CN105866538A - 电力系统电量测量仪 - Google Patents

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沈继贤
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HEBEI XIANGBIAN ELECTRICAL APPLIANCE CO Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/06—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
    • G01R22/10—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods using digital techniques

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Abstract

本发明提出一种电力系统电量测量仪，包括电流采集模块和电压采集模块，所述电流采集模块和电压采集模块与电量检测模块相连，所述电量检测模块与CPU相连，所述CPU连接有继电器开关、人机交互装置、时钟模块、RS485接口、存储模块和供电电路，所述供电电路连接有电压变换模块；所述电流采集模块、电压采集模块和继电器开关连接在电力供电系统中；本发明结构简单，设计合理；能够实时测量并记录电力系统的电量信息，并通过RS485接口与其他设备进行通信；自带供电电路，直接从电力系统中取能供电，无需外部电源；通过人机交互装置可以对本发明进行操作和编程设定。

Description

电力系统电量测量仪
技术领域
本发明涉及电力设备技术领域，具体是一种电力系统电量测量仪。
背景技术
随着社会的进步，科学技术的不断发展，人类创造出来为人类服务的设备越来越多、越来越先进，这些设备为人类的生活提供了极大的方便，提高了人民群众的生活水平，然而随之带来的则是用电量的严重加剧，大量的电能消耗不仅造成了资源的浪费同时对环境也造成了严重的污染。在电力系统中，电力数据的分析需要大量的记录来支持，数据的收集必须及时和准确，但按照现有的技术难以实现，现有的技术中大多采用钳形表对用电设备进行电流检测，其是由电流互感器和电流表组合而成，被测电流所通过的导线穿过钳形表的的铁心缺口，穿过铁心的被测导线成为电流互感器的一次线圈，通过电流便在二次线圈中感应出电流，从而使二次线圈相连接的电流表便有指示，即测出被测线路的电流。
发明内容
本发明提出一种电力系统电量测量仪，解决了现有技术难以对电力数据进行及时和准确地采集及分析的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种电力系统电量测量仪，包括电流采集模块和电压采集模块，所述电流采集模块和电压采集模块与电量检测模块相连，所述电量检测模块与CPU相连，所述CPU连接有继电器开关、人机交互装置、时钟模块、RS485接口、存储模块和供电电路，所述供电电路连接有电压变换模块；
所述电流采集模块、电压采集模块和继电器开关连接在电力供电系统中；
所述电量检测模块，用于根据所述电流采集模块和电压采集模块采集的信息获得实时耗电量信息，并将所述实时耗电量信息转换成脉冲信号送入所述CPU；
所述CPU，用于将所述电量检测模块发送的实时耗电量信息送至所述人机交互装置，将所述实时耗电量信息存储在所述存储模块中，将所述实时耗电量信息通过所述RS485接口传递出去；
所述时钟模块，用于向所述CPU提供记录所述实时耗电量信息的时间点，保证所述实时耗电量信息与其记录时间一一对应；
所述继电器开关用于根据所述CPU发出的指令对电力系统进行通断控制；
所述电压变换模块，用于将电力系统的交流电压转换为直流电压，并通过供电电路为该电力系统电量测量仪供电。
进一步地，所述人机交互装置包括键盘和LCD显示屏。
进一步地，所述电量检测模块与所述CPU之间连接有隔离模块。
进一步地，所述存储模块包括第一存储单元和第二存储单元，其中：
所述第一存储单元，用于存储该电力系统电量测量仪的系统初始数据，所述第一存储单元包括型号为FM24C64的EEPRAM存储器及其外围电路；
所述第二存储单元，用于存储所述实时耗电量信息，所述第二存储单元包括型号为M25P16的存储芯片及其外围电路。
进一步地，所述电压变换模块连接有电压基准单元，所述电压基准单元包括型号为AD780B的电压基准芯片及其外围电路。
进一步地，所述CPU包括型号为MSP430F149的单片机芯片及其外围电路，所述电量检测模块包括型号为MCP3909的电量测量芯片及其外围电路，所述时钟模块包括型号为pcf8563的时钟芯片及其外围电路。
本发明的有益效果为：
