CN203759529U - 一种电力设施智能监控系统 - Google Patents

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李红祥
付铸全
胡大洲
赵鹏
钱李勇
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Hangzhou Harmony Technology Co ltd
Hangzhou Kaida Electric Power Construction Co ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种电力设施智能监控系统，包括第一传感器、第二传感器、电压调理电路、电流调理电路、多功能电能计量芯片、隔离器、CPU、无线通信模块、监控中心模块、打印机、报警器和测温通道选择电路，其中，所述第一传感器包括电压传感器和电流传感器，所述第二传感器包括多个温度传感器。本实用新型可以对电力参数进行有效地监控，有利于及时排除故障，有着广泛的应用前景。

Description

一种电力设施智能监控系统
技术领域
本实用新型涉及电力设施监控技术领域，特别涉及一种电力设施智能监控系统。
背景技术
随着电力工业的发展，电力设备容量和电网的规模不断扩大，为了降低电力设备故障引发的巨大经济损失和社会影响，提高电能质量，保证电力设备和系统安全、可靠、经济、稳定、优质的运行，基于在线监测与故障诊断技术的状态维修策略将成为未来发展的必然趋势。另外，由于三相交流系统中存在大量的非线性和不对称性设备，以及各种故障的出现导致了电力设施在使用过程中很难有理想的供电状态，因此有必要对电网运行的各种电力参数进行监控，以及时掌握电网的运行状态。
然而，现有的电力设施监控系统存在监控简单，不能进行全面的智能监控的问题。
实用新型内容
为此，本实用新型提出一种电力设施智能监控系统，可充分地消除由于现有技术的限制和缺陷导致的一个或多个问题。
本实用新型另外的优点、目的和特性，一部分将在下面的说明书中得到阐明，而另一部分对于本领域的普通技术人员通过对下面的说明的考察将是明显的或从本实用新型的实施中学到。通过在文字的说明书和权利要求书及附图中特别地指出的结构可实现和获得本实用新型目的和优点。
本实用新型提供了一种电力设施智能监控系统，包括第一传感器、第二传感器、电压调理电路、电流调理电路、多功能电能计量芯片、隔离器、CPU、无线通信模块、监控中心模块、打印机、报警器和测温通道选择电路，其特征在于，所述第一传感器包括电压传感器和电流传感器，所述电压传感器和电流传感器分别与所述电压调理电路和所述电流调理电路连接，所述电压调理电路和所述电流调理电路与所述多功能电能计量芯片连接，并且所述多功能电能计量芯片、隔离器、CPU、无线通信模块和监控中心模块依次连接，所述打印机和报警器与所述监控中心模块连接，所述第二传感器包括多个温度传感器，所述多个温度传感器与所述测温通道选择电路连接，所述测温通道选择电路与所述CPU连接。
优选的，所述多功能电能计量芯片为ADE7878芯片。
优选的，所述ADE7878芯片的PM0接高电平，PM1接地，晶振频率为16.354MHz。
优选的，所述CPU采用的是STM32103RC芯片。
优选的，所述隔离器采用的是磁偶隔离型数字信号隔离器ADuM140BRWZ。
优选的，所述温度传感器采用的是DS1820数字式温度传感器。
优选的，所述监控中心模块为上位PC机。
本实用新型可以对电力参数进行有效地监控，有利于及时排除故障，有着广泛的应用前景。
附图说明
图1为根据本实用新型实施例的、电力设施智能监控系统的结构示意图。
图2为根据本实用新型实施例的、ADE7878芯片的外部电路的结构示意图。
图3为根据本实用新型实施例的、隔离器的电路结构示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本实用新型进行更全面的描述，其中说明本实用新型的示例性实施例。
如图1所示，本实用新型所提供的电力设施智能监控系统包括第一传感器1、第二传感器2、电压调理电路31、电流调理电路32、多功能电能计量芯片4（本实用新型采用的是ADE7878芯片）、隔离器5、CPU6、无线通信模块7、监控中心模块8、打印机9、报警器10和测温通道选择电路11，其中，所述第一传感器1包括电压传感器11和电流传感器12，所述电压传感器11和电流传感器12分别与所述电压调理电路31和所述电流调理电路32连接，所述电压调理电路31和所述电流调理电路32与所述多功能电能计量芯片4连接，并且所述多功能电能计量芯片4、隔离器5、CPU6、无线通信模块7和监控中心模块8依次连接，所述打印机9和报警器10与所述监控中心模块8连接，所述第二传感器2包括多个温度传感器21，所述多个温度传感器21与所述测温通道选择电路11连接，所述测温通道选择电路11与所述CPU6连接。
如图1所示，电压和电流信号分别通过电压传感器11和电流传感器12采集，由于传感器采集的信号与ADE7878芯片采集端不匹配，所以采集的信号经过调理电路调理后输入给ADE7878芯片进行处理。
本实用新型采用的ADE7878芯片是美国ADI公司推出的三相多功能电能计量芯片，适用于三相/三线、三相/四线和其他三相系统。ADE7878芯片支持灵活的校表方式，通过有效值偏移校正，相位校正和增益校正都能使误差达到要求，另外，它还具有灵活的SPI、HSDC串行接口和3个脉冲输出，用在本实用新型中可以有效地获得各种电力参数。
图2为ADE7878芯片的外部电路的结构示意图，如图2所示，正常工作时，将ADE7878芯片的PM0接高电平，PM1接地，晶振频率为16.354MHz。
ADE7878芯片以数字信号的形式输出，如果直接输出到CPU，可能会带来共模干扰。因此，本实用新型创造性地在ADE7878芯片和CPU之间连接了隔离器。本实用新型的隔离器优选的采用磁偶隔离型数字信号隔离器ADuM140BRWZ，电路如图3所示。这是ADI公司推出的一款磁偶隔离技术的通用型数字隔离器，采用了高速CMOS工艺和芯片级的变压器技术，在一个器件中提供4个独立的隔离通道，支持低电压工作并能实现电平转换。它在性能、功耗、体积等方面都明显优于传统的光隔离器，具有比光隔离器更高的数据传输速率、时序精度和瞬态共模抑制能力；同时也消除了光电耦合中不稳定的电流传输率、非线性传输、温度和使用寿命等方面的问题。
本实用新型的CPU采用的是STM32103RC芯片，该芯片内含2个12位的ADC、3个通用16位定时器、1个PWM定时器、2个I2C接口、2个SPI接口、3个USART接口、1个USB接口和1个CAN等。该处理器芯片的高集成度大大简化了外围电路，从而增强了系统的可靠性和可扩展性，降低了监控系统的成本。
本实用新型的温度传感器21选用美国DALLAS公司最新产品—DS1820数字式温度传感器，测量范围为-55～125℃，测量精度为±0.5℃，能够准确测量电缆接头处温度或其它安装地点的温度。CPU6通过测温通道选择电路11控制温度传感器21完成温度的采集，采集的温度数据先被存储在外部存储器SRAM中，当监控中心模块8要求采集器上传温度数据时，随时可将数据取出发送至监控中心模块8。
本实用新型的监控中心模块8优选的为上位PC机，并且打印机9和报警器10均与所述上位PC机相连，当监控到第一传感器采集到的电力参数或者第二传感器采集到的电力线的温度发生异常时，可以通过打印机9打印温度异常数据，并通过报警器10通知管理人员，以避免造成重大经济损失。
以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (7)

