CN213302389U - 一种基于大型地网分流相量测量装置的数据储存装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于大型地网分流相量测量装置的数据储存装置，涉及数据存储技术领域，具体包含数据采集及传输终端，以及与数据采集及传输终端连接的远程监控终端；所述数据采集及传输终端包括罗氏线圈、信号预处理模块、AD采样模块、过零检测模块、微控制器模块、数据存储装置、时钟模块、数据传输模块、显示模块、按键模块、电流源模块和电源模块。本实用新型实现了实时存储数据设备数据的现场提取，存储速度快，且保证了容量需求；本实用新型的数据存储装置还能实现数据到远程服务器的数据传输。

Description

一种基于大型地网分流相量测量装置的数据储存装置

技术领域

本实用新型涉及数据存储领域，尤其涉及一种基于大型地网分流相量测量装置的数据储存装置。

背景技术

大型发电厂、变电站接地网容易遭受腐蚀，导致地网接地阻抗变大，当系统故障时地网注入较大电流，会产生较大的接触电位差和跨步电位差，这将严重危及设备和人身安全。因此，接地装置的可靠性对电力系统稳定运行及供电可靠性至关重要。

然而，发电厂、变电站地面上的存在较多的金属构架与外界架空地线相连，同时众多金属构架相互之间通过构架相连，共同构成了一个电阻电感网络。金属构架的接入对测试电流产生了较大的分流作用。而传统地网接地阻抗测量装置通过向地网注入电流，测量地网端电压，然后由电压相量除以该电流相量得到地网的接地阻抗，并没有考虑这些分电流的影响，造成接地阻抗测量误差大，给整个系统安全、稳定运行带来隐患。

现代技术中有许多需要实时存储数据的设备，实时的数据往往存储在一种存储介质中，如SD卡、U盘、TF卡等，数据存储量有限，且读取不方便，读取存储介质中数据时，若长时间断开存储介质，则影响设备的工作，因此，急需一种能够现场提取数据的数据存储装置。同时，传统的机械硬盘存储数据存在存储速度慢的缺点，而新兴的固态硬盘存储尽管存储速度快，但又存在存储容量小的缺点，因此，缺少一种兼顾速度和容量的存储方案。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术中的不足提供了一种基于大型地网分流相量测量装置的数据储存装置，其实现了实时存储数据设备数据的现场提取，存储速度快，且保证了容量需求；本实用新型的数据存储装置还能实现数据到远程服务器的数据传输。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于大型地网分流相量测量装置的数据储存装置，其特征在于：包含数据采集及传输终端，以及与数据采集及传输终端连接的远程监控终端；

所述数据采集及传输终端包括罗氏线圈、信号预处理模块、AD采样模块、过零检测模块、微控制器模块、数据存储装置、时钟模块、数据传输模块、显示模块、按键模块、电流源模块和电源模块；

所述数据存储装置包括数据处理模块，数据处理模块连接有数据采集模块、数据存储模块和电源模块，电源模块连接有交流电源；数据存储模块包括第一数据存储单元、第二数据存储单元以及数据存储切换单元，数据存储切换单元连接数据处理模块、第一数据存储单元以及第二数据存储单元；第一数据存储单元采用固态硬盘SSD，第二数据存储单元采用机械硬盘；数据存储切换单元包括第一存储单元选通通路和第二存储单元选通通路，数据处理模块包括第一数据存储端、第二数据存储端、第一选通端以及第二选通端，第一存储单元选通通路连接第一数据存储端和第一选通端，第二存储单元选通通路连接第二数据存储端和第二选通端；

所述罗氏线圈的输出端连接信号预处理模块的输入端，所述信号预处理模块的输出端分别连接AD采样模块的输入端、过零检测模块的输入端，所述过零检测模块的输出端连接微控制器模块的输入端，所述数据存储装置、时钟模块、数据传输模块、显示模块、按键模块分别与微控制器模块连接，所述微控制器模块的输出端通过电流源模块连接罗氏线圈的输入端；所述电源模块的输出端分别与信号预处理模块、AD采样模块、过零检测模块、微控制器模块、数据存储模块、时钟模块、数据传输模块、显示模块、按键模块连接，用于提供所需电能；

