CN204945246U - 基于gps和公用网络的远程相位测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于GPS和公用网络的远程相位测量仪，包括测量仪主机和从机；该仪表采用GPS技术和网络通信技术相结合实现主从机的联机同步测量，不但实现了主从机各自输入通道频率、幅值、相位的测量，还实现了主从机各通道间相位、功率、变比等电参数的测量计算，丰富了测量信息、提高了测量结果的质量，也简化了现场操作人员的工作量、提高了工作效率。

Description

基于GPS和公用网络的远程相位测量仪

技术领域

本实用新型涉及一种用于电力测量领域的基于GPS和共用网络的远程相位测量仪。

背景技术

由于社会的发展和电力测量要求的提高和范围的扩大，需要一种能在几公里或更远距离范围内实现多测量点之间各项电力参数测量同步测量的设备，纵观目前市场上的电力测量设备，绝大多数都不能实现远距离各类电参数的同步测量，从而也不能实现不同测量点间各通道相位值的测量。

基本电力参数---相位的缺失，使得实际应用中对一次侧功率、电流互感器极性、互感器接线、用户负载类型不能进行有效、准确的监测或判别。

发明内容

本发明提供了一种基于GPS和公用网络的远程相位测量仪，包括测量仪主机、测量仪从机；所述测量仪主机包括电压测量线路、电流测量线路、显示器、处理器、RTC模块、GPS模块及网络通信模块；所述测量仪从机包括电压测量线路、电流测量线路、显示器、处理器、RTC模块、GPS模块及网络通信模块；测量仪的主从机采用GPS技术实现二者的同步测量。

主从机之间采用基于公用网络的通信方式进行数据交换，从而实现远距离主从机各输入通道的频率、幅值、相位、功率、变比这些电参数的测量；本发明不仅实现了主从机各自输入通道频率、幅值、相位的测量，还实现了主从机各通道间相位、功率、变比等电参数的测量计算，丰富了测量信息、提高了测量结果的质量，也简化了现场操作人员的工作量、提高了工作效率。

上述测量仪主机和测量仪从机各自均有独立的供电系统，可独立工作。

所述主从机的网络通信模块可根据实际需要采用有线网络模块或无线网络模块，主从机依托公共网络，如电信网或移动通信网络，实现二者的通信，因此只要有网络信号覆盖的情况，就能实现主从机之间的通信。

所述主从机的RTC模块用于提供主从机各自的系统时钟，可采用GPS通信授时；依托GPS的优势，从而保证主从机的系统时间一致。

本实用新型远程相位测量仪测量时：

主机测量启动前，先与从机进行通信，约定二者使用同一时基，采用GPS信号或RTC信号，如可在二者均正常接收到GPS信号时，则以GPS信号为同步测量的时基，否则就以RTC信号作为同步时基；时基确认后，主机将设置好的测量启动的时刻，通过网络通信模块发送给从机；当测量启动时刻到达后，主从机分别启动测量，自此实现了主从机由同一时刻启动的同步测量；测量结束后，主机收集汇总主从机所有测量通道的结果，通过分析计算，将结果输出至主机显示器显示。

从机通过网络通信模块，先确立与主机同步测量的时基，当接收到测量同步时刻命令后，立即停止当前工作，在命令所述的时刻，开启与主机同一时刻启动的新一轮的测量，测量完成后，计算接入通道的频率、幅值及相位值，存储并输出到从机显示器上显示，待接收到主机发送的测量结果查询时，将存储结果通过网络通信模块发送给主机。

本实用新型基于GPS的测量仪主从机间的同步测量采用同时基的方法：首先，由于GPS技术的优势特点，不同区域的主从机处理器会在同一时刻接收到各自GPS模块传送的信息，且2个GPS模块传输的信息亦相同，因此GPS信号既可以作为同步测量的时基信号，又可作为主从机RTC模块的授时信号；其次，主从机系统时钟的RTC模块采用相同的配置，经GPS授时后，主从机的系统时钟同步，即便是在接收不到GPS信号的情况下，经之前GPS授时的RTC模块信号亦可作为二者同步测量的时基；因此基于GPS的同时基方法可以实现主从机的同步测量。

从机测量完成后，将频率、幅值、相位存储的同时，通过显示器将结果输出显示；主机端信号测量完成后，主机通过网络通信模块读取从机测量结果，并计算主从机间各通道的幅值、相位等电参数或信号间的关系，并将结果输出至显示器显示。

