CN208596194U - 一种电参数监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电参数监测技术领域，具体公开了一种电参数监测系统，包括后台服务器与位于不同监测现场的多个采集终端，采集终端与后台服务器之间进行无线通讯连接，其中：采集终端包括无线通讯模块、电参数采集模块以及DTU运算模块。本实用新型的一种电参数监测系统，采集终端完成电参数的基本运算，减轻了后台服务器的数据运算量，降低后台服务器的运行成本；同时，后台服务器与多个采集终端进行无线通讯，实现对多个被测对象的用电情况实时监测，确保用电系统更加安全稳定。

Description

一种电参数监测系统

技术领域

本实用新型涉及电参数监测技术领域，尤其涉及一种电参数监测系统。

背景技术

在现有技术中，如果需要对配电系统进行远程监控升级改造，增加远程采集配电系统电参数采集等功能，常规的解决方式是在现场安装带无线通讯功能的数据终端，再另行配置电力智能仪表。这种方案存在以下几个问题：

(1)不同现场的配电系统，可供改造安装位置与安装空间一般都不同，需要与仪表的尺寸和方式相匹配，常会造成现场安装困难且每个改造现场均需要预先勘察进而准备改造材料，浪费人力物力；

(2)不同厂家的电力智能仪表的接线排列顺序多有差别，安装难以标准化；同时，不同厂家的电力智能仪表其嵌入式软件各自不同，与数据终端之间则会出现软件匹配问题，甚至数据传输不稳定等问题，导致现场配置工作量与工作难度增大；

(3)数据终端一般采用透传方式，直接把数据集中到后台服务器进行运算处理，导致后台服务器运算要求高，相应运行费用高；

上述存在的几个问题最终导致对配电系统进行远程监控升级改造项目不能标准化实施，难以快速大规模推广与应用。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种电参数监测系统。

一种电参数监测系统，电参数监测系统包括后台服务器与位于不同监测现场的多个采集终端，采集终端与后台服务器之间进行无线通讯连接，其中：

采集终端包括无线通讯模块、电参数采集模块以及DTU运算模块；电参数采集模块采集监测现场被测对象的电参数信号；DTU运算模块将电参数信号整理成为电参数数据包后通过无线通讯模块发送至后台服务器；无线通讯模块向后台服务器发送电参数数据包，和/或接收后台服务器发送的控制命令；

后台服务器接收电参数数据包并进行运算分析得到监测数据，和/或向无线通讯模块发送控制命令。

进一步的，电参数监测系统还包括至少一个智能终端，后台服务器与智能终端进行无线通讯，智能终端查看后台服务器的监测数据并向后台服务器发送控制指令。

进一步的，电参数采集模块包括电流电压采样端口以及与电流电压采样端口电连接的集成计量电路，其中：

被测对象的电流信号以及电压信号经电流电压采样端口采样后传送至集成计量电路，集成计量电路进行分析运算后得到电参数信号。

进一步的，采集终端还包括供电模块，供电模块为无线通讯模块和DTU运算模块供电，其中：

供电模块包括可充电电池以及外接电源接口和供电电路；外接电源接口接入外部电压，通过供电电路为无线通讯模块、DTU运算模块供电；和/或为可充电电池充电；可充电电池与无线通讯模块和DTU运算模块分别电连接，外接电源接口无外部电压接入时，可充电电池为无线通讯模块和DTU运算模块供电。

进一步的，智能终端为手机或者电脑。

进一步的，采集终端与后台服务器之间通过GPRS网络进行无线通讯。

进一步的，采集终端还包括外接端口，外接端口与DTU运算模块电连接，其中：外接端口接入外部设备，外部设备与DTU运算模块进行信息交互。

进一步的，采集终端还包括显示装置，显示装置与电参数采集模块电连接，其中：

显示装置与电参数采集模块电连接，用于显示电参数采集模块采集的电参数信号。

本实用新型的一种电参数监测系统，采集终端完成电参数的基本运算，减轻了后台服务器的数据运算量，降低后台服务器的运行成本；同时，后台服务器与多个采集终端进行无线通讯，实现对多个被测对象的用电情况实时监测，确保用电系统更加安全稳定。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，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它附图。

