CN209087123U - 一种无线电参数采集终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电参数采集技术领域，具体公开了一种无线电参数采集终端，采集终端包括外壳，以及安装在外壳内部的无线通讯模块、电参数采集模块、供电模块、DTU运算模块，电参数采集模块用于采集配电现场监控对象的电流信号以及电压信号；DTU运算模块对电流信号、电压信号进行整理得到采集数据包；无线通讯模块将采集数据包发送至总服务器；供电模块为无线通讯模块、DTU运算模块供电。本实用新型的一种无线电参数采集终端，将信号采集、信号处理及收发功能整合到一个产品中实现，不仅安装方便，数据传输也更加稳定安全，同时还减轻了总服务器的数据运算量，降低总服务器的运行成本。

Description

一种无线电参数采集终端

技术领域

本实用新型涉及电参数采集技术领域，尤其涉及一种无线电参数采集终端。

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无线电参数采集终端。

一种无线电参数采集终端，采集终端包括外壳，以及安装在外壳内部的无线通讯模块、电参数采集模块、供电模块、DTU运算模块，其中：电参数采集模块用于采集配电现场监控对象的电流信号以及电压信号；DTU运算模块与无线通讯模块、电参数采集模块分别电连接，DTU运算模块对电流信号、电压信号进行整理得到采集数据包；无线通讯模块将采集数据包发送至总服务器，和/或接收总服务器下发的控制命令；供电模块为无线通讯模块、DTU运算模块供电。

进一步的，电参数采集模块包括安装在外壳上的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：监控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发送至DTU运算模块进行整理。

进一步的，供电模块包括外接电源端口与供电电路，其中：

外接电源端口接入外部电压，通过供电电路为无线通讯模块、DTU运算模块供电。

进一步的，供电模块还包括可充电电池，其中：

可充电电池与无线通讯模块、DTU运算模块电连接，可充电电池在外接电源端口未接入外部电压时为无线通讯模块、DTU运算模块供电；

可充电电池与供电电路电连接，外接电源端口接入外部电压时，供电电路为可充电电池充电。

进一步的，还包括安装在外壳上的外置显示端口，其中：外置显示端口与电参数采集模块电连接；外置显示端口接入显示装置，用于将电参数采集模块采集的电流信号与电压信号的值进行显示。

进一步的，还包括安装在外壳上的指示灯，其中：指示灯与DTU运算模块电连接，DTU运算模块控制指示灯的指示状态。

进一步的，还包括安装在外壳上的RS485拓展端口，RS485拓展端口与DTU运算模块电连接。

进一步的，无线通讯模块基于GPRS网络进行通讯。

进一步的，外壳由铝合金制成。

本实用新型的一种无线电参数采集终端，将信号采集、信号处理及收发功能整合到一个产品中实现，不仅安装方便，也不会出现电力智能仪表和数据终端之间软件匹配的问题，使数据传输更加稳定安全，同时还减轻了总服务器的数据运算量，降低总服务器的运行成本。

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无线电参数采集终端的外部结构图；

图2为本实用新型实施例的无线电参数采集终端的模块组成图；

其中：1-采集终端、101-外壳、102-无线通讯模块、103-电参数采集模块、1031-电流电压采样端口、1032-集成计量电路、104-供电模块、1041-外接电源端口、1042-供电电路、1043-可充电电池、105-DTU运算模块、106-外置显示端口、107-RS485拓展端口。

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至图2所示，为本实用新型实施例的一种无线电参数采集终端，采集终端1包括外壳101，以及安装在外壳101内部的无线通讯模块102、电参数采集模块103、供电模块104、DTU运算模块105，本实施例对外壳101的形状以及具体结构均不做限定，具体视内部功能模块所需空间进行设计即可，本实施例对外壳101的材质也不做限定，可用金属制成，便于采集终端在工作中产生的热量散出，优选的，选用合金制成，例如铝合金或者镁合金。