本实用新型基于GPS和公用网络的远程相位测量仪的主机及从机，可独立工作，实现对接入通道的频率、幅值、相位这些电参数的测量。

附图说明

以下结合附图及实施例进一步阐明本实用新型的具体内容：

图1：本实施例的整体结构示意图；

图2：本实施例主机结构示意图；

图3：本实施例从机结构示意图；

图4：本实施例同步测量时序示意图。

具体实施方式

参照图1，本实施例包括主机1、从机7；其中主机包括电压电流输入端4、显示器2、键盘6、主机网络通信接口3及GPS天线5；从机包括电压电流输入端10、显示器8、键盘12、从机网络通信接口11及GPS天线9；

在具体的实施例中，从机的个数可根据实际需要配置，但均为从机7结构。

在不同的实施例中，主从机的网络通信可根据实际实施配置为有线或无线网络收发模块。

在本实施例中，网络通信接口3、11采用基于公用移动网络的GPRS模块。

参照图2，为所述主机结构图，电压电流输入端4包括电压输入端及其测量线路14和电流输入端及其测量线路15；14、15的输出信号，连接至主机处理器13，键盘6输出信号连接至主机处理器，主机处理器连接显示器2，用于显示测量结果；主机网络通信模块16连接至主机处理器，主机3接16，主机GPS模块17连接至主机处理器，GPS收发天线5接17；主机RTC模块18接主机处理器；主机电源模块19提供主机工作的电源；

参照图3，为所述从机结构图，电压电流输入端10包括电压输入端及其测量线路20和电流输入端及其测量线路21；20、21的输出信号，连接至从机处理器26，键盘12输出信号连接至从机机处理器，从机处理器连接显示器8，用于显示测量结果，从机网络通信模块22连接至从机处理器，从机11接22，从机GPS模块23连接至从机处理器，GPS收发天线9接23；从机RTC模块25接从机处理器；从机电源模块24提供从机工作的电源；

参照图4，为本实例同步测量时序示意图，在同一时间轴27下，主机于时刻28发送时基选择命令29给从机，从机接收到后，应答并与主机通信约定采用一致的时基(GPS信号或RTC信号)；约定好测量时基后，主机于时刻31启动测量设置，将具体的测量启动时刻命令32通过网络通信模块发送给从机，32发送完成后，主机等待测量时刻的到来；从机于时刻31开始接收主机测量启动时刻命令33，并于时刻34接收完毕，处理后，关闭当前工作，等待测量时刻的到来；当时刻37到达后，主从机立即开启各自的测量，由此实现了主从机在同一时刻启动的数据测量，即实现了主从机的同步测量；其中，由于采用了基于GPS的技术，且主从机RTC模块一致，因此无论采用2种时基的任一种，均可实现时刻37同时到达主从机；在相同的通信速率下，测量启动命令32帧长固定不变的情况下，命令32经主机传送到从机之间的通信时间延迟亦为一固定值，且可测，因此主从机延迟等待时长35、36之间的差值亦为一固定值，主机选择合理的等待时长35，从而保证了从机有足够的时间接收并处理命令信息，即时刻37为未来某一时刻值；至此实现了主从机间稳定、可靠、测量结果可信的同步测量。

在一个完整的测量周期内，主机处理器得到主从机各通道的测量结果，根据频率、幅值、相位基本信息，计算得到各通道间相位、变比、功率、功率因数等电参数，通过主机显示器将测量结果显示。

本实施例中主从机通信失败时，自动进入单机测量模式，实现各自输入通道信号的测量计算及结果显示。

Claims (4)

1.一种基于GPS和公用网络的远程相位测量仪，包括测量仪主机、测量仪从机；

所述测量仪主机包括电压测量线路、电流测量线路、显示器、处理器、RTC模块、GPS模块及网络通信模块；所述测量仪从机包括电压测量线路、电流测量线路、显示器、处理器、RTC模块、GPS模块及网络通信模块；

其特征在于：测量仪的主从机之间采用GPS技术实现二者的同步测量。

2.根据权利要求1所述的远程相位测量仪，其特征在于：主从机之间采用基于公用网络的通信方式进行数据交换，从而实现远距离主从机各输入通道的频率、幅值、相位、功率、变比这些电参数的测量。

3.根据权利要求1所述的远程相位测量仪，其特征在于：测量仪主机可独立工作，实现对接入通道的频率、幅值、相位这些电参数的测量。

4.根据权利要求1所述的远程相位测量仪，其特征在于：测量仪从机可独立工作，实现对接入通道的频率、幅值、相位这些电参数的测量。