CN208580151U - 一种具有高次谐波监测功能的电信息采集终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种具有高次谐波监测功能的电信息采集终端，包括第一模拟量采集器件、处理器、计量芯片、第一报警器件及存储器件。第一模拟量采集器件用于采集电力系统的电参数，该处理器用于接收第一模拟量采集器件采集的电参数，并将电参数发送至计量芯片，该计量芯片用于根据电参数计算当前的谐波含有率，并将计算得到的当前的谐波含有率反馈至处理器，以使处理器在当前的谐波含有率与预设谐波含有率不等时，控制该第一报警器件发出第一警报以及控制该存储器件执行存储操作。本实用新型的电信息采集终端，不仅可实现实时对电力系统的谐波进行监测，同时还可及时报警通知维护人员及时进行检修，极大地提高了监测效率及监测精度。

Description

一种具有高次谐波监测功能的电信息采集终端

技术领域

本实用新型涉及电能表技术领域，具体涉及一种具有高次谐波监测功能的电信息采集终端。

背景技术

近年来，随着冶金工业、化学工业和电气化铁路的发展，以及直流输电、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，电力系统的污染也日益严重，尤其是冲击性功率负荷(如电弧炉、直流输电换流站)投入电网运行后，会使电网电压发生波动，从而严重干扰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。而众多基于计算机，微处理器控制的精密电子和电力电子装置在电力系统的大量使用，使得电力系统对供电质量的敏感程度越来越高，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。

因此，对电力系统的电能质量，尤其是谐波进行监测是电力系统实现正常运行的必不可少的环节。然而，当前的电力系统在进行谐波监测时，大多采用人工监测，即，采用间隔一段时间即对电力系统进行检修，以排查是否出现电能质量的问题。这种排查方式不仅耗时、需投入人力成本且排查的精度也不高，此外，采用间隔一段时间才进行排查的方式，一旦在未排查时间内出现电能质量，则极有可能造成电力系统的设备出现故障，严重影响电力系统的正常运行。

实用新型内容

本实用新型实施例公开一种具有高次谐波监测功能的电信息采集终端，能够实现实时对电力系统的当前谐波进行监测，监测效率及监测精度高。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种具有高次谐波监测功能的电信息采集终端，所述电信息采集终端包括：

第一模拟量采集器件，所述第一模拟量采集器件用于采集电力系统的电参数；

处理器，所述处理器与所述第一模拟量采集器件连接；

计量芯片，所述计量芯片与所述处理器连接；

第一报警器件，所述第一报警器件与所述处理器连接；以及

存储器件，所述存储器件与所述处理器连接；

所述处理器用于接收所述第一模拟量采集器件采集的所述电参数，并将所述电参数发送至所述计量芯片，所述计量芯片用于根据所述电参数计算当前的谐波含有率，并将计算得到的所述当前的谐波含有率反馈至所述处理器，以使所述处理器在所述当前的谐波含有率与预设谐波含有率不等时，控制所述第一报警器件发出第一警报以及控制所述存储器件执行存储操作。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述电信息采集终端包括终端本体及与所述终端本体可拆卸连接的盖体，所述第一模拟量采集器件、所述处理器、所述计量芯片及所述存储器件均设于所述终端本体内，且所述第一模拟量采集器件、所述计量芯片及所述存储器件均集成于所述处理器上。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述终端本体内设有具有开口的固定架，所述处理器设置在所述固定架内，所述终端本体还包括内置电池以及设置在所述固定架外表面的隔热垫，所述内置电池设置在所述隔热垫上，所述内置电池通过连接导线自所述固定架外表面向所述固定架的开口内延伸并与所述处理器连接，所述内置电池用于对所述处理器供电。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述盖体包括显示面，所述显示面包括显示区域及控制区域，所述电信息采集终端还包括与所述处理器及所述存储器件均连接的显示器件，所述显示器件位于所述显示区域，所述显示器件用于显示所述当前的谐波含有率；所述控制区域上设有第一控制按键及第二控制按键，所述第一控制按键与所述处理器及所述第一模拟量采集器件连接，用于控制所述第一模拟量采集器件启动采集操作或停止采集操作，所述第二控制按键与所述计量芯片及所述处理器连接，所述第二控制按键用于控制所述计量芯片启动计量操作或停止计量操作。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述终端本体的背面设置有间隔设置的强电接线区域和弱电接线区域，所述强电接线区域上设置有若干间隔设置强电接线端子，所述弱电接线区域上设置有若干间隔设置弱电接线端子；

