CN113514775A - 一种交流电源系统检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交流电源系统检测装置，主处理器及各个数据采集装置之间通过通信线连接，主处理器和各个数据采集装置无需连接网络，即可使各个数据采集装置同时接收到主处理器发送的数据采集信号，同时经过预设采集时间后对各个预设检测点的交流数据进行检测，实现对交流电源系统的各个预设检测点的同步检测，随后各个数据采集装置依次将自身检测到的交流数据发送至主处理器，主处理器便可以判断交流电源系统是否正常工作。可见，本申请中无需使主处理器和各个数据采集装置连接网络，不受网络和卫星信号的影响，即可实现对交流电源系统的不同预设检测点的交流数据的同步检测，提高了主处理器判断结果的准确性。

Description

一种交流电源系统检测装置

技术领域

本发明涉及信号传输领域，特别是涉及一种交流电源系统检测装置。

背景技术

为了对交流电源系统是否正常工作进行检测，现有技术中通常设置主处理器和数据采集装置，主处理器能够在需要采集交流电源系统的数据时向数据采集装置发送数据采集信号，从而使数据采集装置对交流电源系统中的交流数据进行采集，主处理器再根据数据采集装置采集到的交流电源系统的交流数据判断交流电源系统是否正常工作。

但是，交流电源系统通常有多相输出，且对交流电源系统的交流数据进行采集时通常需要多点检测，也即需对交流电源系统中的多个位置进行检测，因此，需要设置多个数据采集装置，且各个数据采集装置在分别对交流电源系统中的各个检测点进行检测时需要同步检测，也即主处理器需要根据各个数据采集装置在同一时间对交流电源系统的检测点采集的交流数据来判断交流电源系统的状态。

然而，现有技术中为了保证各个数据采集装置的同步，通常采用GPS(GlobalPositioning System，全球定位系统)同步技术、北斗同步技术或者通过网络对时系统来实现，但是这些方法都需要使主处理器及各个数据采集装置连接到同一个网络下，当卫星信号弱或者网络不允许连接时是无法实现各个数据采集装置的同步的，这就会导致主处理器无法准确的判定交流电源系统是否正常工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种交流电源系统检测装置，无需使主处理器和各个数据采集装置连接网络，不受网络和卫星信号的影响，即可实现对交流电源系统的不同预设检测点的交流数据的同步检测，提高了主处理器判断结果的准确性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种交流电源系统检测装置，包括：

主处理器，用于生成数据采集信号，并基于各个数据采集装置上传的交流数据判断交流电源系统是否正常工作；

数据通信端通过通信线与所述主处理器连接，数据采集端分别一一对应与所述交流电源系统的各个预设检测点连接的多个所述数据采集装置，各个所述数据采集装置均用于在接收到所述数据采集信号，且从接收到所述数据采集信号开始经过预设采集时间后对自身连接的所述交流电源系统的所述预设检测点处的所述交流数据进行检测，并从接收到所述数据采集信号开始经过各自设定的预设上传时间后将各自检测的所述交流数据上传至所述主处理器。

优选地，各个所述数据采集装置均包括：

输入端通过所述通信线与所述主处理器连接的计数装置，用于在接收到所述数据采集信号后以预设频率从零开始计数；

输入端与所述计数装置连接，数据采集端和与自身对应的所述交流电源系统的所述预设检测点连接，输出端通过所述通信线与所述主处理器连接的数据采集处理器，用于在所述计数装置的计数值达到预设采集数值后对自身连接的所述交流电源系统的所述预设检测点处的所述交流数据进行采集，并在所述计数装置的计数值达到自身对应的预设上传数值后将自身采集到的所述交流数据通过所述通信线上传至所述主处理器；

所述计数装置从接收到所述数据采集信号后以预设频率从零开始计数，计数值到达所述预设采集数值时经过所述预设采集时间，计数值达到所述预设上传数值时经过所述预设上传时间。

优选地，所述计数装置包括：

方波信号生成装置，用于以所述预设频率生成方波信号；

数据输入端通过所述通信线与所述主处理器连接，方波信号输入端与所述方波信号生成装置连接的计数器，用于在接收到所述数据采集信号后，从零开始每接收到一个所述方波信号增加一个计数值。