图1为本实用新型实施例的电参数监测系统的模块组成图(一)；

图2为本实用新型实施例的电参数监测系统的模块组成图(二)；

图3为本实用新型实施例的电参数监测系统的模块组成图(三)；

图4为本实用新型实施例的电参数监测系统的模块组成图(四)；

图5为本实用新型实施例的电参数监测系统的模块组成图(五)；

图6为本实用新型实施例的电参数监测系统的模块组成图(六)；

其中：1-后台服务器、2-采集终端、201-无线通讯模块、202-电参数采集模块、2021-电流电压采样端口、2022-集成计量电路、203-DTU运算模块、204-供电模块、2041-可充电电池、2042-外接电源接口、2043-供电电路、205-外接端口、206-显示装置、3-智能终端。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，为本实用新型实施例的一种电参数监测系统，本实施例中电参数监测系统包括后台服务器1与位于不同监测现场的多个采集终端2，图1中包括四个采样终端2，可以理解的是，这并不是对本实施例保护范围的限定，采集终端2与后台服务器1之间进行无线通讯连接，后台服务器1与位于不同监测现场的采集终端2之间进行无线通讯，能够实时了解所监管的大范围区域内的被测对象的用电情况。其中，如图2所示，为减少后台服务器1的数据处理量，采集终端2包括无线通讯模块201、电参数采集模块202以及DTU运算模块203；电参数采集模块202采集监测现场被测对象的电参数信号；DTU运算模块203将电参数信号整理成为电参数数据包后通过无线通讯模块201发送至后台服务器1；无线通讯模块201向后台服务器1发送电参数数据包，和/或接收后台服务器1发送的控制命令。本实用新型实施例中电参数采集模块202的功能是采集被测对象的电参数信号，该电参数信号可以包括电压信号、电流信号、正向有功电能、反向有功电能、功率、功率因数等参数；本实施例对电参数采集模块202的具体产品型号不做限定，只需要能够实现本实施例设计目的即可。本实用新型实施例的DTU运算模块203用于将电参数信号整理成为电参数数据包，该电参数数据包的内容不仅从信号传输的方式或者协议方面做出整理，还应当具备一些基础运算功能，本实施例的DTU运算模块203与电参数采集模块202的组合，实现根据被测对象的电压电流输出模拟值，经过滤波、模数转换、数据计算、统计归纳、数据存储、等等操作，最终成为采集数据包后被无线通讯模块201发送至后台服务器1。本实施例对DTU运算模块203的具体产品型号不做限定，本领域技术人员根据现有产品进行选用即可。本实用新型实施例对无线通讯模块201的具体通讯方式不做限定，可采用现有技术中可实现长距离信号传输的通讯方式，优选的，无线通讯模块201与后台服务器1之间基于GPRS网络进行通讯。为实现GPRS网络的通讯，无线通讯模块201包括安装有SIM卡的物联网装置以及天线，本实用新型实施例对无线通讯模块201的网络接口以及通信协议等均不作具体限定，本领域技术人员通过具体设计要求自行选择设置即可。后台服务器1接收电参数数据包并进行运算分析得到监测数据，和/或向无线通讯模块201发送控制命令。本实施例的后台服务器1可外接显示器，可将后台服务器的监测数据、各个采集终端的工作状态信息进行直观的显示，工作人员通过显示器显现的信息采取相对应的监管措施；后台服务器1可向对应采集终端2发送相应的控制命令，如控制采集终端2休眠，暂停电参数采集，或者控制采集终端2将一个时间段内电参数的累计结果向后台服务器1进行发送等，控制命令的具体内容还需设计人员设定具体实现的功能决定，当本实施例的监测系统所实现的功能越多时，控制命令的类型也越丰富。优选的，采集终端2还包括具有防尘、抗干扰功能的外壳，将无线通讯模块201、电参数采集模块202以及DTU运算模块203安装在外壳中，能够使采集终端2的信息采集、运算处理、无线通讯等工作更加稳定安全。本实施例对外壳的材质以及大小不做具体限定，本领域技术人员根据采集终端2所包含的器件大小及数量进行设计即可，材质可选用铝合金制成。本实施例电参数监测系统，采集终端2完成电参数的基本运算，减轻了后台服务器1的数据运算量，降低后台服务器1的运行成本；同时，后台服务器1与多个采集终端2进行无线通讯，实现对多个被测对象的用电情况实时监测，确保用电系统更加安全稳定。

