CN202586501U - 电力智能监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电力智能监控装置，适用于6-35kV和0.4kV的中低压系统，属于电力电子技术应用领域。该装置包括智能芯片、大屏幕液晶显示器、通讯接口及外部接线端子，智能芯片上设置有嵌入式中央处理器CPU1和显示控制中央处理器CPU2。显示控制中央处理器CPU2的两端分别与RS232通讯接口和大屏幕液晶显示器LCD连接，LCD采用四按键大屏幕分段液晶显示器。所述CPU1分别连接测频电路、信号调整电路、存储器、电池供电电路、继电器驱动电路和通讯控制电路。通讯控制电路为RS485通讯，支持MODBUS通讯协议。本装置集数据采集和控制功能于一身，具有设计新颖，体积小，结构紧凑，电参量监测齐全，控制精度高，功能一体化，使用方便，模块化等设计特点。

Description

电力智能监控装置

技术领域

本实用新型涉及一种电力智能监控装置，具体涉及一种用于中低压系统6-35kV和0.4kV的智能化监控装置，属于电力电子制造及应用技术领域。

背景技术

现有技术中用于配电回路中的监控装置多为单功能配置，其监测电参量少，控制精度低，速度慢，体积大，系统性差，不便于配电自动化的实施与更新。目前，越来越多的场合关注电网质量监测，以便于采取措施改善电网质量，达到节能效果，现有设备达不到在线监测的功能，与中压保护的配合使用现有装置不能实现，同时现有装置的系统协议功能尚不足。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有技术功能单一、控制精度低及不能在线监测的技术问题，而提供一种结构紧凑、多功能一体化的电力智能监控装置。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：电力智能监控装置，包括智能芯片、大屏幕液晶显示器、通讯接口及外部接线端子。所述智能芯片上设置有嵌入式中央处理器CPU1和显示控制中央处理器CPU2。显示控制中央处理器CPU2的两端分别与RS232通讯接口和大屏幕液晶显示器LCD连接，LCD采用四按键大屏幕分段液晶显示器。所述中央处理器CPU1分别连接测频电路、信号调整电路、存储器、电池供电电路、继电器驱动电路和通讯控制电路，通讯控制电路为RS485通讯，支持MODBUS通讯协议，可以与计算机监控系统连接。

工作原理：本实用新型是利用传感器拾取被测参量的信息并转换成电信号，通过信号调整电路和测频电路经滤波去除干扰后送入多路模拟开关；由单片机逐路选通模拟开关将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器，放大后的信号经A/D转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中；单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理；运算的结果被转换为相应的数据通过显示控制CPU2显示于液晶大屏幕LCD；同时单片机把运算结果与存储于存储器内的设定参数进行运算比较后，根据运算结果和控制要求，通过继电器驱动电路输出相应的控制信号。此外，本实用新型还可以通过RS232或RS485通讯接口与PC机组成分布式测控系统，由单片机作为下位机采集各种测量信号与数据，通过串行通信将信息传输给上位机——PC机，由PC机进行全局管理。

本实用新型与现有技术相比，集数据采集和控制功能于一身，具有基本单回路交流电参量的测量与计算、电度量累计、脉冲输入量累计、故障记录、2～15次谐波监测的功能、4路开关量输入监测、2路继电器输出。具有独特的抗干扰性能，彻底消除死机现象；嵌入式CPU，并辅以在线补偿技术；模块支持在线更改及波特率功能，端子强弱电分开，面板式安装与独特而简便的卡式固定方式，具有设计新颖，体积小，结构紧凑，电参量监测齐全，控制精度高，功能一体化，使用方便，模块化等设计特点，其开关量采集采用光电隔离技术，软件采用去抖技术及分辨技术，保证了遥信的实时性和准确性。整机采用中央CPU和显控CPU的双处理器结构，中央CPU模拟量采样率为32点并采用高精度的高速A/D，再辅以在线补偿技术，具有很高的精度和速度，软件具有独特的抗干扰性能，彻底消除死机现象，可实现继电器驱动电路输出控制，同时具有自诊断功能。通讯接口为RS485方式，通信接口采用光电隔离技术，可实远传与就地控制，并可用于参数设置及与上级系统通讯。

附图说明：

图1为本实用新型的结构原理框图。

具体实施方式

实施例

参照图1，电力智能监控装置，包括智能芯片、大屏幕液晶显示器、通讯接口及外部接线端子。所述智能芯片上设置有嵌入式中央处理器CPU1和显示控制中央处理器CPU2。显示控制中央处理器CPU2的两端分别与RS232通讯接口和大屏幕液晶显示器LCD连接，LCD采用四按键大屏幕分段液晶显示器。所述中央处理器CPU1分别连接测频电路、信号调整电路、存储器、电池供电电路、继电器驱动电路和通讯控制电路，通讯控制电路为RS485通讯，支持MODBUS通讯协议。

测频电路原理：基准电压信号通过分压、跟随接入双运放大器的正向输入端，双运放大器的反相输入端则接入采集电压模拟信号，输出端为反应交流信号频率的方波信号，跟随放大器本身可提供100mA驱动电流，所以跟随信号不随负载增大而变化，提高了采集的可靠性，双运放大器根据两输入端信号输出信号，及运放特性，使得信号输出为0或+5V信号的方波。

信号调整电路原理：经过装置PT或CT进行变换的交流信号，经过电阻取得电压后，由于负半波是小于0的数值，模拟微控制器无法进行测量，需要经该交流信号进行直流电平抬高，使得叠加后的波形电压值始终大于0V。将需要抬高的直流电平及输入的交流信号，经过四运算放大器叠加电路，输出为叠加的信号，之后又经过四运算放大器进行信号跟随，提高叠加信号的驱动能力。最终输出端接入模拟微控制器进行A/D采样，再辅以在线补偿技术，从而获得较高的精度和速度。

电池供电电路原理：用于时钟芯片需要在装置失电的情况下，保证正常工作，避免时钟的停止或恢复初始值。该电路为后备电池供电电路。装置正常工作时，时钟芯片的供电端有外部电源进行供电；装置失电后，外部电源消失，通过控制电池电压与外部电源电压的数值，利用正向导通特性和反向截止特性使得电池继续向时钟芯片进行供电，从而实现掉电保存功能。

继电器的可靠驱动电路原理：来自模拟微控制器的两个信号控制晶闸管的动作。只要两个信号不同时为高电平，则继电器不动作，从而可靠保证继电器不误动。

Claims (2)

1.一种电力智能监控装置，包括智能芯片、大屏幕液晶显示器LCD、通讯接口及外部接线端子，其特征在于：所述智能芯片上设置有嵌入式中央处理器CPU1和显示控制中央处理器CPU2，显示控制中央处理器CPU2的两端分别与RS232通讯接口和大屏幕液晶显示器LCD连接，所述中央处理器CPU1分别连接测频电路、信号调整电路、存储器、电池供电电路、继电器驱动电路及通讯控制电路，通讯控制电路为RS485通讯，支持MODBUS通讯协议与计算机监控系统连接。

2.如权利要求1所述的电力智能监控装置，其特征在于：上述大屏幕液晶显示器LCD采用四按键大屏幕分段液晶显示器。

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