优选地，所述方波信号生成装置还与所述交流电源系统连接，用于获取所述交流电源系统的交流频率，并以所述交流电源系统的交流频率为所述预设频率生成方波信号。

优选地，以各个所述数据采集装置连接的所述交流电源系统的所述预设检测点的位置设定各个所述数据采集装置的地址；

各个所述数据采集装置的所述预设上传时间分别为第一预设上传时间+各个所述数据采集装置的地址×预设间隔时间。

优选地，所述主处理器为微控制单元MCU。

优选地，所述通信线为485通信线。

本申请提供了一种交流电源系统检测装置，主处理器及各个数据采集装置之间通过通信线连接，主处理器和各个数据采集装置无需连接网络，即可使各个数据采集装置同时接收到主处理器发送的数据采集信号，同时经过预设采集时间后对各个预设检测点的交流数据进行检测，实现对交流电源系统的各个预设检测点的同步检测，随后各个数据采集装置依次将自身检测到的交流数据发送至主处理器，主处理器便可以判断交流电源系统是否正常工作。可见，本申请中无需使主处理器和各个数据采集装置连接网络，不受网络和卫星信号的影响，即可实现对交流电源系统的不同预设检测点的交流数据的同步检测，提高了主处理器判断结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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为本发明提供的一种交流电源系统检测装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种交流电源系统检测装置，无需使主处理器和各个数据采集装置连接网络，不受网络和卫星信号的影响，即可实现对交流电源系统的不同预设检测点的交流数据的同步检测，提高了主处理器判断结果的准确性。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

请参照图1，图1为本发明提供的一种交流电源系统检测装置的结构示意图，该装置包括：

主处理器1，用于生成数据采集信号，并基于各个数据采集装置2上传的交流数据判断交流电源系统是否正常工作；

数据通信端通过通信线与主处理器1连接，数据采集端分别一一对应与交流电源系统的各个预设检测点连接的多个数据采集装置2，各个数据采集装置2均用于在接收到数据采集信号，且从接收到数据采集信号开始经过预设采集时间后对自身连接的交流电源系统的预设检测点处的交流数据进行检测，并从接收到数据采集信号开始经过各自设定的预设上传时间后将各自检测的交流数据上传至主处理器1。

申请人考虑到现有技术中在对交流电源系统的状态进行检测时，为了对交流电源系统的每一个检测点同时检测，从而保证对交流电源的状态分析的准确性，通常是使每一个数据采集装置2通过GPS同步技术、北斗同步技术或者网络对时系统来同时对自身对应的检测点的交流数据进行采集，然而无论是GPS同步技术，北斗同步技术还是网络对时系统，都需要连接在同一个公共网络中，才能实现每个数据采集装置2的同步，如果卫星信号差，或者公共网络不允许介接入时，无法保证各个数据采集装置2同步采集，这也就无法保证后续对交流电源系统的状态进行判断时的准确性。

为了解决上述技术问题，本实施例中采用通信线将主处理器1和各个数据采集装置2连接，以使各个数据采集装置2能够同时接收主处理器1发送的数据采集信号，此外，通过定时，使每个数据采集装置2在接收到数据采集信号，且经过预设采集时间后同时对自身连接的预设检测点的交流数据进行采集，各个数据采集装置2所设定的预设采集时间相同，因此，能够保证各个数据采集装置2在同一时间对交流电源系统的各个预设检测点的交流数据进行采集。此后，当从接收到数据采集信号后经过自身对应的预设上传时间后，将自身检测到的预设检测点的交流数据上传至主处理器1，以使主处理器1基于各个预设检测点的交流数据判断交流电源系统的状态是否正常。

需要说明的是，各个数据采集装置2中设定的预设上传时间可以不同，例如，由于各个数据采集装置2连接的预设检测点的位置不同，各个数据采集装置2可设置不同的地址，地址越小的数据采集装置2的预设上传时间最短，而地址越大的数据采集装置2的预设上传时间最长，基于此，各个数据采集装置2可同时对各个预设检测点的交流数据进行采集，再依次将采集到的交流数据上传至主处理器1，这种方式能够节省对通信线的占用，提高传输速度。

