CN207066756U - 一种便携式小水电机组效率测试装置 - Google Patents
一种便携式小水电机组效率测试装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种便携式小水电机组效率测试装置，包括：采用便携式USB‑6343采集卡的结构方式，通过USB与便携式PC机连接的系统，整个装置采集模块化是设计思路，通过各个传感器对机组的有功功率、无功功率、蜗壳进口压力、蜗壳出口压力、导叶开度、机组频率、流量、上游水位及下游水位等物理量进行采集计算。整个系统运行稳定，便于携带非常适合小水电机组的效率测试工况。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种便携式小水电机组效率测试装置，属于小水电发电技术领域。
背景技术
我国小水电分布广泛，小水电在为国家的能源发展和利用发挥着重要作用。由于水电机组设备结构复杂，在运行过程中，其不同负荷工况相差较大，通过测试了解不同工况下小水电机组效率是对机组优化运行基础的条件。同时小水电机组往往分布较为偏远，进厂道路相对复杂，由此也需要测试设备便于携带和运输，因此目前设计开发一套便携式小水电机组效率测试装置是非常有必要的。
目前大部分的小水电测试装置都是基于单片机、DSP、可编程逻辑控制器PLC等进行采集的，通常运用串口(RS-232 )或并口通信的方式和上位机进行数据交换的。针对现代的测试装置的发展方向，对于测试数据类型越来越多，测试通道也越来越多，同时测试精度也越来越高，而基于单片机、DSP、可编程逻辑控制器PLC等方式的测试方式在处理多类型，多数据的能力上已经远远不能满足要求，现今就需要新的模式的测试装置。随着科学技术的发展，模块化采集方案、便携式的设计理念逐渐成为目前测试领域发展的新方向。本专利通过模块化及便携式的理念进行设计开发了一套便携式小水电机组效率测试装置，一种结构简单，计算速度快、通用性好并且后续开发简单的测试装置的实现方案。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种便携式小水电机组效率测试装置，具有携带方便、集成度高、模块化设计，可以克服目前现有的技术不足。
一种便携式小水电机组效率测试装置，包括机组参数检测传感器、便携式USB-6343处理器和便携PC机，其特征在于：所述的机组参数检测传感器输出信号和便携式USB-6343处理器连接；便携式USB-6343处理器和便携PC机连接。
所述的机组参数检测传感器包括有功功率检测传感器、无功功率检测传感器、蜗壳进口压力检测传感器、蜗壳尾水压力检测传感器、导叶开度检测传感器、机组频率检测传感器、流量检测传感器、上游水位及下游水位检测传感器、发电机出口断路器参数检测传感器。
所述的便携式USB-6343处理器包括AI通道、A/D转换模块、USB通讯接口、Ctr通道、DI通道、计数器、晶振模块，所述的AI通道和A/D转换模块连接；Ctr通道和计数器连接；USB通讯接口分别和A/D转换模块、计数器、DI通道连接；计数器还与晶振模块连接。
所述的便携式USB-6343处理器和便携PC机连接为USB连接。
与现有技术比较，采用本实用新型的技术方案，通过前端传感器，对小水电机组的有功功率、无功功率、蜗壳进口压力、蜗壳尾水压力、导叶开度、机组频率、流量、上游水位及下游水位进行采集。
对全部的不同传感器通道进行扫描，不同通道的传感器信号进入采集设备的不同模拟量采集端口(AI)中，传感器的电量信号进入采集设备后，首先通过在采集设备的中的模拟量数字量转换器(A/D)进行对模拟量的数据处理，将其转换为数字化信号，再通过计算数字信号值求出发电机实际有功功率、无功功率、蜗壳进口压力、蜗壳出口压力、导叶开度、机组频率、流量、上游水位及下游水位。
整个装置采用模块化、便携式设计，把采集到的传感器输出信号通过采集设备6343转换成为数字化电信号，在通过usb通信方式传输给便携PC机进行分析处理。
使用便携式采集卡USB-6343，其中包括4路模拟输出通道（AO），采样率可到900kS/s，具有16位分辨率，可输出范围达到±10 V；模拟量采集通过（AI）具有32路模拟输入，采样率可达500 kS/s，具有16位分辨率，采集范围到达±10 V；数字开关量通道包括32条，其中为1MHz硬件定时方式；除此之外采集设备卡还拥有4路32位计数器/定时器，可针对PWM、编码器、频率、事件计数等等功能，采用NI-STC3定时和同步技术，实现高级定时和触发。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。
参见图1所示，小水电机组在运行时，通过功率变送器对整个机组有功功率、无功功率进行采集，通过使用便携式采集卡USB-6343中的模拟量通道AI0和AI1端口进行采集；压力变送器将小水电机组的蜗壳进口压力和尾水压力变换成为电信号传输到采集卡模拟量通道AI2和AI3当中进行采集；拉绳传感器、超声波流量计分别将机组导叶开度及机组流量转变为电量信号传输到采集卡模拟通道AI4和AI5当中；水位传感器将小水电机组的上游水位及下游水位转换为电信号传输到采集卡通道AI6和AI7当中；所有采集的模拟量信号，通过各自通道进入到采集卡中，再通过采集卡内部的A/D转换模块配合内部晶振时钟进行计算，将模拟量信号分别转换为数字量信号，通过采集卡内部USB通讯模块传输到便携PC机中进行计算。机组的频率脉冲信号通过电路板整形后，将脉冲信号输入到采集卡Ctr0通道中，再通过采集卡内部计数器模块及晶振模块配合计算出脉冲频率，通过USB通信模块传输到便携PC机中进行计算。机组出口断路器状态信号通过开关量信号端口DI0进入采集卡，通过内部处理再通过USB通讯模块传输到便携PC机中进行计算。
整个装置采用模块化、便携式设计接线简单，便携PC机平台资源丰富、使用方便的，采集设备与便携PC机通过简单的USB数据线连接，抗干扰性能好，具有易换性和良好的扩展性。
Claims (2)
1.一种便携式小水电机组效率测试装置，包括机组参数检测传感器、便携式USB-6343处理器和便携PC机，其特征在于：所述的机组参数检测传感器输出信号和便携式USB-6343处理器连接；便携式USB-6343处理器和便携PC机连接；所述的机组参数检测传感器包括有功功率检测传感器、无功功率检测传感器、蜗壳进口压力检测传感器、蜗壳尾水压力检测传感器、导叶开度检测传感器、机组频率检测传感器、流量检测传感器、上游水位及下游水位检测传感器、发电机出口断路器参数检测传感器；所述的便携式USB-6343处理器包括AI通道、A/D转换模块、USB通讯接口、Ctr通道、DI通道、计数器、晶振模块，所述的AI通道和A/D转换模块连接；Ctr通道和计数器连接；USB通讯接口分别和A/D转换模块、计数器、DI通道连接；计数器还与晶振模块连接。
2.根据权利要求1所述的便携式小水电机组效率测试装置，其特征在于：所述的便携式USB-6343处理器和便携PC机连接为USB连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720325034.7U CN207066756U (zh) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | 一种便携式小水电机组效率测试装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720325034.7U CN207066756U (zh) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | 一种便携式小水电机组效率测试装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207066756U true CN207066756U (zh) | 2018-03-02 |
Family
ID=61502189
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201720325034.7U Active CN207066756U (zh) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | 一种便携式小水电机组效率测试装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207066756U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108802615A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-11-13 | 贵州电网有限责任公司 | 水电机组调速器静态性能测试系统及其测试方法 |
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2017
- 2017-03-30 CN CN201720325034.7U patent/CN207066756U/zh active Active
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