CN206892184U

CN206892184U - 一种直流电能分路监测系统

Info

Publication number: CN206892184U
Application number: CN201720726200.4U
Authority: CN
Inventors: 宋帅宇
Original assignee: Shandong Trillion Electronic Ltd By Share Ltd
Current assignee: Shandong Trillion Electronic Ltd By Share Ltd
Priority date: 2017-06-21
Filing date: 2017-06-21
Publication date: 2018-01-16
Anticipated expiration: 2027-06-21

Abstract

本实用新型公开了一种直流电能分路监测系统，包括电能监测模块、电流采样模块和电源模块；电能监测模块包括控制模块、接口模块、电压采样模块、精密整流模块和通信模块；电压采样模块与供电与电压采样复合接口连接，精密整流模块包括三路绝对值电路，三路绝对值电路的输入端分别与电流采样接口连接；通信模块通过RS485通用接口与动环监控系统连接；电流采样模块包括第一霍尔传感器、第二霍尔传感器和第三霍尔传感器，第一霍尔传感器、第二霍尔传感器和第三霍尔传感器的输出端分别与电流采样接口连接；所述电源模块通过供电与电压采样复合接口与开关电源连接。本实用新型实现了通信基站内移动、联通、电信三家运营商直流设备用电量的分路测量。

Description

一种直流电能分路监测系统

技术领域

本实用新型涉及一种直流电能分路监测系统。

背景技术

目前，移动、联通、电信三家运营商需要根据自己设备的用电量缴纳电费。如何有效的对三家运营商用电量进行精确分路监测是关键问题。目前，铁塔公司采样实时监测法对移动、联通、电信三家运营商的用电量进行监测，其中共享基站需在直流系统侧安装分路测量装置进行电量测量。铁塔公司要求新建基站开关电源系统应具备直流电能分路测量的功能，能够实现三家运营商用电量的精确测量。但对于现有的基站内不具备直流电能分路监测功能的开关电源系统，如何快速精确地实现移动、联通、电信三家运营商直流电能分路测量，更加公平、有效的促进电费包干政策的实施成为需要快速解决的问题。因此，依据基站直流电量监测模块的技术协议和基站电量监测的检测规范，研发了一种直流电能分路监测系统。

实用新型内容

针对现有基站开关电源系统不具备直流电能分路测量功能，无法分路测量移动、联通、电信三家运营商用电量的问题，本实用新型提供了一种直流电能分路监测系统。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种直流电能分路监测系统，包括电能监测模块、电流采样模块和电源模块；电能监测模块包括控制模块、接口模块、电压采样模块和精密整流模块；所述接口模块包括1路RS485 通用接口、3路电流采样接口、1路供电与电压采样复合接口、1路电流采样模块供电接口、 2路COM端接口，所述电压采样模块的输入端与供电与电压采样复合接口连接，输出端与控制模块连接，所述精密整流模块包括三路绝对值电路，所述三路绝对值电路的输入端分别与电流采样接口连接，输出端与控制模块连接；所述控制模块还连接有通信模块，所述通信模块通过RS485通用接口与通信基站内动环监控系统的A接口连接；所述电流采样模块包括第一霍尔传感器、第二霍尔传感器和第三霍尔传感器，所述第一霍尔传感器、第二霍尔传感器和第三霍尔传感器的输出端分别与电流采样接口连接，所述第一霍尔传感器、第二霍尔传感器和第三霍尔传感器的公共端并联后分别与2路COM端接口连接；所述电源模块通过供电与电压采样复合接口与通信基站内开关电源连接，用于给电能监测模块和电流采样模块提供所需的电源。