所述信号预处理模块包含第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端、第一放大器、第二放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，其中：所述第一输入端连接第一放大器的正极输入口，第一放大器的输出口连接第一输出端；所述第二输入端连接第二放大器的正极输入口，第二放大器的输出口连接第二输出端；所述第一电阻连接在第一放大器的负极输入口与第二放大器的负极输入口之间；所述第二电阻连接在第一放大器的负极输入口与输出口之间；所述第三电阻连接在第二放大器的负极输入口与输出口之间；所述第一二极管的阴极连接第一放大器的输出口，第一二极管的阳极连接第一放大器的负极输入口；所述第二二极管的阳极连接第一放大器的输出口，第一二极管的阴极连接第一放大器的负极输入口；所述第三二极管的阴极连接第二放大器的输出口，第三二极管的阳极连接第二放大器的负极输入口；所述第四二极管的阳极连接第二放大器的输出口，第四二极管的阴极连接第二放大器的负极输入口。

作为本实用新型一种基于大型地网分流相量测量装置的数据储存装置的进一步优选方案，所述监控终端包括监控控制器模块、射频天线、无线收发模块、人机接口、3.3V电源模块、串行通信接口模块以及PC机管理模块，所述射频天线、无线收发模块、人机接口、3.3V电源模块、串行通信接口模块以及PC机管理模块分别与监控控制器模块连接。

作为本实用新型一种基于大型地网分流相量测量装置的数据储存装置的进一步优选方案，所述微控制器模块采用ARM公司生产的基于Cortex-M4内核的STM32F407芯片。

作为本实用新型一种基于大型地网分流相量测量装置的数据储存装置的进一步优选方案，所述显示模块采用LCD1602液晶显示器。

作为本实用新型一种基于大型地网分流相量测量装置的数据储存装置的进一步优选方案，所述数据采集模块包括若干数据接口单元，数据接口单元包括USB接口、MicroUSB接口、串口、以太网接口、SD卡接口。

作为本实用新型一种基于大型地网分流相量测量装置的数据储存装置的进一步优选方案，所述电源模块包括电源转换单元，电源转换单元连接有充放电切换单元，充放电切换单元连接有电池和输出选择单元，输出选择单元还与电源转换单元、数据处理模块连接。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本实用新型的测试装置能够现场测量出注入大型地网的总电流电流相量，然后逐一测量该大型地网区域内的各个金属构架和各个电缆外护套的分电流相量，将获得的总电流相量减去所有分电流相量，得到整体的大型地网分流相量值，为精确测量接地网接地阻抗提供准确数据，本实用新型为精确测量发电厂、变电站等大型接地网接地特性提供保障，解决了准确测量各处分流向量的问题，同时采用无线传感我实现数据传输，PC机监控管理，自动化水平及管理效率高，减少了测量工作量；

2、本实用新型实现了实时存储数据设备数据的现场提取，存储速度快，且保证了容量需求；本实用新型的数据存储装置还能实现数据到远程服务器的数据传输；

3、本实用新型采集的电流信号与电压信号经仪器处理后，可以得出带电状态下回路电阻的实际大小，增大了仪器的适用范围；信号预处理模块能够自动调节增益数值，当强度超过预设的幅度时，信号预处理模块降低增益使得检波器输出受到限制甚至不放大；当强度低于预设的幅度时，信号预处理模块仍执行预设的增益使得弱信号得以正常放大。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构原理图；

图2是本实用新型数据存储装置的结构原理图；

图3是本实用新型信号预处理模块电路图。

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。

一种基于大型地网分流相量测量装置的数据储存装置，包含数据采集及传输终端，以及与数据采集及传输终端连接的远程监控终端；

所述数据采集及传输终端包括罗氏线圈、信号预处理模块、AD采样模块、过零检测模块、微控制器模块、数据存储装置、时钟模块、数据传输模块、显示模块、按键模块、电流源模块和电源模块；