各个数据采集装置2设定的预设上传时间也可以相同，从而主处理器1可同时接收各个数据采集装置2的交流数据，提高对交流电源系统的状态判断的效率。

可见，本申请中数据采集装置2通过数据连接线即可同时检测各个预设检测点的交流数据，虽然交流电源系统中的母线可能有不止一段，但是由于交流电源系统的各段母线均设置于同一个变电站中，因此，各个数据采集装置2之间的通信线的距离导致的时间延迟可忽略不计。

此外，本申请中的主处理器1可通过通信线同时向各个数据采集装置2发送数据采集信号，并通过通信线依次接收各个数据采集装置发送的交流数据，实现一对多的信息交互，提高了信息交互的速度和效率。

还需要说明的是，本实施例中的交流数据可以但不限定包括电压、电流、频率、相位和一些暂态量，能够基于交流数据判断交流电源系统是否正常工作即可。

综上，本申请无需使主处理器1和各个数据采集装置2连接网络，不受网络和卫星信号的影响，即可实现对交流电源系统的不同预设检测点的交流数据的同步检测，提高了主处理器1判断结果的准确性。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，各个数据采集装置2均包括：

输入端通过通信线与主处理器1连接的计数装置，用于在接收到数据采集信号后以预设频率从零开始计数；

输入端与计数装置连接，数据采集端和与自身对应的交流电源系统的预设检测点连接，输出端通过通信线与主处理器1连接的数据采集处理器，用于在计数装置的计数值达到预设采集数值后对自身连接的交流电源系统的预设检测点处的交流数据进行采集，并在计数装置的计数值达到自身对应的预设上传数值后将自身采集到的交流数据通过通信线上传至主处理器1；

计数装置从接收到数据采集信号后以预设频率从零开始计数，计数值到达预设采集数值时经过预设采集时间，计数值达到预设上传数值时经过预设上传时间。

本实施例中，为了保证各个数据采集装置2在接收到数据采集信号后经过预设采集时间能够对各个预设检测点的交流数据进行采集，并在经过预设上传时间后将采集到的交流数据上传至主处理器1，本实施例中的数据采集装置2中设置了计数装置，各个计数装置在接收到数据采集信号后以预设频率从零开始计数，各数据采集处理器在检测到计数装置的计数值到达预设采集数值后对自身连接的预设检测点的交流数据进行采集，并在计数装置的计数值达到预设上传数值后将采集到的交流数据上传至主处理器1。

需要说明的是，由于计数装置是以预设频率进行计数，因此，当计数装置的计数值达到预设采集数值时，说明距离接收到数据采集信号已经过了预设采集时间，当计数装置的计数值达到预设上传数值时，说明距离接收到数据采集信号已经过了预设上传时间。各个数据采集装置2的计数装置设定的预设采集数值均相同，而各个数据采集装置2的计数装置设定的预设采集数值相同，预设上传数值不同，以保证各个数据采集处理器在同一时间采集各个预设检测点的交流数据，并依次上传至主处理器1。保证数据采集装置2的同步，以及对交流电源系统的状态判断结果的准确性。

作为一种优选的实施例，计数装置包括：

方波信号生成装置，用于以预设频率生成方波信号；

数据输入端通过通信线与主处理器1连接，方波信号输入端与方波信号生成装置连接的计数器，用于在接收到数据采集信号后，从零开始每接收到一个方波信号增加一个计数值。

本实施例中的计数装置包括方波信号生成装置以及计数器，方波信号生成装置能够以预设频率生成方波信号，且各个数据采集装置2中的方波信号生成装置所生成的方波信号均同步，计数器在接收到数据采集信号后，检测到方波信号生成装置的方波信号的个数即为计数的计数值。