具体的，如图3所示，本实用新型实施例的电参数监测系统还包括至少一个智能终端3，后台服务器1与智能终端3进行无线通讯，智能终端3查看后台服务器1的监测数据并向后台服务器1发送控制指令，附图3中举例了本实用新型实施例中包含两个智能终端3，可以理解的是，这并不是对本实施方式的限定。本实施例中的智能终端3可为手机或者电脑，通过访问后台服务器1从而获取后台服务器1中部分或者所有的监测数据，以及向后台服务器1发送控制指令，以控制后台服务器1对相应的数据进行处理。本实施例对后台服务器1与智能终端3之间的无线通讯方式不做限定，现有技术中已有智能终端3与后台服务器1之间无线通讯的应用实例，本领域技术人员进行借鉴并设计即可。

具体的，如图4所示，本实施例的电参数采集模块202包括电流电压采样端口2021以及与电流电压采样端口2021电连接的集成计量电路2022，其中：被测对象的电流信号以及电压信号经电流电压采样端口2021采样后传送至集成计量电路2022，集成计量电路2022进行分析运算后得到电参数信号。集成计量电路2022将电流信号和电压信号进行计量处理，可计量正向有功电能、反向有功电能、当前电流、当前电压、功率、功率因数等参数。本实施例对集成计量电路2022的具体设计不做限定，通过现有技术中的电能计量芯片及其外围电路实现便可，本实施例对电能计量芯片的通道个数、计量精度、输出方式、功耗等均不作限定，可选用RN8302、RN8302B、ATT7022E等芯片。本实施例中的电流电压采样端口2021可设置在外壳上，且对其具体安装的位置不做限定。本实施例的集成计量电路2022与DTU运算模块203电连接，将电参数信号发送至DTU运算模块203进行整理从而得到电参数数据包。本实施例的电参数采集模块202实现了电参数的采集以及基本运算，得到包含多种参数的电参数信号，是整个电参数监测系统的重要环节。

具体的，如图5所示，本实施例的采集终端2还包括供电模块204，供电模块204为无线通讯模块201和DTU运算模块203供电，其中：供电模块204包括可充电电池2041以及外接电源接口2042和供电电路2043，可充电电池2041与供电电路2043电连接；外接电源接口接入外部电压，通过供电电路2043为无线通讯模块201、DTU运算模块203供电；和/或为可充电电池2041充电；可充电电池2041与无线通讯模块201和DTU运算模块203分别电连接，外接电源接口2042无外部电压接入时，可充电电池2041为无线通讯模块201和DTU运算模块203供电。本实用新型实施例中，当外接电源端口2042接入外部电压时，可充电电池2041就无需为无线通讯模块201、DTU运算模块203供电，供电电路2043为无线通讯模块201、DTU运算模块203供电的同时，如果可充电电池2041的电量不足，供电电路2043还为可充电电池2041充电，直至充满；可充电电池2041电量充满后，供电电路2043为可充电电池2041进行浮充，当外接电源端口2042无外部电压接入时，可充电电池2041为无线通讯模块201、DTU运算模块203供电，以保证本实施例中的采集终端2能够正常工作。本实施例中，优选的，外接电源端口2042安装在外壳上，但不限定在外壳的具体安装位置，本实施例的外接电源端口2042接入的外部电压可为直流电，也可为交流电，例如直流12V、交流220V等，具体视供电电路的设计决定。本实施例对供电电路2043的具体设计不做限定，只需要达到将交流电转化为直流电、电压电流变换的功能即可，这是由于无线通讯模块201、DTU运算模块203的工作电压为较小的直流电压，所以为实现采集终端2的正常运行，供电电路2043的设计满足以上要求即可，本领域技术人员可以用专业经验自行设计，也可直接借鉴现有技术中已有的电路设计实现。本实施例对可充电电池2041的具体产品信号以及电池容量大小均不做限定，优先选用锂离子电池实现本设计目的，锂离子电池能量密度大、工作温度范围宽，非常适用本设计。

