CN109856451A - 一种多回路电气量检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多回路电气量检测系统，包括：电压测量装置，对预获取的当前周期的母线电压信号进行预处理，获取同步采样脉冲信号，并传输至信号传输总线；信号传输总线，将同步采样脉冲信号进行广播；电压测量装置接收该信号后，根据该信号，产生同步采样中断信号；根据同步采样中断信号，对当前周期的母线电压信号进行采样，获取电压采样值；将电压采样值通过信号传输总线进行广播；至少一个电流测量装置中的每一个电流测量装置分别根据同步采样脉冲信号，产生同步采样中断信号；根据同步采样中断信号，对预获取的当前周期的同一母线上与自身对应的电气回路电流进行采样，获取电流采样值；根据电流采样值和电压采样值，计算电气量。
Description
技术领域
本发明涉及电气技术领域，具体涉及一种多回路电气量检测系统。
背景技术
传统的电力设备测量系统或多功能仪表多采用独立采集和安装的方式，相互之间完全独立。对应电压和电流等的采集也是采用面向电气间隔的采集方式。而为了得到该电气间隔的电压、功率、电能计量等相关测量数据，就不得不将母线电压引线到每个测量系统或多功能仪表的电压输入端子上。当同一母线下的一个电气柜或者控制柜上需要有多个电气间隔或多个进出线回路进行测量时，就会对应地在每个测量系统或多功能仪表的电压端子与母线电压之间，布置大量的二次电缆。这既不但增加了投资成本、也会增加施工工作量。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种多回路电气量检测系统，用以解决现有测量系统或多功能仪表在对同一母线下的一个电气柜或者控制柜上多个电气间隔或多个进出线回路进行测量时，需要布置大量的二次电缆，而导致的投资成本高，增加施工工作量等的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种多回路电气量检测系统，该系统包括：
电压测量装置、至少一个电流测量装置以及信号传输总线；
信号传输总线建立电压测量装置和至少一个电流测量装置之间的通信连接；
电压测量装置，用于预获取的当前周期的母线电压信号进行预处理后，获取同步采样脉冲信号；将同步采样脉冲信号传输至信号传输总线；
信号传输总线，用于将同步采样脉冲信号进行广播；
电压测量装置还用于，接收同步采样脉冲信号后，根据同步采样脉冲信号，产生同步采样中断信号；根据同步采样中断信号，对当前周期的母线电压信号进行采样，获取电压采样值；将电压采样值通过信号传输总线进行广播；
至少一个电流测量装置中的每一个电流测量装置分别用于，根据同步采样脉冲信号，产生同步采样中断信号；根据同步采样中断信号，对预获取的当前周期的同一母线与自身对应的电气回路的电流进行采样，获取电流采样值；根据电流采样值和电压采样值，计算与电流测量装置对应电气回路的电气量，至少一个电流测量装置中的每一个电流测量装置分别采样同一母线上不同电气回路的电流。
本发明实施例具有如下优点：通过信号传输总线可以对同步采样脉冲信号进行共享，方便电压测量装置和电流测量装置获取同步采样脉冲信号。电压测量装置和电流测量装置分别根据同步采样脉冲信号，产生同步采样中断信号，然后分别根据同步采样中断信号对母线电压信号采样或者对同一母线的不同电气回路的电流信号采样。实现信号采样的同步，便于后续可以精确的计算电气回路的电气量。电压测量装置将采集的电压信号直接通过信号传输总线进行共享，方便每一个电流测量装置可以同时获取。通过上述的共享方式，可以仅布置少量的二次电缆，测量同一母线下的一个电气柜或者控制柜上多个电气间隔或多个进出线电气回路的电气量。而不需要在每个测量系统或多功能仪表的电压端子与母线电压之间，布置大量的二次电缆。进而可以降低投资成本，同时降低施工工作量。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的多回路电气量检测系统的结构示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本发明实施例1提供了一种多回路电气测量检测系统，具体如图1所示，该系统包括：电压测量装置V、至少一个电流测量装置C(图1中示意为n个，C1～Cn)以及信号传输总线(图1中示意为M和U)。
信号传输总线建立电压测量装置V和至少一个电流测量装置C之间的通信连接。
电压测量装置V，用于预获取的当前周期的母线电压信号进行预处理后，获取同步采样脉冲信号；将同步采样脉冲信号传输至信号传输总线。
信号传输总线，用于将同步采样脉冲信号进行广播。
电压测量装置V还用于，接收同步采样脉冲信号后，根据同步采样脉冲信号，产生同步采样中断信号；根据同步采样中断信号，对当前周期的母线电压信号进行采样，获取电压采样值；将电压采样值通过信号传输总线进行广播。
