CN212483684U - 一种基于无线传输的三相多功能电力仪表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于无线传输的三相多功能电力仪表，所述电力仪表包括主控模块和通信模块；所述主控模块包括电压信号采集单元、电流信号采样单元、MCU处理单元和显示屏，所述电压信号采集单元和所述电流信号采样单元分别与所述MCU处理单元相连接，所述MCU处理单元与所述显示单元相连接；所述通信模块为通信主板，所述通信主板上集成有通信芯片、无线通信单元和SIM卡接口电路，所述SIM卡接口电路与所述通信芯片相连接，所述通信芯片与所述无线通信单元相连接；所述通信主板上设置有引脚插针，所述通信主板通过所述引脚插针与所述MCU处理单元相连接。本实用新型在现有电力仪表的基础上增加一个通信模块，解决电力仪表与后台监控系统的通讯难题。

Description

一种基于无线传输的三相多功能电力仪表

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，尤其涉及一种基于无线传输的三相多功能电力仪表。

背景技术

三相多功能电力仪表广泛应用于各种工业设备中，便于测试人员对电力设备运行时的各个参数进行实时监控与计量，可以保障电力设备的安全运行。针对测试数据的传输问题，目前市面上的电力仪表主要是通过提供RS485通信接口，供给外部的通信设备以有线的方式连接，再由通信设备完成将测试数据转送至上位机的任务，以实现对电力设备的实时监控功能。但是，现有的电力仪表在实际使用中仍存在以下缺陷：其一，通过有线的连接方式将增加现场布线的成本，施工工期长，且需要专业人员进行接线与设置；其二，通信设备出现故障时将导致连接着该通信设备的多个电力仪表的测试数据无法传送，从而形成单点故障；其三，使用RS485通信接口将导致通信设备和电力仪表的距离有一定的限制。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于无线传输的三相多功能电力仪表，在现有电力仪表的基础上增加了一个通信模块，可解决现有电力仪表与后台监控系统的通讯难题，大幅降低施工难度和施工成本。

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种基于无线传输的三相多功能电力仪表，所述仪表包括主控模块和通信模块；

所述主控模块包括电压信号采集单元、电流信号采样单元、MCU处理单元和显示单元，所述电压信号采集单元与所述MCU处理单元相连接，所述电流信号采样单元与所述MCU处理单元相连接，所述MCU处理单元与所述显示单元相连接；

所述通信模块为通信主板，所述通信主板上集成有通信芯片、无线通信单元和SIM卡接口电路，所述SIM卡接口电路与所述通信芯片相连接，所述通信芯片与所述无线通信单元相连接；所述通信主板上设置有引脚插针，所述通信芯片通过所述引脚插针与所述MCU处理单元相连接。

可选的实施方式，所述电压信号采集单元包括三个电压互感器，所述三个电压互感器中的每一个电压互感器与所述MCU处理单元相连接。

可选的实施方式，所述电流信号采样单元包括三个电流互感器，所述三个电流互感器中的每一个电流互感器与所述MCU处理单元相连接。

可选的实施方式，所述MCU处理单元包括71M6534H芯片。

可选的实施方式，所述显示单元包括LCD显示屏。

可选的实施方式，所述SIM卡接口电路包括SIM卡卡座和读写电路，所述SIM卡卡座与所述读写电路相连接，所述读写电路与所述通信芯片相连接。

可选的实施方式，所述无线通信单元为贴片天线、或者为蓝牙收发器、或者为无线WIFI模块。

本实用新型实施例提供了一种基于无线传输的三相多功能电力仪表，通过内嵌的通信模块，无需借助任何外部的通信设备即可将测试数据实时发送至后台监控系统，将大幅度地降低现场铺设通信线路的难度和成本，同时缩短施工时间；通过设置SIM卡卡座，供SIM卡插入完成对电力仪表的每次测试数据的存储，适用于网络条件较差的场合，为测试人员的排查工作提供便利；本实用新型所提供的电力仪表拥有独立的通信通道，基本适用于所有可访问的移动网络场所，相比于现有的电力仪表将具备更好的实用性，可为电力设备的安全运行提供更可靠的保障。

