CN209591075U - 一种电力数据采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电力数据采集装置，包括上位机、通信模块和数据采集模块，还包括微处理器、液晶显示屏和报警灯，数据采集模块包括开关量采集模块和模拟量采集模块，微处理器为STM32型处理器，模拟量采集模块通过调理电路接入STM32的ADC单元，开关量采集模块接入STM32的I/O口；STM32的外部连接有PC卡接口，PC卡接口外扩连接有液晶显示屏和存储器；本实用新型能够有效地解决现有技术的电力数据采集装置精度不高、实时性差、采集信息量小的问题。

Description

一种电力数据采集装置

技术领域

本实用新型涉及电力数据统计技术领域，具体涉及一种电力数据采集装置。

背景技术

当前，随着大规模城乡电网改造工程的启动和一户一表抄表到户政策的逐步实施，传统的手工抄表方式暴露出日益严重的效率问题，抄表环节已经成为电力营销的严重瓶颈。

传统的电力数据采集装置受限于有限的存储空间和通信接口，存在精度不高、实时性差、采集信息量小等缺点，已无法满足实际的电力系统调度与管理需要。

实用新型内容

本实用新型的一个主要目的在于克服现有技术中的至少一种缺陷，提供一种电力数据采集装置，能够有效地解决现有技术的电力数据采集装置精度不高、实时性差、采集信息量小的问题。

为了实现上述技术方案，本实用新型采用以下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供一种电力数据采集装置，包括上位机、通信模块和数据采集模块，还包括微处理器、液晶显示屏和报警灯，所述数据采集模块包括开关量采集模块和模拟量采集模块，所述微处理器为STM32型处理器，所述模拟量采集模块通过调理电路接入所述STM32的ADC单元，所述开关量采集模块接入STM32的I/O口；所述STM32的外部连接有PC卡接口，所述PC卡接口外扩连接有所述液晶显示屏和存储器，所述STM32通过所述通信模块与上位机进行无线通信。

根据本实用新型的一实施方式，所述调理电路由电流互感器和电流变送器组成，电压、电流信号经过调理电路后其大小与所述STM32的输入范围相匹配。

根据本实用新型的一实施方式，所述开关量采集模块接入STM32的I/O口之间设有开关量输入电路，所述开关量输入电路包括由电容C与电阻R构成一阶低通滤波器滤除高频噪声，减小信号的毛刺，和光耦合器TLP521。实现现场开关量与STM32间的电气隔离，提高电绝缘和抗干扰能力。

根据本实用新型的一实施方式，所述通信模块选用最高传输速率可达500Kbps的隔离型RS485通信芯片ADM2483，所述ADM2483采用限摆率驱动器，较低摆率降低了不恰当的终端匹配和接头产生的误码。

根据本实用新型的一实施方式，所述STM32通过内部的FSMC模块配置好读写及控制信号的时序，指定指针即可实现对所述液晶显示器的读写访问，即将液晶作为外部存储设备来使用，配置好读写及控制信号的时序，指定指针即可实现对液晶的读写访问。利用这种方式，不仅简化了对液晶的操作，只需指定读写数据指针方可完成操作，而且提高了访问速度，同时，有效避免了用端口模拟时序访问液晶产生的“拉幕”现象。

由上述技术方案可知，本实用新型具备以下优点和积极效果中的至少之一：

本实用新型通过采用STM32作为处理核心，此芯片包含丰富的功能模块，无需外扩芯片即可实现A/D转换、数据通信等功能，大大简化了硬件设计，节约了投资。灵活的静态存储器控制器FSMC便于系统扩展存储器以及连接液晶显示屏。本实用新型电力数据采集装置具有功耗低、可靠性高等优点，采用MODBUS协议通过RS485与上位机实时通信，传输数据的实时性与可靠性显著提高。

附图说明

为了更清楚地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地介绍，显而易见地，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为本实用新型所述电力数据采集装置的原理线框示意图；

