CN206773069U - 一种新型谐波在线监测装置 - Google Patents

Abstract

一种新型谐波在线监测装置，包括数据采集模块、供电模块、中央处理器、功能模块和通信模块，数据采集模块、功能模块、中央处理器、功能模块和通信模块均置于箱体的内部，在箱体的顶部设有太阳能电池板，箱体的底部设有固定底板，箱体的前面板上设有液晶面板、液晶面板上方设有状态指示灯，液晶面板右侧设有功能按键，箱体的右面板上设有USB数据接口，供电模块分为电网供电和太阳能供电，两种供电方式通过切换电路与中央处理器连接，中央处理器内置FFT数字信号处理程序和小波变换数字信号处理程序，两种数字信号处理程序可切换，中央处理器与无线信号接收器连接，通过无线信号接收器可对中央处理器进行远程编程操作。

Description

一种新型谐波在线监测装置

技术领域

本实用新型涉及电力输送监测设备领域，具体涉及一种新型谐波在线监测装置。

背景技术

直流输电、大功率单相整流技术在工业部门和用电设备上的广泛应用。导致电流波形畸变和三相不平衡日益严重，成为影响电能质量的重要因素。冲击性功率负荷投入电网运行后，会使电网电压发生波动，从而严重地干扰了电网中波动敏感负荷如照明、计算机、精密电子仪器等的正常运转。众多基于计算机，微处理器控制的精密电子和电力电子装置在电力系统大量使用，对供电质量的敏感程度越来越高，他们对系统干扰比机电设备更敏感，因此对电能质量的要求也更高。一旦出现电能质量问题，轻则造成设备故障，重则造成整个系统的损坏，由此带来的损失是难以估量的。谐波在线监测记录为电能质量的治理提供依据，FFT变换是目前在电力系统谐波检测中应用最广泛的分析方法，使用此方法具有精度高、功能多、使用方便的特点，能够实现整数次谐波的精确分析和检测，而小波变换具有时域和频域的双重分辨率，能够很好地解决傅里叶分析所不能解决的问题。目前仍然缺少结合双重变换分析的谐波在线监测装置，且现有的谐波在线分析装置难以进行远程编程操作，电力供应形式单一，难以利用新能源技术降低能耗。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述存在的问题，设计了一种新型谐波在线监测装置，该装置可根据不同的监测电力线路电能质量特征切换FFT 变换和小波变换，可更好地得到基波中谐波信息，同时该装置可利用太阳能进行供电，减少监测电路中电能的损耗以及带来的谐波影响，该装置的中央处理器可进行远程远程操作，极大方便了监测人员的工作，提供谐波在线监测的效率。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种新型谐波在线监测装置，包括数据采集模块、供电模块、中央处理器、功能模块和通信模块，所述数据采集模块将采集的谐波信息传输至中央处理器中，供电模块对中央处理器进行供电，中央处理器将处理后的谐波信息传输至功能模块，功能模块对接收的谐波信息进行显示，通信模块对接收的谐波信息进行传输，数据采集模块、功能模块、中央处理器、功能模块和通信模块均置于箱体的内部，在箱体的顶部设有太阳能电池板，箱体的底部设有固定底板，箱体的前面板上设有液晶面板、液晶面板上方设有状态指示灯，液晶面板右侧设有上翻按键、下翻按键、确认按键、取消按键、电路总开关按钮、数字信号程序切换按钮和存储归零按钮，箱体的右面板上设有USB数据接口；

所述数据采集模块采用数字滤波电路，数字滤波电路可分别采集电压、电流和频率的三相数字信号，电压的三相数字信号为Ua、Ub和Uc,电流的三相数字信号为Ia、Ib和Ic，频率的三相数字信号为fa、fb和fc；

所述供电模块分为电网供电和太阳能供电，太阳能电池板与蓄电池连接，蓄电池与逆变器连接，逆变器与滤波器连接，滤波器与切换电路连接，电源适配器一端与电网连接，电源适配器另一端与滤波器连接，滤波器与切换电路连接，切换电路与中央处理器连接；

所述中央处理器内置FFT数字信号处理程序和小波变换数字信号处理程序，FFT数字信号处理程序和小波变换数字信号处理程序可通过数字信号程序切换按钮进行切换，中央处理器与无线信号接收器连接，通过无线信号接收器可对中央处理器进行远程编程操作；