在本实施例中，电参数采集模块103用于采集配电现场监控对象的电流信号以及电压信号；DTU运算模块105与无线通讯模块102、电参数采集模块103分别电连接，DTU运算模块105对电流信号、电压信号进行整理得到采集数据包；无线通讯模块102将采集数据包发送至总服务器，和/或接收总服务器下发的控制命令；供电模块104为无线通讯模块102、DTU运算模块105供电。本实施例对无线通讯模块102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即可，优选的，无线通讯模块102基于GPRS网络进行通讯。为实现GPRS网络的通讯，无线通讯模块102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102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。本实用新型实施例的电参数采集模块103用于采集配电现场监控对象的电流信号以及电压信号，本实施例对于电参数采集模块103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。本实施例中的DTU运算模块105用于对电流信号、电压信号进行进一步整理得到采集数据包，无线通讯模块102再将采集数据包发送至总服务器，通过DTU运算模块105的数据整理过程，减少总服务器的数据运算量，相对于现有技术，在实现本实用新型设计目的的基础上，与本实施例采集终端1相配置的总服务器的运行成本更低。本实施例中供电模块104的设计是为了给DTU运算模块105和无线通讯模块102供电，使DTU运算模块105与无线通讯模块102能够正常的进行数据的处理以及收发，本实施例对供电模块104的具体设计不做限定，只需实现本实施例设计目的即可。本实用新型的采集终端1，将信号采集、信号处理及收发功能整合到一个产品中实现，不仅安装方便，也不会出现电力智能仪表和数据终端之间软件匹配的问题，使数据传输更加稳定安全，同时还减轻了总服务器的数据运算量，降低总服务器的运行成本。

具体的，如图1至图2所示，本实施例的电参数采集模块103包括安装在外壳101上的电流电压采样端口1031以及与电流电压采样端口1031电连接的集成计量电路1032，其中：监控对象的电流信号以及电压信号经电流电压采样端口1031采样后传送至集成计量电路1032，集成计量电路1032进行分析运算后发送至DTU运算模块105进行整理。集成计量电路1032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1032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。本实施例中对电流电压采样端口1031在外壳101上的具体安装位置不做限定。本实施例的集成计量电路1032与DTU运算模块105电连接，对电流信号和电压信号进行分析运算后得到需要计量的参数后再发送至DTU运算模块105进行整理得到采集数据包，再由无线通讯模块102向总服务器发送，总服务器根据接收到的采集数据包可实时了解监控对象的用电情况。

具体的，本实施例中的供电模块104包括外接电源端口1041与供电电路1042，其中：外接电源端口1041安装在外壳101上，并接入外部电压，通过供电电路1042为无线通讯模块102、DTU运算模块105供电。优选的，供电模块104还包括可充电电池1043，其中：可充电电池1043与无线通讯模块102、DTU运算模块105电连接，可充电电池1043在外接电源端口1041未接入外部电压时为无线通讯模块102、DTU运算模块105供电；可充电电池1043与供电电路1042电连接，外接电源端口1041接入外部电压时，供电电路1042为可充电电池1043充电。本实用新型实施例中，当外接电源端口1041接入外部电压时，可充电电池1043就无需为无线通讯模块102、DTU运算模块105供电，供电电路1042为无线通讯模块102、DTU运算模块105供电的同时，如果可充电电池1043的电量不足，供电电路1042还为可充电电池1043充电，直至充满；可充电电池1043电量充满后，供电电路1042为可充电电池1043进行浮充，当外接电源端口1041无外部电压接入时，可充电电池1043为无线通讯模块102、DTU运算模块105供电，以保证本实施例的采集终端1能够正常工作。本实施例中对外接电源端口1041在外壳101上的具体安装位置不做限定，本实施例对外接电源端口1041所接入的外部电压值不做具体限定，既可为直流电，也可为交流电，例如220V交流电、12V直流电、24V直流电等。本实施例对供电电路1042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102、DTU运算模块105的工作电压为较小的直流电压，所以为实现本实施例的采集终端1正常运行，供电电路1042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1043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1至图2所示，本实施例的采集终端1还包括安装在外壳101上的外置显示端口106，其中：外置显示端口106与电参数采集模块103电连接；外置显示端口106接入显示装置，用于将电参数采集模块103采集的电流信号与电压信号的值进行显示。本实施例中对外置显示端口106在外壳101上的具体安装位置不做限定，本实施例对外置显示端口106的具体类型也不做限定，具体视常用的显示装置的接口类型而定。本实施例对显示装置的具体产品型号也不做限定，只需实现对电参数采集模块103所得参数的显示即可。本实施例设计外置显示端口可外接显示装置，当工作人员进行现场检修或者日常检查时，可通过外接的显示装置直观的了解监控对象的用电情况，如果发现异常也可及时采取应对措施。