至少一个电流测量装置C中的每一个电流测量装置C分别用于，根据同步采样脉冲信号，产生同步采样中断信号；根据同步采样中断信号，对预获取的当前周期的同一母线上与自身对应的电气回路电流进行采样，获取电流采样值；根据电流采样值和电压采样值，计算与电流测量装置对应电气回路的电气量，其中至少一个电流测量装置中的每一个电流测量装置分别采样同一母线上不同电气回路的电流。
可选的，系统还包括第一信号接口和第二信号接口，第一信号接口用于输入当前周期的母线电压信号至电压测量装置V；第二信号接口用于分别输入当前周期的同一母线上不同电气回路的电流至每一个电流测量装置C。
具体的，如图1所示，电网的母线电压信号是一种周期性信号。其频率就是电网频率。第一信号接口5就是用于接收当前周期的母线电压信号，然后传输至电压测量装置V。而在传输至电压测量装置V之前，还可以对电网母线电压信号进行一定的处理，包括信号隔离、电平变换以及低通滤波后，转换为符合A/D输入要求的模拟信号。而电气回路电流信号为从电网同一母线上引出的某一电气回路(进线或者出线均可)输出的电流信号。将该电流信号通过第二信号接口6输入至对应的电流测量装置C。为与后续所介绍的下一周期的母线电压信号和电气回路电流信号等做区别，可以理解当前所说的母线电压信号和电气回路电流信号为当前周期内的母线电压信号和电气回路电流信号。
电压测量装置V可以对当期周期的母线电压信号进行预处理，获取同步采样脉冲信号。
具体的可以包括：对当前周期的母线电压信号进行分析，提取当前母线电压信号的频率f。频率f对应的分数即为周期T。将周期等分成预设分数后，确定单位份数的子周期t。而这个t即为同步采样脉冲信号的周期，也可以理解为采样间隔。根据同步采样脉冲信号的周期，生成周期性的同步采样脉冲信号。
而生成周期性的同步采样信号后，可以通过信号传输总线进行广播，以实现电压测量装置V本身和电流测量装置C共享该同步采样信号。
电压测量装置V和电流测量装置C均可以通过第三信号接口2接收到该同步采样信号。
电压测量装置V还用于，根据同步采样脉冲信号，产生同步采样中断信号。根据同步采样中断信号，对当前周期的母线电压信号进行采样，获取电压采样值；将电压采样值通过信号传输总线进行广播。而至少一个电流测量装置C中的每一个电流测量装置C分别用于，根据同步采样脉冲信号，产生同步采样中断信号；根据同步采样中断信号，对预获取的当前周期的同一母线上与自身对应的电气回路电流进行采样，获取电流采样值；根据电流采样值和电压采样值，计算与电流测量装置对应电气回路的电气量。
可选的，电压测量装置V至少可以包括：第一信号采样器和第一微控制单元。
第一微控制单元，用于根据同步采样脉冲信号，产生同步采样中断信号。
即，当同步采样脉冲信号被第一微控制单元中的中断引脚接收后，第一微控制单元捕捉中断输入引脚中同步采样脉冲信号的状态变化，自动产生中断信号。实际就是通过同步采样信号的状态触发第一微控制单元产生同步采样中断信号。具体触发条件可以是根据同步采样脉冲信号的上升沿、下降沿、高电平或者低电平等触发，具体触发条件可以根据实际情况设定，这里不做过多赘述。
第一信号采样器，用于根据同步采样中断信号，对当前周期的母线电压信号进行采样，获取电压采样值；将电压采样值通过信号传输总线进行广播。在本实施例中，第一信号采样器可以为A/D采样器。
类似的，电流测量装置C至少包括：第二信号采样器和第二微控制单元。
第二微控制单元，用于根据同步采样脉冲信号，产生同步采样中断信号；第二信号采样器，用于根据同步采样中断信号，对预获取的当前周期的同一母线上与自身对应的电气回路电流进行采样，获取电流采样值。第二微控制单元，还用于根据电流采样值和电压采样值，计算与电流测量装置对应电气回路的电气量。可选的，电气量至少可以包括电压采样有效值、电流采样有效值、功率值和电度计量值。具体的计算过程均为现有技术，这里不再过多赘述。
可选的，信号传输总线包括：第一信号传输总线和第二信号传输总线。如图1所示，第一信号传输总线M和第二信号传输总线U，均分别与电压测量装置V和至少一个电流测量装置C连接。
其中，第一信号传输总线M分别通过第三信号接口2和第四信号接口1，与电压测量装置V连接，且分别通过第三信号接口2，与每一个电流测量装置C连接。第二信号传输总线U通过第五信号接口3与电压测量装置V连接，通过第六信号接口4与每一个电流测量装置C连接。
第一信号传输总线M，用于将同步采样脉冲信号进行广播；
第二信号传输总线U，用于将电压采样值进行广播。信号传输总线可以是串行总线或者并行总线。
可选的，电压测量装置V还用于，根据电压采样值，计算下一周期的母线电压周期值；根据下一周期的母线电压的周期值，对同步采样脉冲信号的周期进行调整。
具体的，电网的频率是围绕工频50Hz(部分国家是60Hz)微小波动的，因此通过电压信号分析得到的电网频率，也是一个变动的数值。因此，相应的，同步采样的间隔时间就必须按照电网周期随时调整，才能保证始终满足母线电压信号的一个周期按照预设份数等分的要求。