本发明结构简单，设计合理；能够实时测量并记录电力系统的电量信息，并通过RS485接口与其他设备进行通信；自带供电电路，直接从电力系统中取能供电，无需外部电源；通过人机交互装置可以对本发明进行操作和编程设定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例中的电力系统电量测量仪，包括电流采集模块和电压采集模块，电流采集模块和电压采集模块与电量检测模块相连，电量检测模块与CPU相连，CPU连接有继电器开关、人机交互装置、时钟模块、RS485接口、存储模块和供电电路，供电电路连接有电压变换模块；电流采集模块、电压采集模块和继电器开关连接在电力供电系统中。
电流采集模块用于采集电力系统中的电流信息，电压采集模块用于采集电力系统中的电压信息；电量检测模块，用于根据电流采集模块和电压采集模块采集的信息获得实时耗电量信息，并将实时耗电量信息转换成脉冲信号送入CPU。
CPU将电量检测模块发送的实时耗电量信息送至人机交互装置，将实时耗电量信息存储在存储模块中，将实时耗电量信息通过RS485接口传递出去，与外部设备进行通信。
时钟模块，用于向CPU提供记录实时耗电量信息的时间点，保证实时耗电量信息与其记录时间一一对应。
继电器开关用于根据CPU发出的指令对电力系统进行通断控制，当电力系统用电量超标或出现意外导致电流过大时，CPU控制继电器开关将电力系统断路。
电压变换模块，用于将电力系统的交流电压转换为直流电压，并通过供电电路为该电力系统电量测量仪供电。
本实施例中，人机交互装置包括键盘和LCD显示屏。LCD显示屏用于显示实时耗电量信息及控制参数等，键盘用于人机交互控制及编程等。
本实施例中，电量检测模块与CPU之间连接有隔离模块，用于保护CPU不受来自电量检测模块的异常电压或异常电流的冲击，隔离模块包括型号为adum1201的双通道数字隔离器及其外围电路。
本实施例中，存储模块包括第一存储单元和第二存储单元，其中：
第一存储单元，用于存储该电力系统电量测量仪的系统初始数据，第一存储单元包括型号为FM24C64的EEPRAM存储器及其外围电路；
第二存储单元，用于存储实时耗电量信息，第二存储单元包括型号为M25P16的存储芯片及其外围电路。
本实施例中，电压变换模块连接有电压基准单元，用于稳定电压变换模块输出的电压，电压基准单元包括型号为AD780B的电压基准芯片及其外围电路。
本实施例中，CPU包括型号为MSP430F149的单片机芯片及其外围电路，电量检测模块包括型号为MCP3909的电量测量芯片及其外围电路，时钟模块包括型号为pcf8563的时钟芯片及其外围电路。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电力系统电量测量仪，其特征在于，包括电流采集模块和电压采集模块，所述电流采集模块和电压采集模块与电量检测模块相连，所述电量检测模块与CPU相连，所述CPU连接有继电器开关、人机交互装置、时钟模块、RS485接口、存储模块和供电电路，所述供电电路连接有电压变换模块；
所述电流采集模块、电压采集模块和继电器开关连接在电力供电系统中；
所述电量检测模块，用于根据所述电流采集模块和电压采集模块采集的信息获得实时耗电量信息，并将所述实时耗电量信息转换成脉冲信号送入所述CPU；
所述CPU，用于将所述电量检测模块发送的实时耗电量信息送至所述人机交互装置，将所述实时耗电量信息存储在所述存储模块中，将所述实时耗电量信息通过所述RS485接口传递出去；
所述时钟模块，用于向所述CPU提供记录所述实时耗电量信息的时间点，保证所述实时耗电量信息与其记录时间一一对应；
所述继电器开关用于根据所述CPU发出的指令对电力系统进行通断控制；
所述电压变换模块，用于将电力系统的交流电压转换为直流电压，并通过供电电路为该电力系统电量测量仪供电。
2.如权利要求1所述的电力系统电量测量仪，其特征在于，所述人机交互装置包括键盘和LCD显示屏。
3.如权利要求2所述的电力系统电量测量仪，其特征在于，所述电量检测模块与所述CPU之间连接有隔离模块。
4.如权利要求3所述的电力系统电量测量仪，其特征在于，所述存储模块包括第一存储单元和第二存储单元，其中：
所述第一存储单元，用于存储该电力系统电量测量仪的系统初始数据，所述第一存储单元包括型号为FM24C64的EEPRAM存储器及其外围电路；
所述第二存储单元，用于存储所述实时耗电量信息，所述第二存储单元包括型号为M25P16的存储芯片及其外围电路。
5.如权利要求4所述的电力系统电量测量仪，其特征在于，所述电压变换模块连接有电压基准单元，所述电压基准单元包括型号为AD780B的电压基准芯片及其外围电路。
6.如权利要求5所述的电力系统电量测量仪，其特征在于，所述CPU包括型号为MSP430F149的单片机芯片及其外围电路，所述电量检测模块包括型号为MCP3909的电量测量芯片及其外围电路，所述时钟模块包括型号为pcf8563的时钟芯片及其外围电路。
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