进一步的，所述控制模块还连接有存储模块和时钟模块。

进一步的，所述控制模块还连接有显示模块，所述显示模块包括液晶显示模块和指示灯显示模块。

进一步的，所述电源模块采用DC-DC转换器。

进一步的，所述控制模块还连接有输入模块，所述输入模块包括四个按键。

进一步的，所述控制模块采用单片机。

进一步的，所述3路电流采样接口分别为移动电流采样接口、联通电流采样接口和电信电流采样接口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过电流采样模块采集移动、联通、电信三家运营商各自直流系统的电流，通过电压采集模块采集移动、联通、电信三家运营商各自直流系统的电压，通过时钟模块计时，通过控制模块将采样得到的电流、电压和时间进行处理，并通过显示模块的液晶屏显示，同时用户可以通过指示灯及时了解系统运行状，实现了通信基站内移动、联通、电信三家运营商直流设备用电量的分路测量；本实用新型还具有本地存储功能，能够对电流、功率、电能、时间以及告警信息进行存储，以供查看；本实用新型采用485通信接口与通信基站内FSU 通信，总部监控平台连接FSU，从而实现了远程抄表和控制。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；

其中，1、电流采样模块，10、第一霍尔传感器，11、第二霍尔传感器，12、第三霍尔传感器，2、电能监测模块，20、控制模块，21、精密整流模块，211、第一绝对值电路，212、第二绝对值电路，213、第三绝对值电路，22、电压采样模块，23、接口模块，24、输入模块， 25、显示模块，26、通信模块，27、时钟模块，28、存储模块，29、动环监控系统，30、开关电源，3、电源模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如图1所示，本实施例提供了一种直流电能分路监测系统，该监测系统包括电能监测模块2、电流采样模块1和电源模块3；所述电能监测模块2包括控制模块20、接口模块23、电压采样模块22、精密整流模块21、通信模块26、存储模块28、显示模块25、输入模块24 和时钟模块27；所述控制模块20采用ATmega16单片机，是整个直流电能分路计量系统的控制中心，用于对电能的各路电压、电流及时间监测及控制整个系统的工作；所述接口模块23包括1路RS485通用接口、3路电流采样接口、1路供电与电压采样复合接口、1路电流采样模块供电接口、2路COM端接口，所述1路RS485通用接口包括485A端口和485B端口，3 路电流采样接口分别为移动电流采样接口、联通电流采样接口和电信电流采样接口，1路供电与电压采样复合接口包括DV+端口和DV-端口，1路电流采样模块供电接口包括+12V端口和-12V端口，2路COM端接口包括COM端口和I_COM端口；所述电压采样模块22的输入端与供电与电压采样复合接口连接，输出端与控制模块20连接，所述电压采样模块22用于对开关电源直流电压进行采样，采样值输入至控制模块；所述电流采样模块1包括第一霍尔传感器10、第二霍尔传感器11和第三霍尔传感器12，所述第一霍尔传感器10的输出端与移动电流采样接口连接，所述第二霍尔传感器11的输出端与联通电流采样接口连接，所述第三霍尔传感器12的输出端与电信电流采样接口连接，所述第一霍尔传感器10、第二霍尔传感器 11和第三霍尔传感器12的公共端并联后与所述接口模块的2路COM端接口连接，通过第一霍尔传感器10、第二霍尔传感器11、第三霍尔传感器12分别监测移动、联通、电信三家运营商直流设备所耗电流并由输出端输出，经过三路绝对值电路输入至控制模块20；所述精密整流模块21包括三路绝对值电路，分别为第一绝对值电路211、第二绝对值电路212和第三绝对值电路213，所述第一绝对值电路211的输入端与移动电流采样接口连接，输出端与控制模块连接；所述第二绝对值电路212的输入端与联通电流采样接口连接，输出端与控制模块连接；所述第三绝对值电路213的输入端与电信电流采样接口连接，输出端与控制模块连接，绝对值电路可以在霍尔传感器安装反向输出电流为负值时取绝对值，保证输入至控制模块的电流值为正值，从而保证得到的功率值和电能值为正值；所述通信模块26的一端与控制模块20连接，另一端通过RS485通用接口与通信基站内动环监控系统(FSU)29的A接口连接，通信基站内动环监控系统通过A接口获取被采集端的各种数据，向被采集端发送指令控制设备进行某些动作，总部监控平台通过开放的数据协议，连接全国的FSU，从而实现远程抄表和控制，通信协议符合中国铁塔动环监控系统(FSU)统一互联A接口技术规范—《A 接口通信协议-电量监测模块》；所述存储模块与控制模块连接，所述电源模块为DC-DC转换器，所述电源模块3通过供电与电压采样复合接口与通信基站内开关电源30连接，将通信基站内开关电源输入48V直流电源转换为一路±12V和两路+5V的稳定电源，给电能监测模块2 和电流采样模块1提供所需稳定的直流电源；所述显示模块25包括液晶显示模块和指示灯显示模块，液晶显示模块和指示灯显示模块均与控制模块连接，所述液晶显示模块用于移动、联通、电信三家运营商各自显示电流、电压、功率、电能等数据，以及查看告警记录信息；所述指示灯显示模块用于指示系统运行状态；所述输入模块24包括四个按键，所述四个按键分别与控制模块连接，可以通过按键设置电压、电流告警参数、查看数据及告警记录等；所述时钟模块27与控制模块连接，时钟模块27采用精密时钟芯片实现精确计时，时钟模块27 含有纽扣锂电池，寿命周期内无需更换，断电后能够维持内部时钟正确工作时间累计不少于 5年；所述存储模块28与控制模块20连接，可以对所得电流、功率、电能、时间等数据进行本地存储，保证数据不丢失，包括电流、功率、电能、时间(年、月、日、时、分、秒) 数据每分钟存储一次，数据保留24小时；电流、功率、电量、时间(年、月、日、时、分、秒)数据每小时冻结一次，数据保留2个月；历史告警记录，记录包括告警发生时刻、告警类型，不少于500条。