图2为本实用新型的开关量输入电路示意图。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。

下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

实施例

参见图1、2，本实施例的一种电力数据采集装置，包括上位机、通信模块和数据采集模块，还包括微处理器、液晶显示屏和报警灯，数据采集模块包括开关量采集模块和模拟量采集模块，微处理器为STM32型处理器，模拟量采集模块通过调理电路接入STM32的ADC单元，开关量采集模块接入STM32的I/O口；STM32的外部连接有PC卡接口，PC卡接口外扩连接有液晶显示屏和存储器，STM32通过通信模块与上位机进行无线通信。

本实用新型中，所述调理电路由电流互感器和电流变送器组成，电压、电流信号经过调理电路后其大小与STM32的输入范围相匹配。所述开关量采集模块接入STM32的I/O口之间设有开关量输入电路，开关量输入电路包括由电容C与电阻R构成一阶低通滤波器滤除高频噪声，减小信号的毛刺，和光耦合器TLP521。实现现场开关量与STM32间的电气隔离，提高电绝缘和抗干扰能力。

本实用新型中，所述通信模块选用最高传输速率可达500Kbps的隔离型RS485通信芯片ADM2483，ADM2483采用限摆率驱动器，较低摆率降低了不恰当的终端匹配和接头产生的误码。所述STM32通过内部的FSMC模块配置好读写及控制信号的时序，指定指针即可实现对液晶显示器的读写访问，即将液晶作为外部存储设备来使用，配置好读写及控制信号的时序，指定指针即可实现对液晶的读写访问。利用这种方式，不仅简化了对液晶的操作，只需指定读写数据指针方可完成操作，而且提高了访问速度，同时，有效避免了用端口模拟时序访问液晶产生的“拉幕”现象。

本实用新型电力数据采集装置的工作原理为：模拟量采集模块通过调理电路通过将大电流信号和高电压转信号换为满足STM32的输入的低压，通过开关量采集模块完成数字量的采集；再由STM32进行数据处理；开关量信号则通过I/O口输入，STM32通过中断或查询方式进行读取。电力数据经采集处理后，由液晶屏进行显示，同时进行储存以便对历史数据进行查询。本实用新型电力数据采集装置具有功耗低、可靠性高等优点，传输数据的实时性与可靠性显著提高。

应可理解的是，本实用新型不将其应用限制到本文提出的部件的详细结构和布置方式。本实用新型能够具有其他实施例，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本实用新型的范围内。应可理解的是，本文公开和限定的本实用新型延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。本文所述的实施例说明了已知用于实现本实用新型的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本实用新型。

Claims (5)

1.一种电力数据采集装置，包括上位机、通信模块和数据采集模块，其特征在于，还包括微处理器、液晶显示屏和报警灯，所述数据采集模块包括开关量采集模块和模拟量采集模块，所述微处理器为STM32型处理器，所述模拟量采集模块通过调理电路接入所述STM32的ADC单元，所述开关量采集模块接入STM32的I/O口；所述STM32的外部连接有PC卡接口，所述PC卡接口外扩连接有所述液晶显示屏和存储器，所述STM32通过所述通信模块与上位机进行无线通信。

2.根据权利要求1所述的一种电力数据采集装置，其特征在于，所述调理电路由电流互感器和电流变送器组成，电压、电流信号经过调理电路后其大小与所述STM32的输入范围相匹配。

3.根据权利要求1所述的一种电力数据采集装置，其特征在于，所述开关量采集模块接入STM32的I/O口之间设有开关量输入电路，所述开关量输入电路包括由电容C与电阻R构成一阶低通滤波器滤除高频噪声，减小信号的毛刺，和光耦合器TLP521。

4.根据权利要求1所述的一种电力数据采集装置，其特征在于，所述通信模块选用最高传输速率可达500Kbps的隔离型RS485通信芯片ADM2483，所述ADM2483采用限摆率驱动器。

5.根据权利要求1所述的一种电力数据采集装置，其特征在于，所述STM32通过内部的FSMC模块配置好读写及控制信号的时序，指定指针即可实现对所述液晶显示屏的读写访问。