相邻的两个所述强电接线端子之间的距离为1～4cm，相邻的两个所述弱电接线端子之间的距离为0.5～2.5cm。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述处理器为方形板状结构，所述计量芯片设置在所述处理器的其中一个对角处；

所述电信息采集终端还包括变压器，所述变压器设置在所述处理器的另一个对角处，且所述变压器至所述计量芯片之间的距离大于或等于35～55mm。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述电信息采集终端还包括与所述处理器连接的第二模拟量采集器件、第三模拟量采集器件及第二报警器件，所述第二模拟量采集器件用于采集所述电力系统的环境参数并反馈至所述处理器，所述第三模拟量采集器件用于采集所述电力系统的压力参数及流量参数并反馈至所述处理器；

所述处理器还用于在所述环境参数与预设环境参数不符，以及所述压力参数及流量参数分别与预设压力参数、预设流量参数不符时，控制所述第二报警器件发出第二警报，其中，所述第二警报与所述第一警报为不同的警报。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述电信息采集终端还包括监控平台，所述监控平台与所述存储器件连接，所述监控平台用于接收所述存储器件发送的所述当前的谐波含有率及预设谐波含有率。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述电信息采集终端还包括定时器，所述定时器与所述处理器连接，所述定时器用于设定所述第一模拟量采集器件的启动采集时间，并在达到预设时间时发送时间信号至所述处理器，以使所述处理器根据所述时间信号控制所述第一模拟量采集器件执行采集操作。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述电信息采集终端还包括与所述处理器连接的测量器件及电路切断器件，所述测量器件用于检测所述电力系统的当前漏电流，所述处理器还用于在所述当前漏电流大于或等于预设漏电流时，控制所述电路切断器件执行电路切断操作。

与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下有益效果：

本实用新型实施例提供的具有高次谐波监测功能的电信息采集终端，通过设置第一模拟量采集器件将采集到的电力系统的电参数发送至处理器，并通过处理器将该电参数发送至计量芯片上，从而使得计量芯片可根据电参数实时计算当前的谐波含有率，并实时反馈至处理器，进而当当前的谐波含有率出现异常时，处理器可实时控制第一报警器件发出警报。采用上述方式，不仅可实现实时对电力系统的谐波进行监测，同时还可及时报警通知维护人员及时进行检修，极大地提高了监测效率及监测精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中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是本实用新型实施例公开的一种具有高次谐波监测功能的电信息采集终端的结构示意图；

图2是本实用新型实施例公开的一种具有高次谐波监测功能的电信息采集终端的结构框图；

图3是本实用新型实施例公开的一种具有高次谐波监测功能的电信息采集终端的内部结构(未示出存储器件及第一模拟量采集器件)示意图；

图4是本实用新型实施例公开的一种具有高次谐波监测功能的电信息采集终端的背面结构示意图。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

以下将结合附图对本实用新型实施例提供的一种具有高次谐波监测功能的电信息采集终端进行详细说明。

请一并参阅图1至图3，本实用新型实施例的一种具有高次谐波监测功能的电信息采集终端包括第一模拟量采集器件1、处理器2、计量芯片3、第一报警器件4及存储器件5。其中，第一模拟量采集器件1用于采集电力系统的电参数，处理器2与第一模拟量采集器件1连接，计量芯片3与处理器2连接。第一报警器件4与处理器2连接，存储器件5与处理器2连接。该处理器2用于接收第一模拟量采集器件1采集的电参数，并将电参数发送至计量芯片3，该计量芯片3用于根据电参数计算当前的谐波含有率，并将计算得到的当前的谐波含有率反馈至处理器2，以使处理器2在当前的谐波含有率与预设谐波含有率不等时，控制该第一报警器件4发出第一警报以及控制该存储器件5执行存储操作。

