CN205353229U

CN205353229U - 电能质量监测与分析装置

Info

Publication number: CN205353229U
Application number: CN201521104805.7U
Authority: CN
Inventors: 张锐; 孙海波
Original assignee: Harbin University of Science and Technology
Current assignee: Harbin University of Science and Technology
Priority date: 2015-12-28
Filing date: 2015-12-28
Publication date: 2016-06-29
Anticipated expiration: 2025-12-28

Abstract

本实用新型涉及一种电能质量监测与分析装置。目前的电能质量监测仪无法同时监测多项指标及多个监测点，数据不能共享，不利于进行深入电能质量评估。本实用新型组成包括：系统主板（5），所述的系统主板与信号处理装置（9）连接，所述的信号处理装置与电压互感器（10）连接，所述的系统主板分别与显示器（21）、键盘（13）连接。本实用新型用于电能质量监测与分析装置。

Description

电能质量监测与分析装置

技术领域：

本实用新型涉及一种电能质量监测与分析装置。

背景技术：

传统的电能质量监测仪在需要时才对电能质量进行检测，实时性较差，当电能质量波动较大时，无法得到全面的质量信息，设备功能单一，一般只检测一、两项电能指标，它们大都是安装在孤立的节点上，受器件和分析方法的限值，尽管出现了以单片机、数字信号处理器控制为主的数字型的监测仪器，改善了监测速度和准确性，趋向于高性能的实时处理，但仍然无法同时监测多项指标及多个监测点，录入的数据量有限，数据不能共享，不利于进行深入电能质量评估。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种电能监测与分析系统。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种电能质量监测与分析装置，其组成包括：系统主板，所述的系统主板与信号处理装置连接，所述的信号处理装置与电压互感器连接，所述的系统主板分别与显示装置、键盘连接。

所述的电能质量监测与分析装置，所述的系统主板包括CPU，所述的CPU分别与模数转换器、开关量输入装置、闪存芯片，铁电存储器、存储卡、测频电路装置、时钟芯片、显示信号转换装置、通信接口装置、GPRS连接装置、GPS装置、USB接口、电源、所述的键盘连接。

所述的电能质量监测与分析装置，所述的信号处理装置包括信号调理电路板，所述的信号调理电路板分别与电压转换电路板、所述的模数转换器连接，所述的显示信号转换装置与显示器连接。

有益效果：

1.本实用新型提供实时监测功能，采用三相电压及零序电压，三相电流及零序电流输入，16位模数转换器，每通道采样率12.5kHZ。

本实用新型提供捕捉及记录电能质量电参量功能，如电压有效值、电流有效值、频率、功率、功率因数；电能质量单项指标，如电压闪变，记录暂态波形，如瞬态过电压，电压暂升，电压暂降，电压中断等。

本实用新型具有电能质量分析能力，能够分析和识别电能质量暂态扰动类别，分析电压、电流畸变率，谐波分析能力，可以测量三相四线的1-50次谐波，分析总谐波失真，测量频率精度达到0.1Hz。

本实用新型具有对区域电能质量进行客观评价的能力，单项指标无法全面客观反映电能质量综合性能，通过多点监测，将各单项指标客观、合理地转化为综合评价指标。

本实用新型提供总线通信接口采用RS485/RS232C接口，便于不同监测点的通信联系，通过GPRS完成远程通信，实现现场实时监控，采用GPS实现定位网络对时、报文对时，有利于提高电力系统的预防性维护效率。

本实用新型可对电网中的不同监测点进行在线监测，可构建一个可靠的通信网络，该通信网络提供了网络接口，具有可扩展性。

本实用新型通过USB接口可以将电能质量实时数据以文件的形式传送到其他平台，实现电能质量状态数据的汇总，并且还可以利用其他平台对相关数据做进一步分析处理。

本实用新型的监测数据可视化，采用柱状图或曲线图形方式给出监测结果，动态刷新直观反映电能质量运行状态，同时具有数据统计存储功能，采用存储卡进行数据存储，具有大容量数据存储能力。

附图说明：

附图1是本实用新型的结构原理示意图。

附图2是本实用新型的CPU的管脚示意图。

附图3-附图15是本实用新型的串口管脚示意图。

附图16是本实用新型的时钟芯片管脚示意图。

附图17是本实用新型的显示器装置的管脚示意图。

附图18是本实用新型的主机接口管脚示意图。

附图19、附图20是本实用新型的高速光耦合器管脚示意图。

附图21、附图31是本实用新型的与非门管脚示意图。

附图22是本实用新型的电可擦除只读存储器管脚示意图。

附图23是本实用新型的键盘连接示意图。

附图24是本实用新型的照明元件管脚示意图。

附图25是本实用新型的安全数码卡管脚示意图。

附图26是本实用新型的USB接口管脚示意图。

附图27是本实用新型的GPS装置管脚示意图。

附图28、附图29是本实用新型的铁电存储器管脚示意图。

附图30是本实用新型的抗混叠滤波器管脚示意图。

附图32-附图43是本实用新型的I/O接口装置管脚示意图。

附图44-附图51是本实用新型的AC电源装置管脚示意图。

具体实施方式：

实施例1：

一种电能质量监测与分析装置，其组成包括：系统主板5，所述的系统主板与信号处理装置9连接，所述的信号处理装置与电压互感器10连接，所述的系统主板分别与显示器21、键盘13连接。