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的附图。

图1是本实用新型实施例公开的一种基于无线传输的三相多功能电力仪表的内部结构组成示意图。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1是本实用新型实施例中的一种基于无线传输的三相多功能电力仪表的内部结构组成示意图，所述电力仪表包括主控模块和通信模块。

具体的，所述主控模块包括电压信号采集单元、电流信号采样单元、MCU处理单元和显示单元，所述电压信号采集单元与所述MCU处理单元相连接，所述电流信号采样单元与所述MCU处理单元相连接，所述MCU处理单元与所述显示单元相连接。

进一步的，所述电压信号采集单元包括三个电压互感器，所述三个电压互感器中的每一个电压互感器与所述MCU处理单元相连接。具体的，所述三个电压互感器包含第一电压传感器、第二电压传感器和第三电压传感器，在电网开关柜中包括与三相交流电中的A相所对应连接的A相电压互感器、与三相交流电中的B相所对应连接的B相电压互感器、以及与三相交流电中的C相所对应连接的C相电压互感器，所述第一电压传感器通过与所述A相电压互感器的连接来采集A相电压信号，所述第二电压传感器通过与所述B相电压互感器的连接来采集B相电压信号，所述第三电压传感器通过与所述C相电压互感器的连接来采集C相电压信号。由于所述MCU处理单元的承载能力有限，在本实用新型实施例中采用两个电压传感器可起到降压作用，使得所述MCU处理单元可接收到相应的电压信号。

进一步的，所述电流信号采样单元包括三个电流互感器，所述三个电流互感器中的每一个电流互感器与所述MCU处理单元相连接。所述电流信号采样单元的内部结构以及对应的工作原理与上述的电压信号采集单元相近，在此不再赘述。

具体的，所述MCU处理单元包括71M6534H芯片，所述71M6534H芯片集电能计量和管理于一体，且配备一个A/D转换器，可直接接受三相电压信号和三相电流信号的输入，测量精度高，可提高仪表测量的可靠性。在本实用新型实施例中，所述MCU处理单元用于根据所述电压信号采集单元所反馈的三相电压信号以及所述电流信号采样单元所反馈的三相电流信号，计量出电力设备在运行时的各个参数值，包括电压、电流、电压与电流之间的相位角、相序、功率因素等，再通过所述显示单元可直观显示出以上各个参数值，所述显示单元为LCD显示屏；与此同时，所述MCU处理单元将以上各个参数值进行数据打包，并将生成的数据包传输至所述通信模块进行数据发送，使得后台监控系统可对本次测试结果进行判断，即基于预设的阈值条件判断该电力设备是否出现相序错误、电压与电流之间的相位角异常等情况，通过主动报错的方式，使得测试人员可及时开展维护工作，为电力设备的安全运行提供可靠保障。

具体的，所述通信模块为通信主板，所述通信主板上集成有通信芯片、无线通信单元和SIM卡接口电路，所述SIM卡接口电路与所述通信芯片相连接，所述通信芯片与所述无线通信单元相连接；所述通信主板上设置有引脚插针，所述通信芯片通过所述引脚插针与所述MCU处理单元相连接。

在本实用新型实施例中，所述主控模块和所述通信模块是通过所述引脚插针进行电连接与数据传输，可实现所述电力仪表的模块化设计，便于测试人员开展对所述电力仪表的后续维护工作，在使用过程中无需进行通信线路的铺设，且不需要专业人员进行通信接口设置，将大大缩短施工时间。需要说明的是，所述主控模块和所述通信模块的连接，实际上是所述MCU处理单元通过所述引脚插针与所述通信芯片相连接，以此完成测试数据的传输。

所述无线通信单元为贴片天线，当所述MCU处理单元将生成的数据包传输至所述通信芯片时，通过所述贴片天线的信号辐射功能，将所述数据包发送至所述后台监控系统。可选的，所述无线通信单元为蓝牙收发器，通过使用无线电波与所述后台监控系统完成配对，基于网络环境的成功创建，将所述数据包发送至所述后台监控系统。可选的，所述无线通信单元为无线WIFI模块，通过无线WIFI信号与所述后台监控系统建立通信联系，以此完成所述数据包的传输。在本实用新型实施例中，所述后台监控系统可为监控上位机或者移动终端，所述无线通信单元将根据测试人员所选择的后台监控系统进行适配。

