通讯线连接到处理控制模块(4 ),处理控制模块(4 )通过导线连接到触摸屏显示模块(2 )和通讯模块(15); 所述的参数采集模块(5)是由温度传感器(7)、光电隔离电路(6)、分压电路(8)、电流传感器(9)、电能计量芯片(10)、MCU处理器A (11)以及RS485驱动电路A (12)组成的集成电路板,所述的集成电路板的温度传感器(7)、光电隔离电路(6)直接连接到MCU处理器A (11),分压电路(8)、电流传感器(9)通过电能计量芯片(10)连接到MCU处理器A (11),MCU处理器A (11)再直接或通过RS485驱动电路A (12)连接到处理控制模块(4)的MCU处理器B (13); 所述的处理控制模块(4)由电源(14)、MCU处理器B (13)及时钟电路(3)组成,电源(14)及时钟电路(3)连接到MCU处理器B (13)上; 所述的通讯模块包括RS485驱动电路B (18)、RS232驱动电路(17)和GSM通讯模块(16),RS485驱动电路B (18)、RS232驱动电路(17)和GSM通讯模块(16)均与处理控制模块(4)的MCU处理器B (13)连接。
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