所述通信模块通过光电隔离电路与中央处理器连接，通信模块包括无线传输模块、RS485协议接口和GPRS数据传输模块。

进一步的，所述的液晶面板分为电压谐波信息显示板、电流谐波信息显示板和频率谐波信息显示板。

进一步的，所述的USB数据接口设有两个，上部的USB数据接口为数据传输接口，下部的USB数据接口为数据打印接口。

进一步的，所述的固定底板的四个角部设有螺栓固定孔。

进一步的，所述的功能模块与中央处理器连接，功能模块包含存储模块、指示灯、操作按键、液晶面板和定时器电路。

进一步的，所述的存储模块采用SD卡存储技术。

本实用新型的有益效果是：该装置可根据不同的监测电力线路电能质量特征切换FFT变换和小波变换，可更好地得到基波中谐波信息，同时该装置可利用太阳能进行供电，减少监测电路中电能的损耗以及带来的谐波影响，该装置的中央处理器可进行远程远程操作，极大方便了监测人员的工作，提供谐波在线监测的效率。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，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是一种新型谐波在线监测装置的内部结构示意图；

图2是一种新型谐波在线监测装置的箱体外设布置图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-箱体，11-液晶面板，111-电压谐波信息显示板，112-电流谐波信息显示板，113-频率谐波信息显示板，114-状态指示灯，12-上翻按键，13-下翻按键，14-确认按键，15-取消按键，16-电路总开关按钮，17-数字信号程序切换按钮，18-归零按钮，19-USB数据接口， 2-太阳能电池板，3-固定底板，31-螺栓固定孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1-2所示，一种新型谐波在线监测装置，包括数据采集模块、供电模块、中央处理器、功能模块和通信模块，所述数据采集模块将采集的谐波信息传输至中央处理器中，供电模块对中央处理器进行供电，中央处理器将处理后的谐波信息传输至功能模块，功能模块对接收的谐波信息进行显示，通信模块对接收的谐波信息进行传输，数据采集模块、功能模块、中央处理器、功能模块和通信模块均置于箱体(1)的内部，在箱体(1)的顶部设有太阳能电池板(2)，箱体 (1)的底部设有固定底板(3)，箱体(1)的前面板上设有液晶面板(11)、液晶面板(11)上方设有状态指示灯(114)，液晶面板(11) 右侧设有上翻按键(12)、下翻按键(13)、确认按键(14)、取消按键(15)、电路总开关按钮(16)、数字信号程序切换按钮(17)和存储归零按钮(18)，箱体(1)的右面板上设有USB数据接口(19)；

所述数据采集模块采用数字滤波电路，数字滤波电路可分别采集电压、电流和频率的三相数字信号，电压的三相数字信号为Ua、Ub和Uc,电流的三相数字信号为Ia、Ib和Ic，频率的三相数字信号为fa、fb和fc；

所述供电模块分为电网供电和太阳能供电，太阳能电池板与蓄电池连接，蓄电池与逆变器连接，逆变器与滤波器连接，滤波器与切换电路连接，电源适配器一端与电网连接，电源适配器另一端与滤波器连接，滤波器与切换电路连接，切换电路与中央处理器连接；

所述中央处理器内置FFT数字信号处理程序和小波变换数字信号处理程序，FFT数字信号处理程序和小波变换数字信号处理程序可通过数字信号程序切换按钮(17)进行切换，中央处理器与无线信号接收器连接，通过无线信号接收器可对中央处理器进行远程编程操作；

