CN110865264B - 一种分布式电参量传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种分布式电参量传感器，电流接线端子连接电流互感器的输出端，电压接线端子连接电压互感器的输出端，温度接线端子连接温度探测器的输出端，DC24V接线端子连接24V电源，在传感器内部，电压接线端子和电流接线端子连接电能计量芯片模块，温度接线端子连接MCU模块，电能计量芯片模块还与MCU模块相互连接，电源芯片模块与MCU模块及DC24V接线端子连接。本技术方案的传感器可对回路温度进行监测，解决了现有技术中缺少温度参数，容易出现事故的弊端；其次，传感器电源线与通讯线共线，简化了结构，降低了实际安装的作业难度；此外，大大方便了配电柜柜内的连接，提高了抗干扰能力。

Description

一种分布式电参量传感器
技术领域
本发明涉及传感器领域，尤其涉及一种电源供电通讯一体且具有温度测量功能的分布式电参量传感器。
背景技术
随着计算机技术和控制技术的发展，以及现代化生产需求不断提高，必须加强智能电网的全面建设，因此，作为其重要的基础设备——电参量传感器的需求量越来越大、其功能也越来越完善。常见的电参量传感器采集的数据一般是三相电力设备的三相电流、三相电压、三相有功功率、总有功功率、三相无功功率、总无功功率、视在功率、三相功率因数、总有功电能和总无功电能，而对于回路温度却无从感知；并且常见的电参量传感器电源与通讯隔断，在实际工程安装中较为复杂。
因此，有必要提供一种可对回路温度进行监测并且电源线通讯线共线的电参量传感器。
发明内容
本发明提供一种分布式电参量传感器，优化了传感器的连接与性能，实现了供电与通讯一体，还解决了工程实际中缺少温度参数的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的分布式电参量传感器包括电流接线端子、电压接线端子、24V电源，所述分布式电参量传感器还包括温度接线端子、DC24V接线端子、电流互感器、电压互感器、温度探测器、电能计量芯片模块、MCU模块和电源芯片模块，所述电流接线端子、电压接线端子、温度接线端子与DC24V接线端子位于所述分布式电参量传感器的内壁上并且分为四排设置，所述电流互感器、电压互感器、温度探测器位于所述所述分布式电参量传感器的外部，所述24V电源、电能计量芯片模块、MCU模块和电源芯片模块位于所述分布式电参量传感器的内部。
四排设置的接线端子中，所述电流接线端子设于第一排，所述DC24V接线端子设于第二排，所述温度接线端子设于第三排，所述电压接线端子设于第四排。
所述电流接线端子连接所述电流互感器的输出端，所述电压接线端子连接所述电压互感器的输出端，所述温度接线端子连接所述温度探测器的输出端，所述DC24V接线端子连接所述24V电源，在所述分布式电参量传感器内部，所述电压接线端子和所述电流接线端子连接所述电能计量芯片模块，所述温度接线端子连接所述MCU模块，所述电能计量芯片模块还与所述MCU模块相互连接，所述电源芯片模块与所述MCU模块及所述DC24V接线端子连接。
进一步地，所述电流互感器支持开口式或闭口式电流互感器安装模式，在所述电流互感器背面设有35mm的凹槽。
进一步地，所述电流互感器采用导轨来进行安装的方式。
进一步地，，所述24V电源的电源线与通讯线一体，可以实现既供电又通讯传输的功能。
进一步地，还包括有线RS485通讯系统，上传数据到云平台或是上层监控系统。
进一步地，所述云平台或上层监控系统设有配套软件。
进一步地，所述电能计量芯片具有谐波分析、三相不平衡分析功能。
进一步地，所述分布式电参量传感器采用混合型拓扑结构或总线型拓扑结构的网络结构。
进一步地，所述电能计量芯片模块、所述电源芯片模块与所述MCU模块位于所述分布式电参量传感器内部的中间位置，具体为所述分布式电参量传感器的四排接线端子的上两排与下两排之间。
本技术方案具有如下有益效果：