为了保证各个方波信号生成装置的同步，各个数据采集装置2可采用同一个方波信号生成装置。

此外，需要说明的是，本申请中的计数器可以在接收到数据采集信号后，每检测到方波信号的一个上升沿或下降沿或方波信号中的预设位置时便计一个数值。

作为一种优选的实施例，方波信号生成装置还与交流电源系统连接，用于获取交流电源系统的交流频率，并以交流电源系统的交流频率为预设频率生成方波信号。

本实施例中的方波信号生成装置与交流电源系统连接，从而能够以交流电源系统的交流频率，也即50Hz的频率输出方波信号，无需增加其他信号源，减少成本。

作为一种优选的实施例，以各个数据采集装置2连接的交流电源系统的预设检测点的位置设定各个数据采集装置2的地址；

各个数据采集装置2的预设上传时间分别为第一预设上传时间+各个数据采集装置2的地址×预设间隔时间。

为了使各个数据采集装置2能够依次将采集得到的交流数据上传至主处理器1，本实施例中设定了各个数据采集装置2的预设上传时间，例如距离主处理器1最近的数据采集装置2的地址为1，相应地，按照顺序，之后的数据采集装置2的地址依次加一，第一个数据采集装置2的预设上传时间即为第一预设上传时间+1×预设间隔时间，从而保证各个数据采集装置2能够依次间隔预设间隔时间来上传各自采集到的交流数据。

作为一种优选的实施例，主处理器1为MCU(Microcontroller Unit,微控制单元)。

本实施例中的主处理器1为MCU，MCU不仅能够生成数据采集信号，还能够基于各个数据采集装置2采集到的交流数据对交流电源系统的状态进行检测，从而判断交流电源系统是否正常工作。

此外，MCU还具有高集成度、体积小、高可靠性以及高性能的特点。

当然，本申请并不限定主处理器1具体为什么装置。

作为一种优选的实施例，通信线为485通信线。

本实施例中的通信线为485通信线，485通信线不仅能够使主处理器1和各个数据采集装置2之间能够信息交互，还具有传输速率高，抗干扰性能强的特点。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种交流电源系统检测装置，其特征在于，包括：

主处理器，用于生成数据采集信号，并基于各个数据采集装置上传的交流数据判断交流电源系统是否正常工作；

数据通信端通过通信线与所述主处理器连接，数据采集端分别一一对应与所述交流电源系统的各个预设检测点连接的多个所述数据采集装置，各个所述数据采集装置均用于在接收到所述数据采集信号，且从接收到所述数据采集信号开始经过预设采集时间后对自身连接的所述交流电源系统的所述预设检测点处的所述交流数据进行检测，并从接收到所述数据采集信号开始经过各自设定的预设上传时间后将各自检测的所述交流数据上传至所述主处理器。

2.如权利要求1所述的交流电源系统检测装置，其特征在于，各个所述数据采集装置均包括：

输入端通过所述通信线与所述主处理器连接的计数装置，用于在接收到所述数据采集信号后以预设频率从零开始计数；

输入端与所述计数装置连接，数据采集端和与自身对应的所述交流电源系统的所述预设检测点连接，输出端通过所述通信线与所述主处理器连接的数据采集处理器，用于在所述计数装置的计数值达到预设采集数值后对自身连接的所述交流电源系统的所述预设检测点处的所述交流数据进行采集，并在所述计数装置的计数值达到自身对应的预设上传数值后将自身采集到的所述交流数据通过所述通信线上传至所述主处理器；

所述计数装置从接收到所述数据采集信号后以预设频率从零开始计数，计数值到达所述预设采集数值时经过所述预设采集时间，计数值达到所述预设上传数值时经过所述预设上传时间。

3.如权利要求2所述的交流电源系统检测装置，其特征在于，所述计数装置包括：

方波信号生成装置，用于以所述预设频率生成方波信号；

数据输入端通过所述通信线与所述主处理器连接，方波信号输入端与所述方波信号生成装置连接的计数器，用于在接收到所述数据采集信号后，从零开始每接收到一个所述方波信号增加一个计数值。

4.如权利要求3所述的交流电源系统检测装置，其特征在于，所述方波信号生成装置还与所述交流电源系统连接，用于获取所述交流电源系统的交流频率，并以所述交流电源系统的交流频率为所述预设频率生成方波信号。

5.如权利要求1所述的交流电源系统检测装置，其特征在于，以各个所述数据采集装置连接的所述交流电源系统的所述预设检测点的位置设定各个所述数据采集装置的地址；

各个所述数据采集装置的所述预设上传时间分别为第一预设上传时间+各个所述数据采集装置的地址×预设间隔时间。

6.如权利要求1所述的交流电源系统检测装置，其特征在于，所述主处理器为微控制单元MCU。

7.如权利要求1所述的交流电源系统检测装置，其特征在于，所述通信线为485通信线。

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