所述通信模块通过光电隔离电路与中央处理器连接，通信模块包括无线传输模块、RS485协议接口和GPRS数据传输模块。

其中的，所述的液晶面板(11)分为电压谐波信息显示板(111)、电流谐波信息显示板(112)和频率谐波信息显示板(113)。

其中的，所述的USB数据接口(19)设有两个，上部的USB数据接口为数据传输接口，下部的USB数据接口为数据打印接口。

其中的，所述的固定底板(3)的四个角部设有螺栓固定孔(31)。

其中的，所述的功能模块与中央处理器连接，功能模块包含存储模块、指示灯、操作按键、液晶面板和定时器电路。

其中的，所述的存储模块采用SD卡存储技术。

本实施例的一个具体应用为：使用紧固螺栓将箱体(1)固定于监测部位，同时将数字滤波电路接入指定监测电路上，监测电路的基波信息通过数据采集模块输入至中央处理器中，选择合适的数字信号处理程序，经过FFT数字信号处理程序或小波变换数字信号处理程序后，谐波的电压、电流和频率信息传输至液晶面板并在相应的液晶面板(11)上显示，同时谐波的电压、电流和频率信息传输至监控中心；中央处理器可采用电网电路供电和太阳能供电两种供电模式，在阳光充足的情况下，蓄电池可接收太阳能电池板(2)转化的电能，该绿色电能经过逆变器和滤波器的变化后对中央处理器进行供电；中央处理器与无线信号接收器连接，无线信号接收器可接收远程编程信息，并对中央处理器进行遥控编程；中央处理器内置的FFT数字信号处理程序和小波变换数字信号处理程序可循环切换，根据监测电力线路的情况选择最优的数字信号处理程序，显示的谐波信息更精确，该装置的太阳能电池板(2)作为装置的一部分可以遮挡箱体，防止箱体(1) 暴晒或者雨淋；存储模块采用SD卡存储可存储更多的谐波信息，更换更方便，同时可使用存储归零按钮(18)清楚存储模块存储的过饱的信息，达到重复利用的目的；功能模块与箱体(1)上的各个按钮相对应，使该装置使用更加方便。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种新型谐波在线监测装置，包括数据采集模块、供电模块、中央处理器、功能模块和通信模块，所述数据采集模块将采集的谐波信息传输至中央处理器中，供电模块对中央处理器进行供电，中央处理器将处理后的谐波信息传输至功能模块，功能模块对接收的谐波信息进行显示，通信模块对接收的谐波信息进行传输，数据采集模块、功能模块、中央处理器、功能模块和通信模块均置于箱体(1)的内部，其特征在于：在箱体(1)的顶部设有太阳能电池板(2)，箱体(1)的底部设有固定底板(3)，箱体(1)的前面板上设有液晶面板(11)、液晶面板(11)上方设有状态指示灯(114)，液晶面板(11)右侧设有上翻按键(12)、下翻按键(13)、确认按键(14)、取消按键(15)、电路总开关按钮(16)、数字信号程序切换按钮(17)和存储归零按钮(18)，箱体(1)的右面板上设有USB数据接口(19)；

所述数据采集模块采用数字滤波电路，数字滤波电路可分别采集电压、电流和频率的三相数字信号，电压的三相数字信号为Ua、Ub和Uc,电流的三相数字信号为Ia、Ib和Ic，频率的三相数字信号为fa、fb和fc；

所述供电模块分为电网供电和太阳能供电，太阳能电池板与蓄电池连接，蓄电池与逆变器连接，逆变器与滤波器连接，滤波器与切换电路连接，电源适配器一端与电网连接，电源适配器另一端与滤波器连接，滤波器与切换电路连接，切换电路与中央处理器连接；

所述中央处理器内置FFT数字信号处理程序和小波变换数字信号处理程序，FFT数字信号处理程序和小波变换数字信号处理程序可通过数字信号程序切换按钮(17)进行切换，中央处理器与无线信号接收器连接，通过无线信号接收器可对中央处理器进行远程编程操作；

所述通信模块通过光电隔离电路与中央处理器连接，通信模块包括无线传输模块、RS485协议接口和GPRS数据传输模块。

2.根据权利要求1所述的一种新型谐波在线监测装置，其特征在于：所述的液晶面板(11)分为电压谐波信息显示板(111)、电流谐波信息显示板(112)和频率谐波信息显示板(113)。

3.根据权利要求1所述的一种新型谐波在线监测装置，其特征在于：所述的USB数据接口(19)设有两个，上部的USB数据接口为数据传输接口，下部的USB数据接口为数据打印接口。

4.根据权利要求1所述的一种新型谐波在线监测装置，其特征在于：所述的固定底板(3)的四个角部设有螺栓固定孔(31)。

5.根据权利要求1所述的一种新型谐波在线监测装置，其特征在于：所述的功能模块与中央处理器连接，功能模块包含存储模块、指示灯、操作按键、液晶面板和定时器电路。

6.根据权利要求4所述的一种新型谐波在线监测装置，其特征在于：所述的存储模块采用SD卡存储技术。