具体的，本实施例的采集终端1还包括安装在外壳101上的指示灯，其中：指示灯与DTU运算模块105电连接，DTU运算模块105控制指示灯的指示状态。本实施例中对指示灯在外壳101上的具体安装位置不做限定。指示灯可指示电源连接情况、可充电电池的电量情况、无线通讯模块102信号收发结果等，对于本实施例采集终端1需要指示的信号均可通过指示灯的状态进行指示。本实施例对指示灯的具体产品信号不做限定，可选用LED灯珠的亮灭状态进行指示，还可通过LED灯珠的颜色进行指示，此处不做具体限定。指示灯的设计可让现场检测人员能够直接了解采集终端的一些工作状态，从而当采样出现故障时，能够更快的找到故障原因进而维修。

具体的，如图1至图2所示，本实施例的采集终端1还包括安装在外壳101上的RS485拓展端口107，RS485拓展端口107与DTU运算模块105电连接。本实施例中对RS485拓展端口107在外壳101上的具体安装位置不做限定。RS485拓展端口107用于外接任何具有RS485接口的产品，例如可外接温度传感器，对采集终端1外部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，DTU运算模块105获知后可向总服务器发出报警信息；还可在本实施例的采集终端1上加入报警装置，出现异常情况时报警提醒工作人员，避免出现较大的财产损失；还可外接开关量传感器，可以测量监控对象的分合闸状态等。

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 (9)

1.一种无线电参数采集终端，其特征在于，所述采集终端包括外壳，以及安装在所述外壳内部的无线通讯模块、电参数采集模块、供电模块、DTU运算模块，其中：

所述电参数采集模块用于采集配电现场监控对象的电流信号以及电压信号；所述DTU运算模块与所述无线通讯模块、所述电参数采集模块分别电连接，所述DTU运算模块对所述电流信号、所述电压信号进行整理得到采集数据包；所述无线通讯模块将所述采集数据包发送至总服务器，和/或接收所述总服务器下发的控制命令；所述供电模块为所述无线通讯模块、所述DTU运算模块供电。

2.根据权利要求1所述的一种无线电参数采集终端，其特征在于，所述电参数采集模块包括安装在所述外壳上的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：

所述监控对象的所述电流信号以及所述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发送至所述DTU运算模块进行整理。

3.根据权利要求2所述的一种无线电参数采集终端，其特征在于，所述供电模块包括外接电源端口与供电电路，其中：

所述外接电源端口接入外部电压，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。

4.根据权利要求3所述的一种无线电参数采集终端，其特征在于，所述供电模块还包括可充电电池，其中：

所述可充电电池与所述无线通讯模块、所述DTU运算模块电连接，所述可充电电池在所述外接电源端口未接入外部电压时为所述无线通讯模块、所述DTU运算模块供电；

所述可充电电池与所述供电电路电连接，所述外接电源端口接入外部电压时，所述供电电路为所述可充电电池充电。

5.根据权利要求4所述的一种无线电参数采集终端，其特征在于，还包括安装在所述外壳上的外置显示端口，其中：

所述外置显示端口与所述电参数采集模块电连接；所述外置显示端口接入显示装置，用于将所述电参数采集模块采集的所述电流信号与所述电压信号的值进行显示。

6.根据权利要求4所述的一种无线电参数采集终端，其特征在于，还包括安装在所述外壳上的指示灯，其中：

所述指示灯与所述DTU运算模块电连接，所述DTU运算模块控制所述指示灯的指示状态。

7.根据权利要求4所述的一种无线电参数采集终端，其特征在于，还包括安装在所述外壳上的RS485拓展端口，所述RS485拓展端口与所述DTU运算模块电连接。

8.根据权利要求1所述的一种无线电参数采集终端，其特征在于，所述无线通讯模块基于GPRS网络进行通讯。

9.根据权利要求1所述的一种无线电参数采集终端，其特征在于，所述外壳由铝合金制成。