实施例2：

根据实施例1所述的电能质量监测与分析装置，所述的系统主板包括CPU3，所述的CPU分别与模数转换器2、开关量输入装置12、闪存芯片14，铁电存储器15、存储卡16、测频电路装置4、时钟芯片6、显示信号转换装置20、通信接口装置8、GPRS连接装置17、GPS装置18、USB接口19、电源7、所述的键盘连接。

实施例3：

根据实施例1-2所述的电能质量监测与分析装置，所述的信号处理装置包括信号调理电路板1，所述的信号调理电路板分别与电压转换电路板11、所述的模数转换器连接，所述的显示信号转换装置与显示器连接。

实施例4：

根据实施例1-3所述的电能质量监测与分析装置，所述的电压转换电路板、所述的信号调理电路板用于对所述的电压互感器输出的信号先期处理，所述的模数转换器用于对输入的信号进行采样，所述的测频电路装置用于对所述的电压互感器输出的信号进行处理，所述的GPS装置用于记录检测点位置、进行时钟校准，所述的时钟芯片用于生成事件记录，所述的键盘和显示装置用于实现人机交互。

实施例5：

根据实施例1-4所述的电能质量监测与分析装置，其内部元件连接方法包括以下内容：

图2中CPU的55、56引脚分别与图12中J-KeyandLight的R-LAMP、F-LAMP引脚相连，图16中时钟芯片DS1302以SPI总线形式与所述的CPU相连，图17中MAX3232与所述的CPU的串口3相连，实现TTL电平与RS232电平的转换功能，且它的8、7引脚依次与图8中J-BUS-CPU的39和40引脚相连，所述的J-BUS-CUP的39和40引脚与图13中J-LCD的4、5引脚相连，图18中MAX485的引脚1与图20中U8的引脚SRXD相连，引脚2和引脚3与图21中U6的DEN相连，引脚4与图19中U7的STXD相连，图22中EEPROM为可擦可编程只读存储器，以IIC总线形式与所述的CPU相连，图23中KEY为键盘，通过加4.7K的上拉电阻将所述的CUP的15-18、33、34引脚与所述的J-BUS-CPU的29-34引脚相连，图24中LIGHT的R-Light、P-Light、F-Light引脚分别与所述的J-BUS-CUP的35-37引脚相连，且所述的KEY与所述的LIGHT都通过所述的J-KeyandLight与外部连接；

图25中SD-CARD的1、5、7、2引脚依次与所述的CPU的29-32引脚相连，图26中USB接口以IIC总线形式与所述的CPU的70、71引脚相连，且所述的USB的USB-Vcc、USB-D+、USB-D-的引脚与所述的J-BUS-CPU的41、43、44引脚相连接，图27中MAX3232经串口4与所述的CPU连接，且它的7、8引脚与图3中F-1的3、2引脚相连，图28中U10的1、2、5、6引脚与所述的CPU的77、90、91、89引脚相连，图29中U11的1、6、2、5引脚与所述的CPU的51-54引脚相连，图11中GPRS直接通过串口5与所述的CPU相连，且14、15引脚与所述的CPU的82、81引脚相连；

图30中AD7606的25、24、12、13、11引脚依次与所述的CPU的57-61引脚相连，9引脚和10引脚与所述的CPU的62引脚相连，图31中74HC1G00的MF引脚与所述的CPU的35引脚相连；

图32-图43为I/O接口装置，所述的I/O接口装置的引脚KR01-KR08、KC01-KC04依次与图6的F-4的1-8、9-12引脚相连，所述的I/O接口装置的输入引脚Input01-Input08依次与所述的CPU的97、98、1、2、3、4、5、38引脚相连，所述的I/O接口装置的输出引脚Output01-Output04依次与所述的CPU的43-46引脚相连，所述的I/O接口装置的输入、输出引脚Input01-Input08、Output01-Output04依次与图8的J-BUS-CPU的17-24、25-28引脚相连，所述的I/O接口装置的输入、输出引脚Input01-Input08、Output01-Output04依次与图9的J-BUS-IO的17-24、25-28引脚相连；

图44-图51为AC电源装置，所述的AC电源装置的引脚AC1-In-AC8-In、依次与图4的F-2上1、3、5、7、9、11、13、15引脚相连，所述的AC电源装置的AC1-Out-AC8-Out引脚依次与图4的F-2上2、4、6、8、10、12、14、16引脚相连，所述的AC电源装置的Ua，Ub，Uc，U0分别与图7中J-AC的1、3、5、7引脚相连，所述的AC电源装置的Ia、Ib、Ic、I0依次与所述的J-AC的9、11、13、15的引脚相连；

图14中J-Power1的6、7引脚与图5的F-3的20、21引脚相连，图15中J-Pro的2、3引脚通过串口1与所述的CPU的68、69引脚相连。

Claims

1.一种电能质量监测与分析装置，其组成包括：系统主板，其特征是：所述的系统主板与信号处理装置连接，所述的信号处理装置与电压互感器连接，所述的系统主板分别与显示器、键盘连接，所述的系统主板包括CPU，所述的CPU分别通过串口与模数转换器、开关量输入装置、闪存芯片，铁电存储器、存储卡、测频电路装置、时钟芯片、显示信号转换装置、通信接口装置、GPRS连接装置、GPS装置、USB接口、电源、所述的键盘连接，所述的信号处理装置包括信号调理电路板，所述的信号调理电路板分别与电压转换电路板、所述的模数转换器连接，所述的显示信号转换装置与显示器连接，所述的电压转换电路板、所述的信号调理电路板用于对所述的电压互感器输出的信号先期处理，所述的模数转换器用于对输入的信号进行采样，所述的测频电路装置用于对所述的电压互感器输出的信号进行处理。