应该得知的是，本实用新型的电信息采集终端，可应用于电力系统中，实现对电力系统的用电质量进行实时监测，从而有利于电力系统的正常运行。

其中，该第一模拟量采集器件1采集的电参数可包括电流参数、电压参数及功率参数等。

在本实施例中，该电信息采集终端可包括终端本体10及与终端本体10可拆卸连接的盖体20，该第一模拟量采集器件1、处理器2、计量芯片3及存储器件5均设于该终端本体10内，且该第一模拟量采集器件1、计量芯片3及存储器件5均集成在处理器2上。具体地，该终端本体10可为方形结构，该盖体20可为与该终端本体10相匹配的方形盖体20。为了使得该电信息采集终端的整体结构更加紧凑以及器件之间的布局连接更加合理，该终端本体10内可设有具有开口的固定架11，该处理器2可设置在该固定架11内。采用固定架11固定该处理器2的方式，不仅可有利于处理器2在终端本体10内部的定位和固定，同时也可将处理器2与其他的电子元器件(例如内置电池)等分隔开来，从而有利于处理器2与其他的电子元器件之间的散热。

进一步地，该终端本体10还包括内置电池12以及设置在该固定架11外表面的隔热垫13，该内置电池12设置在隔热垫13上，且该内置电池12通过连接导线自该固定架11的外表面向该固定架11的开口内延伸并与该处理器2连接，该内置电池12用于对处理器2供电。具体地，该隔热垫13可为设置在固定架11外表面的硅胶垫。利用隔热垫13可将内置电池12与处理器2之间分隔开来，从而避免内置电池12在运行时散发的热量直接传递至处理器2，进而避免处理器2在高温环境下运行而有可能出现的运行故障情况。

在本实施例中，为了进一步便于对电力系统的当前谐波的含有率进行实时监测，该盖体20的显示面20a可包括显示区域21及控制区域22，该电信息采集终端还包括与处理器2及存储器件5均连接的显示器件6，该显示器件6位于该显示区域21，该显示器件6用于显示当前的谐波含有率。具体地，由于该终端本体10为方形结构，因此，该显示区域21可为方形区域，且该显示区域21占据该终端本体10的显示面面积的三分之二以上，该显示器件6完全覆盖该显示区域21设置。此外，为了进一步监测电力系统的运行情况，该显示器件6还可用于显示该第一模拟量采集器件1采集的电力系统的电参数，以及该存储器件5存储的当前的谐波含有率及预设谐波含有率的值，从而便于操作人员通过该显示器件6即可及时获知电力系统的运行情况。

作为一种可选的实施方式，该控制区域22上可设置有第一控制按键22a及第二控制按键22b，该第一控制按键22a与处理器2及第一模拟量采集器件1连接，用于控制该第一模拟量采集器件1启动采集操作或停止采集操作。该第二控制按键22b与计量芯片3及处理器2连接，用于控制该计量芯片3启动计量操作或停止计量操作。具体地，该控制区域22位于该显示区域21的一侧，且该控制区域22在该显示面上的占据面积约为该显示区域21的三分之一，该第一控制按键22a与第二控制按键22b并排间隔或上下间隔设置，该第一控制按键22a及第二控制按键22b均可为实体按键或虚拟按键，且当该第一控制按键22a及第二控制按键22b均为虚拟按键时，该控制区域22上可设置控制面板，该第一控制按键22a及第二控制按键22b均为设置在该控制面板上的触控按键。

采用第一控制按键22a及第二控制按键22b分别控制第一模拟量采集器件1及计量芯片3的启停的方式，可有利于操作人员实时通过该第一控制按键22a及第二控制按键22b进行数据的采集或计量，从而进一步便于操作人员对于电力系统的运行监控。

作为另一种可选的实施方式，该电信息采集终端还可包括定时器(未图示)，该定时器与处理器2连接，该定时器用于设定第一模拟量采集器件1的启动采集时间，并在达到预设时间时发送时间信号至处理器2，以使处理器2根据该时间信号控制该第一模拟量采集器件1执行采集操作。也就是说，通过该定时器的方式，操作人员可事先设定好第一模拟量采集器件1的启动采集时间，例如每五分钟启动一次、十分钟启动一次等，在达到该预设时间后，该第一模拟量采集器件1即可进行采集数据操作。

在本实施例中，该处理器2为设置在固定架11内的方形板状结构，该计量芯片3设置在该处理器2的其中一个对角处，该电信息采集终端还包括与处理器2连接的变压器7，该变压器7设置在该处理器2的另一个对角处，且该变压器7至该计量芯片3之间的距离大于或等于35～55mm。采用上述方式，能够确保计量芯片3与变压器7之间具有足够的距离，从而能够避免变压器7与计量芯片3之间的距离太靠近而导致变压器7可能影响计量芯片3对于谐波的计量，进而确保计算出来的数据准确性。