1.一种电力设施智能监控系统，包括第一传感器、第二传感器、电压调理电路、电流调理电路、多功能电能计量芯片、隔离器、CPU、无线通信模块、监控中心模块、打印机、报警器和测温通道选择电路，其特征在于，所述第一传感器包括电压传感器和电流传感器，所述电压传感器和电流传感器分别与所述电压调理电路和所述电流调理电路连接，所述电压调理电路和所述电流调理电路与所述多功能电能计量芯片连接，并且所述多功能电能计量芯片、隔离器、CPU、无线通信模块和监控中心模块依次连接，所述打印机和报警器与所述监控中心模块连接，所述第二传感器包括多个温度传感器，所述多个温度传感器与所述测温通道选择电路连接，所述测温通道选择电路与所述CPU连接。
2.根据权利要求1所述的电力设施智能监控系统，其特征在于，所述多功能电能计量芯片为ADE7878芯片。
3.根据权利要求2所述的电力设施智能监控系统，其特征在于，所述ADE7878芯片的PM0接高电平，PM1接地，晶振频率为16.354MHz。
4.根据权利要求1所述的电力设施智能监控系统，其特征在于，所述CPU采用的是STM32103RC芯片。
5.根据权利要求1所述的电力设施智能监控系统，其特征在于，所述隔离器采用的是磁偶隔离型数字信号隔离器ADuM140BRWZ。
6.根据权利要求1所述的电力设施智能监控系统，其特征在于，所述温度传感器采用的是DS1820数字式温度传感器。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的电力设施智能监控系统，其特征在于，所述监控中心模块为上位PC机。
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CN105301343A (zh) * 2015-09-18 2016-02-03 成都比善科技开发有限公司 一种三相电源的电力监测系统
CN107064674A (zh) * 2017-03-31 2017-08-18 徐州工程学院 一种基于ZigBee控制系统的蒸压釜供电控制装置及其工作方法

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