具体的，如图6所示，本实施例中的采集终端2还包括外接端口205，外接端口205与DTU运算模块203电连接，其中：外接端口205接入外部设备，外部设备与DTU运算模块203进行信息交互。本实施例对外接端口205的具体型号或类型不做限定，可为RS485端口，RS485端口可以外接任何符合RS485接口的产品，例如可外接温度传感器，对监测现场的温度进行实时测量，还可外接烟雾传感器，当配电现场出现事故引起烟雾较多时，通过烟雾传感器的测量；还可为USB接口、USB Type-C接口、串行接口等等。

具体的，如图6所示，本实施例中的采集终端2还包括显示装置206，显示装置206与电参数采集模块202电连接，其中：显示装置206与电参数采集模块202电连接，用于显示电参数采集模块202采集的电参数信号。本实施例对显示装置206的具体产品型号不做限定，对显示装置206的具体尺寸也不做限定，具体视采集终端2的大小以及使用要求决定。本实施例的显示装置206对电参数信号进行显示，工作人员进行现场检修或者日常检查时，可通过显示装置206直观的了解被测对象的用电情况，如果发现异常也可及时采取应对措施。

以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。

Claims (8)

1.一种电参数监测系统，其特征在于，所述电参数监测系统包括后台服务器与位于不同监测现场的多个采集终端，所述采集终端与所述后台服务器之间进行无线通讯连接，其中：

所述采集终端包括无线通讯模块、电参数采集模块以及DTU运算模块；所述电参数采集模块采集监测现场被测对象的电参数信号；所述DTU运算模块将所述电参数信号整理成为电参数数据包后通过所述无线通讯模块发送至所述后台服务器；所述无线通讯模块向所述后台服务器发送所述电参数数据包，和/或接收所述后台服务器发送的控制命令；

所述后台服务器接收所述电参数数据包并进行运算分析得到监测数据，和/或向所述无线通讯模块发送控制命令。

2.根据权利要求1所述的一种电参数监测系统，其特征在于，所述电参数监测系统还包括至少一个智能终端，所述后台服务器与所述智能终端进行无线通讯，所述智能终端查看所述后台服务器的所述监测数据并向所述后台服务器发送控制指令。

3.根据权利要求2所述的一种电参数监测系统，其特征在于，所述电参数采集模块包括电流电压采样端口以及与所述电流电压采样端口电连接的集成计量电路，其中：

所述被测对象的电流信号以及电压信号经所述电流电压采样端口采样后传送至所述集成计量电路，所述集成计量电路进行分析运算后得到所述电参数信号。

4.根据权利要求3所述的一种电参数监测系统，其特征在于，所述采集终端还包括供电模块，所述供电模块为所述无线通讯模块和所述DTU运算模块供电，其中：

所述供电模块包括可充电电池以及外接电源接口和供电电路；所述外接电源接口接入外部电压，通过所述供电电路为所述无线通讯模块、所述DTU运算模块供电；和/或为所述可充电电池充电；所述可充电电池与所述无线通讯模块和所述DTU运算模块分别电连接，所述外接电源接口无外部电压接入时，所述可充电电池为所述无线通讯模块和所述DTU运算模块供电。

5.根据权利要求2所述的一种电参数监测系统，其特征在于，所述智能终端为手机或者电脑。

6.根据权利要求2所述的一种电参数监测系统，其特征在于，所述采集终端与所述后台服务器之间通过GPRS网络进行无线通讯。

7.根据权利要求4所述的一种电参数监测系统，其特征在于，所述采集终端还包括外接端口，所述外接端口与所述DTU运算模块电连接，其中：所述外接端口接入外部设备，所述外部设备与所述DTU运算模块进行信息交互。

8.根据权利要求4所述的一种电参数监测系统，其特征在于，所述采集终端还包括显示装置，所述显示装置与所述电参数采集模块电连接，其中：

所述显示装置与所述电参数采集模块电连接，用于显示所述电参数采集模块采集的所述电参数信号。