进一步地，该电信息采集终端还包括监控平台8，该监控平台8与存储器件5连接，该监控平台8用于接收该存储器件5发送的当前的谐波含有率及预设谐波含有率。采用将当前的谐波含有率及预设谐波含有率发送至监控平台8的方式，操作人员可通过监控平台8实时获知电力系统的当前运行情况，从而无需操作人员实时去观察显示器件6显示的情况，降低操作人员的工作强度，有利于解放人力。具体地，该监控平台8可通过有线或无线连接的方式与存储器件5连接，例如可通过无线WiFi或蓝牙的方式。

进一步地，该电信息采集终端还包括与处理器2连接的测量器件(未图示)及电路切断器件(未图示)，该测量器件用于检测该电力系统的当前漏电流，该处理器2还用于在当前漏电流大于或等于预设漏电流时，控制该电路切断器件执行电路切断操作。采用上述方式，可有利于在电力系统出现漏电流过大时，及时切断电路，从而避免对电力系统的运行电路造成损坏，有利于电力系统的正常运行。

在本实施例中，为了进一步监测电力系统的其他运行参数，该电信息采集终端还可包括与处理器2连接的第二模拟量采集器件91、第三模拟量采集器件92及第二报警器件93，该第二模拟量采集器件91用于采集电力系统的环境参数并反馈至处理器2，该第三模拟量采集器件92用于采集电力系统的压力参数及流量参数并反馈至处理器2。该处理器2还用于在该环境参数与预设环境参数不符时，以及该压力参数及流量参数分别与预设压力参数、预设流量参数不符时，控制该第二报警器件93发出第二警报，其中，该第二警报与该第一警报为不同的警报。具体地，该环境参数可包括温度、噪声、湿度等。该环境参数与预设环境参数不符是指：该环境参数大于或等于预设环境参数。同理，该压力参数、流量参数分别与预设压力参数、预设流量参数不符是指：该压力参数大于或等于预设环境参数，该流量参数大于或等于预设流量参数。

进一步地，该第一报警器件4及第二报警器件93均设置在该终端本体10的外部，该第一报警器件4可为声音报警器，该第二报警器件93可为光报警器，且该第一警报为声音警报，该第二警报为光警报。同理，在其他实施例中，该第一报警器件4可为光报警器，该第二报警器件93可为声音报警器，该第一警报可为光警报，该第二警报可为声音警报。

请参阅图4，为了实现该电信息采集终端与其他终端的连接，本实施例中，该终端本体10的背面设置有间隔设置的强电接线区域14和弱电接线区域15，且该强电接线区域14上设置有若干间隔设置的强电接线端子14a，该弱电接线区域15上设置有若干间隔设置的弱电接线端子15a。其中，相邻的两个强电接线端子14a之间的距离为1～4cm，相邻的两个弱电接线端子15a之间的距离为0.5～2.5cm。

采用将强电接线区域14与弱电接线区域15间隔设置的方式，可实现将强电接线端口和弱电接线端口隔离设置，确保强电接线端口与弱电接线端口之间的绝缘隔离效果。此外，相邻的两个强电接线端子14a间隔设置，以及相邻的两个弱电接线端子15a间隔设置，也是为了确保相邻的两个端子之间能够具有足够的距离实现绝缘隔离。

本实用新型实施例提供的具有高次谐波监测功能的电信息采集终端，通过设置第一模拟量采集器件将采集到的电力系统的电参数发送至处理器，并通过处理器将该电参数发送至计量芯片上，从而使得计量芯片可根据电参数实时计算当前的谐波含有率，并实时反馈至处理器，进而当当前的谐波含有率出现异常时，处理器可实时控制第一报警器件发出警报。采用上述方式，不仅可实现实时对电力系统的谐波进行监测，同时还可及时报警通知维护人员及时进行检修，极大地提高了监测效率及监测精度。

以上对本实用新型实施例公开的一种具有高次谐波监测功能的电信息采集终端进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的一种具有高次谐波监测功能的电信息采集终端及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种具有高次谐波监测功能的电信息采集终端，其特征在于，所述电信息采集终端包括：