与现有技术相比，本技术方案的电参量传感器可对回路温度进行监测，解决了现有技术中缺少温度参数，容易出现事故的弊端；其次，本技术方案的电参量传感器电源线与通讯线共线，简化了结构，降低了实际安装的作业难度；此外，大大方便了配电柜柜内的连接，提高了抗干扰能力。
附图说明
图1为本发明提供的电参量传感器的内部结构组成示意图；
图2为本发明提供的电参量传感器的接线端子示意图；
图3为本发明提供的电参量传感器的外部结构位置示意图；
图4为本发明的分布式网络结构图；
图中标号：1、第一排接线端子，2、第二排接线端子，3、第三排接线端子，4、第四排接线端子，5、电能计量芯片模块，6、电源芯片模块，7、MCU模块，8、24V电源，9、电流互感器，10、电压互感器，11、温度探测器。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请结合参阅图1、图2、图3和图4其中，图1为本发明提供的电参量传感器的内部结构组成示意图；图2为本发明提供的电参量传感器的接线端子示意图；图3为本发明提供的电参量传感器的外部结构位置示意图；图4为本发明的分布式网络结构图。
请参照图1-3，在本发明的一种实施例中，提供了一种分布式电参量传感器，用于采集智能电网建设工程中的电参量各项数据，本发明的电参量传感器包括电流接线端子、电压接线端子、24V电源8，所述分布式电参量传感器还包括温度接线端子、DC24V接线端子、电流互感器9、电压互感器10、温度探测器11、电能计量芯片模块5、MCU模块7和电源芯片模块6，本技术方案中，其中电流接线端子、电压接线端子、温度接线端子与DC24V接线端子位于所述分布式电参量传感器的内壁上并且分为四排设置，其中电流互感器9、电压互感器10、温度探测器11位于传感器的外部，其中24V电源8、电能计量芯片模块5、MCU模块7和电源芯片模块6位于传感器的内部。
对于本技术方案各结构之间的连接说明：所述电流接线端子连接所述电流互感器9的输出端，所述电压接线端子连接所述电压互感器10的输出端，所述温度接线端子连接所述温度探测器11的输出端，所述DC24V接线端子连接所述24V电源8，在所述分布式电参量传感器内部，所述电压接线端子和所述电流接线端子连接所述电能计量芯片模块5，所述温度接线端子连接所述MCU模块7，所述电能计量芯片模块5还与所述MCU模块7相互连接，所述电源芯片模块6与所述MCU模块7及所述DC24V接线端子连接。
本技术方案中，各接线端子是在电参量传感器外壳上进行开设安装，作为接线使用，本发明的电参量传感器四排设置的接线端子中，电流接线端子设于第一排(第一排接线端子1即为电流接线端子)，第二排接线端子2为DC24V接线端子，第三排接线端子3为温度接线端子，电压接线端子设于第四排(第四排接线端子4即为电压接线端子)。参阅图2接线端子示意图，四排接线端子中第一排接线端子1与第二排接线端子2设于传感器的上部，第三排接线端子3与第四排接线端子4设于传感器的下部，便于传感器内部各结构的放置于排布，同样方便控制柜的接线，结合图3的电参量传感器的外部结构位置示意图，在电参量传感器的外部，对应传感器外壳上四排接线端子的位置，在第一排接线端子1对应位置设有电流互感器9，在第二排接线端子2对应位置设有DC24V接线端子，在第三排接线端子3对应位置设有温度接线端子，在第四排接线端子4对应的位置设有电压互感器10。电能计量芯片模块5、电源芯片模块5与MCU模块7位于分布式电参量传感器内部的中间位置，具体为所述分布式电参量传感器的四排接线端子的内部上两排与下两排之间对应的位置。
本实施例中，电流互感器9支持开口式或闭口式电流互感器9安装模式，在所述电流互感器9背面设有35mm的凹槽。所述电流互感器9采用导轨来进行安装的方式，即为在电流互感器9与传感器接触部分设置常规的导轨以进行连接。
本技术方案的电参量传感器，24V电源8的电源线与通讯线一体，可以实现既供电又通讯传输的功能。还包括有线RS485通讯系统，上传数据到云平台或是上层监控系统。所述云平台或上层监控系统设有配套软件。电源供电通讯一体且具有温度测量功能的分布式电参量传感器可通过总线型、混合型等多种方式进行连接，再通过24V电源线将数据传输到集中处理器，最后通过有线RS485通讯方式上传数据到云平台或是上层监控系统。