本发明实施例提供的一种多回路电气量检测系统，通过信号传输总线可以对同步采样脉冲信号进行共享，方便电压测量装置V和电流测量装置C获取同步采样脉冲信号。电压测量装置V和电流测量装置C分别根据同步采样脉冲信号，产生同步采样中断信号，然后分别根据同步采样中断信号对母线电压信号采样或者对同一母线上不同电气回路的电流信号采样。实现信号采样的同步，便于后续可以精确的计算各个电气回路的电气量。电压测量装置V将采集的电压信号直接通过信号传输总线进行共享，方便每一个电流测量装置C可以同时获取。通过上述的共享方式，可以仅布置少量的二次电缆，测量同一母线下的一个电气柜或者控制柜上多个电气间隔或多个进出线电气回路的电气量。而不需要在每个测量系统或多功能仪表的电压端子与母线电压之间，布置大量的二次电缆。进而可以降低投资成本，同时降低施工工作量。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种多回路电气量检测系统，其特征在于，所述系统包括：电压测量装置、至少一个电流测量装置以及信号传输总线；
所述信号传输总线建立所述电压测量装置和所述至少一个电流测量装置之间的通信连接；
所述电压测量装置，用于对预获取的当前周期的母线电压信号进行预处理后，获取同步采样脉冲信号；将所述同步采样脉冲信号传输至所述信号传输总线；
所述信号传输总线，用于将所述同步采样脉冲信号进行广播；
所述电压测量装置还用于，接收所述同步采样脉冲信号后，根据所述同步采样脉冲信号，产生同步采样中断信号；根据所述同步采样中断信号，对所述当前周期的母线电压信号进行采样，获取电压采样值；将所述电压采样值通过所述信号传输总线进行广播；
所述至少一个电流测量装置中的每一个电流测量装置分别用于，根据所述同步采样脉冲信号，产生同步采样中断信号；根据所述同步采样中断信号，对预获取的当前周期的同一母线上与自身对应的电气回路电流进行采样，获取电流采样值；根据所述电流采样值和所述电压采样值，计算与所述电流测量装置对应电气回路的电气量，所述至少一个电流测量装置中的每一个电流测量装置分别采样所述同一母线上不同电气回路的电流。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第一信号接口和第二信号接口，所述第一信号接口用于输入当前周期的母线电压信号至所述电压测量装置；所述第二信号接口用于分别输入当前周期的母线电流至每一个电流测量装置。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，电压测量装置具体用于，对所述当前周期的母线电压信号进行分析，获取当前周期的母线电压信号的周期；
将所述当前周期的母线电压信号的周期等分成预设份数后，确定单位份数的子周期；
将所述单位份数的子周期作为所述同步采样脉冲信号的周期；
根据所述同步采样脉冲信号的周期，生成周期性的同步采样脉冲信号。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电压测量装置至少包括第一信号采样器和第一微控制单元；
所述第一微控制单元，用于根据所述同步采样脉冲信号，产生同步采样中断信号；
所述第一信号采样器，用于根据所述同步采样中断信号，对所述当前周期的母线电压信号进行采样，获取电压采样值；将所述电压采样值通过所述信号传输总线进行广播。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电流测量装置至少包括：第二信号采样器和第二微控制单元；
所述第二微控制单元，用于根据所述同步采样脉冲信号，产生同步采样中断信号；
所述第二信号采样器，用于根据所述同步采样中断信号，对预获取的当前周期的同一母线上与自身对应的电气回路电流进行采样，获取电流采样值；
所述第二微控制单元，还用于根据所述电流采样值和所述电压采样值，计算与所述电流测量装置对应电气回路的电气量。
6.根据权利要求1-5任一项所述的系统，其特征在于，所述信号传输总线包括：第一信号传输总线和第二信号传输总线；
所述第一信号传输总线和所述第二信号传输总线，均分别与所述电压测量装置和所述至少一个电流测量装置连接；
所述第一信号传输总线，用于将所述同步采样脉冲信号进行广播；
所述第二信号传输总线，用于将所述电压采样值进行广播。
7.根据权利要求1-5任一项所述的系统，其特征在于，电气回路的电气量至少包括：电压采样有效值、电流采样有效值、功率值和电度计量值。
8.根据权利要求1-5任一项所述的系统，其特征在于，电压测量装置还用于，根据所述电压采样值，计算下一周期的母线电压周期值；
并根据所述下一周期的母线电压的周期值，对所述同步采样脉冲信号的周期进行调整。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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