第一模拟量采集器件，所述第一模拟量采集器件用于采集电力系统的电参数；

处理器，所述处理器与所述第一模拟量采集器件连接；

计量芯片，所述计量芯片与所述处理器连接；

第一报警器件，所述第一报警器件与所述处理器连接；以及

存储器件，所述存储器件与所述处理器连接；

所述处理器用于接收所述第一模拟量采集器件采集的所述电参数，并将所述电参数发送至所述计量芯片，所述计量芯片用于根据所述电参数计算当前的谐波含有率，并将计算得到的所述当前的谐波含有率反馈至所述处理器，以使所述处理器在所述当前的谐波含有率与预设谐波含有率不等时，控制所述第一报警器件发出第一警报以及控制所述存储器件执行存储操作。

2.根据权利要求1所述的电信息采集终端，其特征在于，所述电信息采集终端包括终端本体及与所述终端本体可拆卸连接的盖体，所述第一模拟量采集器件、所述处理器、所述计量芯片及所述存储器件均设于所述终端本体内，且所述第一模拟量采集器件、所述计量芯片及所述存储器件均集成于所述处理器上。

3.根据权利要求2所述的电信息采集终端，其特征在于，所述终端本体内设有具有开口的固定架，所述处理器设置在所述固定架内，所述终端本体还包括内置电池以及设置在所述固定架外表面的隔热垫，所述内置电池设置在所述隔热垫上，所述内置电池通过连接导线自所述固定架外表面向所述固定架的开口内延伸并与所述处理器连接，所述内置电池用于对所述处理器供电。

4.根据权利要求3所述的电信息采集终端，其特征在于，所述盖体包括显示面，所述显示面包括显示区域及控制区域，所述电信息采集终端还包括与所述处理器及所述存储器件均连接的显示器件，所述显示器件位于所述显示区域，所述显示器件用于显示所述当前的谐波含有率；所述控制区域上设有第一控制按键及第二控制按键，所述第一控制按键与所述处理器及所述第一模拟量采集器件连接，用于控制所述第一模拟量采集器件启动采集操作或停止采集操作，所述第二控制按键与所述计量芯片及所述处理器连接，所述第二控制按键用于控制所述计量芯片启动计量操作或停止计量操作。

5.根据权利要求3所述的电信息采集终端，其特征在于，所述终端本体的背面设置有间隔设置的强电接线区域和弱电接线区域，所述强电接线区域上设置有若干间隔设置的强电接线端子，所述弱电接线区域上设置有若干间隔设置的弱电接线端子；

相邻的两个所述强电接线端子之间的距离为1～4cm，相邻的两个所述弱电接线端子之间的距离为0.5～2.5cm。

6.根据权利要求2至5任一项所述的具有高次谐波监测功能的电信息采集终端，其特征在于，所述处理器为方形板状结构，所述计量芯片设置在所述处理器的其中一个对角处；

所述电信息采集终端还包括变压器，所述变压器设置在所述处理器的另一个对角处，且所述变压器至所述计量芯片之间的距离大于或等于35～55mm。

7.根据权利要求1至5任一项所述的具有高次谐波监测功能的电信息采集终端，其特征在于，所述电信息采集终端还包括与所述处理器连接的第二模拟量采集器件、第三模拟量采集器件及第二报警器件，所述第二模拟量采集器件用于采集所述电力系统的环境参数并反馈至所述处理器，所述第三模拟量采集器件用于采集所述电力系统的压力参数及流量参数并反馈至所述处理器；

所述处理器还用于在所述环境参数与预设环境参数不符，以及所述压力参数及流量参数分别与预设压力参数、预设流量参数不符时，控制所述第二报警器件发出第二警报，其中，所述第二警报与所述第一警报为不同的警报。

8.根据权利要求1至5任一项所述的具有高次谐波监测功能的电信息采集终端，其特征在于，所述电信息采集终端还包括监控平台，所述监控平台与所述存储器件连接，所述监控平台用于接收所述存储器件发送的所述当前的谐波含有率及预设谐波含有率。

9.根据权利要求1所述的电信息采集终端，其特征在于，所述电信息采集终端还包括定时器，所述定时器与所述处理器连接，所述定时器用于设定所述第一模拟量采集器件的启动采集时间，并在达到预设时间时发送时间信号至所述处理器，以使所述处理器根据所述时间信号控制所述第一模拟量采集器件执行采集操作。

10.根据权利要求1所述的电信息采集终端，其特征在于，所述电信息采集终端还包括与所述处理器连接的测量器件及电路切断器件，所述测量器件用于检测所述电力系统的当前漏电流，所述处理器还用于在所述当前漏电流大于或等于预设漏电流时，控制所述电路切断器件执行电路切断操作。