综上所述，本实用新型提供的直流电能分路监测系统中通过电流采样模块采集移动、联通、电信三家运营商各自直流系统的电流，通过电压采集模块采集移动、联通、电信三家运营商各自直流系统的电压，通过时钟模块计时，通过控制模块将采样得到的电流、电压和时间进行处理，并通过显示模块25的液晶屏显示，同时用户可以通过指示灯及时了解系统运行状，实现了通信基站内移动、联通、电信三家运营商直流设备用电量的分路测量。此外，本实用新型还具有本地存储功能，能够对电流、功率、电能、时间以及告警信息进行存储，以供查看。本实用新型采用485异步串行通信方式与通信基站内FSU通信，总部监控平台连接 FSU，从而实现了远程抄表和控制。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims

1.一种直流电能分路监测系统，其特征是，包括电能监测模块、电流采样模块和电源模块；所述电能监测模块包括控制模块、接口模块、电压采样模块和精密整流模块；所述接口模块包括1路RS485通用接口、3路电流采样接口、1路供电与电压采样复合接口、1路电流采样模块供电接口和2路COM端接口，所述电压采样模块的输入端与供电与电压采样复合接口连接，输出端与控制模块连接，所述精密整流模块包括三路绝对值电路，所述三路绝对值电路的输入端分别与电流采样接口连接，输出端分别与控制模块连接；所述控制模块还连接有通信模块，所述通信模块通过RS485通用接口与通信基站内动环监控系统的A接口连接；所述电流采样模块包括第一霍尔传感器、第二霍尔传感器和第三霍尔传感器，所述第一霍尔传感器、第二霍尔传感器和第三霍尔传感器的输出端分别与电流采样接口连接，所述第一霍尔传感器、第二霍尔传感器和第三霍尔传感器的公共端并联后分别与2路COM端接口连接；所述电源模块通过供电与电压采样复合接口与通信基站内开关电源连接，用于给电能监测模块和电流采样模块提供所需的电源。

2.根据权利要求1所述的一种直流电能分路监测系统，其特征是，所述控制模块还连接有存储模块和时钟模块。

3.根据权利要求1所述的一种直流电能分路监测系统，其特征是，所述控制模块还连接有显示模块，所述显示模块包括液晶显示模块和指示灯显示模块。

4.根据权利要求1所述的一种直流电能分路监测系统，其特征是，所述电源模块采用DC-DC转换器。

5.根据权利要求1所述的一种直流电能分路监测系统，其特征是，所述控制模块还连接有输入模块，所述输入模块包括四个按键。

6.根据权利要求1所述的一种直流电能分路监测系统，其特征是，所述控制模块采用单片机。

7.根据权利要求1所述的一种直流电能分路监测系统，其特征是，所述3路电流采样接口分别为移动电流采样接口、联通电流采样接口和电信电流采样接口。