所述SIM卡接口电路包括SIM卡卡座和读写电路，所述SIM卡卡座与所述读写电路相连接，所述读写电路与所述通信芯片相连接。其中，所述读写电路包括型号为M536x SAM的SIM卡读写卡芯片，当有SIM卡插入所述SIM卡卡座时，通过所述SIM卡读写卡芯片可将所述通信芯片所接收到的数据包写入到该SIM卡中，以对所述电力设备的每次测试结果进行存储，便于测试人员通过直接读取SIM卡的存储信息进行查看对比，适用于网络条件较差的场合。

所述电力仪表还包括温度探测器，所述温度探测器与所述通信芯片相连接，所述温度探测器是利用热敏方式来检测所述电力仪表的内部环境温度的仪器，当所述温度探测器检测到当前温度高于设定的安全工作范围内的温度时，将触发内部的报警系统发出蜂鸣声，且将报警信号通过所述通信芯片传输至所述后台监控系统，提示测试人员暂停测试工作，避免所述电力仪表被损坏。

所述电力仪表还包括抽风风扇，所述抽风风扇设置在所述电力仪表的底部，且在所述电力仪表的底部开口处设有滤尘袋，由于所述电力仪表的内部元器件在工作时不可避免地会出现发热的情况，通过所述抽风风扇可将所述电力仪表内部带有热量的空气抽出，同时利用所述滤尘袋将空气中所含有的元器件上堆积的灰尘进行过滤后送出，达到风冷的技术效果，避免造成空气污染。

本实用新型实施例提供了一种基于无线传输的三相多功能电力仪表，通过内嵌的通信模块，无需借助任何外部的通信设备即可将测试数据实时发送至后台监控系统，将大幅度地降低现场铺设通信线路的难度和成本，同时缩短施工时间；通过设置SIM卡卡座，供SIM卡插入执行对电力仪表的每次测试数据的存储，适用于网络条件较差的场合，为测试人员的排查工作提供便利；本实用新型所提供的电力仪表拥有独立的通信通道，基本适用于所有可访问的移动网络场所，相比于现有的电力仪表将具备更好的实用性，可为电力设备的安全运行提供更可靠的保障。

以上对本实用新型实施例所提供的一种基于无线传输的三相多功能电力仪表进行了详细介绍，本文中采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方法及其核心思想；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，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种基于无线传输的三相多功能电力仪表，其特征在于，所述电力仪表包括主控模块和通信模块；

所述主控模块包括电压信号采集单元、电流信号采样单元、MCU处理单元和显示单元，所述电压信号采集单元与所述MCU处理单元相连接，所述电流信号采样单元与所述MCU处理单元相连接，所述MCU处理单元与所述显示单元相连接；

所述通信模块为通信主板，所述通信主板上集成有通信芯片、无线通信单元和SIM卡接口电路，所述SIM卡接口电路与所述通信芯片相连接，所述通信芯片与所述无线通信单元相连接；所述通信主板上设置有引脚插针，所述通信芯片通过所述引脚插针与所述MCU处理单元相连接。

2.根据权利要求1所述的三相多功能电力仪表，其特征在于，所述电压信号采集单元包括三个电压互感器，所述三个电压互感器中的每一个电压互感器与所述MCU处理单元相连接。

3.根据权利要求1所述的三相多功能电力仪表，其特征在于，所述电流信号采样单元包括三个电流互感器，所述三个电流互感器中的每一个电流互感器与所述MCU处理单元相连接。

4.根据权利要求1所述的三相多功能电力仪表，其特征在于，所述MCU处理单元包括71M6534H芯片。

5.根据权利要求1所述的三相多功能电力仪表，其特征在于，所述显示单元包括LCD显示屏。

6.根据权利要求1所述的三相多功能电力仪表，其特征在于，所述SIM卡接口电路包括SIM卡卡座和读写电路，所述SIM卡卡座与所述读写电路相连接，所述读写电路与所述通信芯片相连接。

7.根据权利要求1所述的三相多功能电力仪表，其特征在于，所述无线通信单元为贴片天线。

8.根据权利要求1所述的三相多功能电力仪表，其特征在于，所述无线通信单元为蓝牙收发器。

9.根据权利要求1所述的三相多功能电力仪表，其特征在于，所述无线通信单元为无线WIFI模块。

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