所述数据存储装置包括数据处理模块，数据处理模块连接有数据采集模块、数据存储模块和电源模块，电源模块连接有交流电源；数据存储模块包括第一数据存储单元、第二数据存储单元以及数据存储切换单元，数据存储切换单元连接数据处理模块、第一数据存储单元以及第二数据存储单元；第一数据存储单元采用固态硬盘SSD，第二数据存储单元采用机械硬盘；数据存储切换单元包括第一存储单元选通通路和第二存储单元选通通路，数据处理模块包括第一数据存储端、第二数据存储端、第一选通端以及第二选通端，第一存储单元选通通路连接第一数据存储端和第一选通端，第二存储单元选通通路连接第二数据存储端和第二选通端；

所述罗氏线圈的输出端连接信号预处理模块的输入端，所述信号预处理模块的输出端分别连接AD采样模块的输入端、过零检测模块的输入端，所述过零检测模块的输出端连接微控制器模块的输入端，所述数据存储装置、时钟模块、数据传输模块、显示模块、按键模块分别与微控制器模块连接，所述微控制器模块的输出端通过电流源模块连接罗氏线圈的输入端；所述电源模块的输出端分别与信号预处理模块、AD采样模块、过零检测模块、微控制器模块、数据存储模块、时钟模块、数据传输模块、显示模块、按键模块连接，用于提供所需电能；

所述信号预处理模块包含第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端、第一放大器、第二放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，其中：所述第一输入端连接第一放大器的正极输入口，第一放大器的输出口连接第一输出端；所述第二输入端连接第二放大器的正极输入口，第二放大器的输出口连接第二输出端；所述第一电阻连接在第一放大器的负极输入口与第二放大器的负极输入口之间；所述第二电阻连接在第一放大器的负极输入口与输出口之间；所述第三电阻连接在第二放大器的负极输入口与输出口之间；所述第一二极管的阴极连接第一放大器的输出口，第一二极管的阳极连接第一放大器的负极输入口；所述第二二极管的阳极连接第一放大器的输出口，第一二极管的阴极连接第一放大器的负极输入口；所述第三二极管的阴极连接第二放大器的输出口，第三二极管的阳极连接第二放大器的负极输入口；所述第四二极管的阳极连接第二放大器的输出口，第四二极管的阴极连接第二放大器的负极输入口。

所述监控终端包括监控控制器模块、射频天线、无线收发模块、人机接口、3.3V电源模块、串行通信接口模块以及PC机管理模块，所述射频天线、无线收发模块、人机接口、3.3V电源模块、串行通信接口模块以及PC机管理模块分别与监控控制器模块连接。

所述微控制器模块采用ARM公司生产的基于Cortex-M4内核的STM32F407芯片。

所述显示模块采用LCD1602液晶显示器。

所述数据采集模块包括若干数据接口单元，数据接口单元包括USB接口、MicroUSB接口、串口、以太网接口、SD卡接口。

所述电源模块包括电源转换单元，电源转换单元连接有充放电切换单元，充放电切换单元连接有电池和输出选择单元，输出选择单元还与电源转换单元、数据处理模块连接。

本实用新型的测试装置能够现场测量出注入大型地网的总电流电流相量，然后逐一测量该大型地网区域内的各个金属构架和各个电缆外护套的分电流相量，将获得的总电流相量减去所有分电流相量，得到整体的大型地网分流相量值，为精确测量接地网接地阻抗提供准确数据，本实用新型为精确测量发电厂、变电站等大型接地网接地特性提供保障，解决了准确测量各处分流向量的问题，同时采用无线传感我实现数据传输，PC机监控管理，自动化水平及管理效率高，减少了测量工作量；本实用新型实现了实时存储数据设备数据的现场提取，存储速度快，且保证了容量需求；本实用新型的数据存储装置还能实现数据到远程服务器的数据传输；本实用新型采集的电流信号与电压信号经仪器处理后，可以得出带电状态下回路电阻的实际大小，增大了仪器的适用范围；信号预处理模块能够自动调节增益数值，当强度超过预设的幅度时，信号预处理模块降低增益使得检波器输出受到限制甚至不放大；当强度低于预设的幅度时，信号预处理模块仍执行预设的增益使得弱信号得以正常放大。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于大型地网分流相量测量装置的数据储存装置，其特征在于：包含数据采集及传输终端，以及与数据采集及传输终端连接的远程监控终端；