需要说明的是，电能计量芯片模块5具有谐波分析、三相不平衡分析功能。本电参量传感器采用混合型拓扑结构或总线型拓扑结构的网络结构。分布式网络结构如图4所示。
在一种实施例中，本技术方案的接线端子说明如下：
Figure BDA0002296518530000051
Figure BDA0002296518530000052
本发明提供的分布式电参量传感器内工作过程如下：
电流互感器9与电压互感器10采集的信号通过相应端子传送到传感器，经过传感器内部的电能计量芯片模块5处理，温度探测器11采集的信号经过相应端子传送到传感器，进行采样处理。电量及温度信息均再传输到MCU模块7进行逻辑控制，最后从电源芯片模块6输出端进行输出。电源线与通讯线一体化设置，实现供电与传输功能，测量电参量最终通过RS-485数字接口输出实现远程传输，传输至后台主机，主机上安装系统配套软件后，实现温度的在线监测。
输出的数字量包括三项交流全电量(电压、电流、有功、无功、功率因数、点度)与温度参数。
传感器电源线与通讯线共线，简化了结构，降低了实际安装的作业难度；此外，大大方便了配电柜柜内的连接，提高了抗干扰能力。增加了温度监测功能，扩大了电参量传感器的测量范围。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种分布式电参量传感器，包括电流接线端子、电压接线端子、24V电源，其特征在于：所述分布式电参量传感器还包括温度接线端子、DC24V接线端子、电流互感器、电压互感器、温度探测器、电能计量芯片模块、MCU模块和电源芯片模块，所述电流接线端子、电压接线端子、温度接线端子与DC24V接线端子位于所述分布式电参量传感器的内壁上并且分为四排设置，所述电流互感器、电压互感器、温度探测器位于所述所述分布式电参量传感器的外部，所述24V电源、电能计量芯片模块、MCU模块和电源芯片模块位于所述分布式电参量传感器的内部；
四排设置的接线端子中，所述电流接线端子设于第一排，所述DC24V接线端子设于第二排，所述温度接线端子设于第三排，所述电压接线端子设于第四排；
所述电流接线端子连接所述电流互感器的输出端，所述电压接线端子连接所述电压互感器的输出端，所述温度接线端子连接所述温度探测器的输出端，所述DC24V接线端子连接所述24V电源，在所述分布式电参量传感器内部，所述电压接线端子和所述电流接线端子连接所述电能计量芯片模块，所述温度接线端子连接所述MCU模块，所述电能计量芯片模块还与所述MCU模块相互连接，所述电源芯片模块与所述MCU模块及所述DC24V接线端子连接；
所述电能计量芯片模块、所述电源芯片模块与所述MCU模块位于所述分布式电参量传感器内部的中间位置，具体为所述分布式电参量传感器的四排接线端子的上两排与下两排之间。
2.根据权利要求1所述的分布式电参量传感器，其特征在于，所述电流互感器支持开口式或闭口式电流互感器安装模式，在所述电流互感器背面设有35mm的凹槽。
3.根据权利要求2所述的分布式电参量传感器，其特征在于，所述电流互感器采用导轨来进行安装的方式。
4.根据权利要求1所述的分布式电参量传感器，其特征在于，所述24V电源的电源线与通讯线一体，可以实现既供电又通讯传输的功能。
5.根据权利要求1所述的分布式电参量传感器，其特征在于，还包括有线RS485通讯系统，上传数据到云平台或是上层监控系统。
6.根据权利要求5所述的分布式电参量传感器，其特征在于，所述云平台或上层监控系统设有配套软件。
7.根据权利要求1所述的分布式电参量传感器，其特征在于，所述电能计量芯片具有谐波分析、三相不平衡分析功能。
8.根据权利要求1所述的分布式电参量传感器，其特征在于，所述分布式电参量传感器采用混合型拓扑结构或总线型拓扑结构的网络结构。
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