所述数据采集及传输终端包括罗氏线圈、信号预处理模块、AD采样模块、过零检测模块、微控制器模块、数据存储装置、时钟模块、数据传输模块、显示模块、按键模块、电流源模块和电源模块；

所述数据存储装置包括数据处理模块，数据处理模块连接有数据采集模块、数据存储模块和电源模块，电源模块连接有交流电源；数据存储模块包括第一数据存储单元、第二数据存储单元以及数据存储切换单元，数据存储切换单元连接数据处理模块、第一数据存储单元以及第二数据存储单元；第一数据存储单元采用固态硬盘SSD，第二数据存储单元采用机械硬盘；数据存储切换单元包括第一存储单元选通通路和第二存储单元选通通路，数据处理模块包括第一数据存储端、第二数据存储端、第一选通端以及第二选通端，第一存储单元选通通路连接第一数据存储端和第一选通端，第二存储单元选通通路连接第二数据存储端和第二选通端；

所述罗氏线圈的输出端连接信号预处理模块的输入端，所述信号预处理模块的输出端分别连接AD采样模块的输入端、过零检测模块的输入端，所述过零检测模块的输出端连接微控制器模块的输入端，所述数据存储装置、时钟模块、数据传输模块、显示模块、按键模块分别与微控制器模块连接，所述微控制器模块的输出端通过电流源模块连接罗氏线圈的输入端；所述电源模块的输出端分别与信号预处理模块、AD采样模块、过零检测模块、微控制器模块、数据存储模块、时钟模块、数据传输模块、显示模块、按键模块连接，用于提供所需电能；

所述信号预处理模块包含第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端、第一放大器、第二放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，其中：所述第一输入端连接第一放大器的正极输入口，第一放大器的输出口连接第一输出端；所述第二输入端连接第二放大器的正极输入口，第二放大器的输出口连接第二输出端；所述第一电阻连接在第一放大器的负极输入口与第二放大器的负极输入口之间；所述第二电阻连接在第一放大器的负极输入口与输出口之间；所述第三电阻连接在第二放大器的负极输入口与输出口之间；所述第一二极管的阴极连接第一放大器的输出口，第一二极管的阳极连接第一放大器的负极输入口；所述第二二极管的阳极连接第一放大器的输出口，第一二极管的阴极连接第一放大器的负极输入口；所述第三二极管的阴极连接第二放大器的输出口，第三二极管的阳极连接第二放大器的负极输入口；所述第四二极管的阳极连接第二放大器的输出口，第四二极管的阴极连接第二放大器的负极输入口。

2.根据权利要求1所述的一种基于大型地网分流相量测量装置的数据储存装置，其特征在于：所述监控终端包括监控控制器模块、射频天线、无线收发模块、人机接口、3.3V电源模块、串行通信接口模块以及PC机管理模块，所述射频天线、无线收发模块、人机接口、3.3V电源模块、串行通信接口模块以及PC机管理模块分别与监控控制器模块连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于大型地网分流相量测量装置的数据储存装置，其特征在于：所述微控制器模块采用ARM公司生产的基于Cortex-M4内核的STM32F407芯片。

4.根据权利要求1所述的一种基于大型地网分流相量测量装置的数据储存装置，其特征在于：所述显示模块采用LCD1602液晶显示器。

5.根据权利要求1所述的一种基于大型地网分流相量测量装置的数据储存装置，其特征在于：所述数据采集模块包括若干数据接口单元，数据接口单元包括USB接口、Micro USB接口、串口、以太网接口、SD卡接口。

6.根据权利要求1所述的一种基于大型地网分流相量测量装置的数据储存装置，其特征在于：所述电源模块包括电源转换单元，电源转换单元连接有充放电切换单元，充放电切换单元连接有电池和输出选择单元，输出选择单元还与电源转换单元、数据处理模块连接。

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