CN216209448U - 一种暂态电能质量监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种暂态电能质量监测装置，包括电压传感器、电流传感器、混合数字信号处理器、ARM核心板、PCI‑E接口、固态硬盘和无线通讯模块，所述电压传感器、电流传感器连接混合数字信号处理器，所述混合数字信号处理器连接ARM核心板，所述ARM核心板设置有PCI‑E接口。本实用新型的技术效果和优点：电路集成度更高、结构相对简单，体积小，可靠性更高：无论是电路复杂程度，还是pcb布线面积和电路走线，都有较大简化，既提高了生产调试便捷性，也提高了产品合格率和可靠性。更丰富的通讯接口：支持大容量存储器扩展，可由直接升级更换SSD等，而不需要烙铁，也不需要修改程序；支持无线通讯板卡扩展，可更换4G或5G模块。
Description
技术领域
本实用新型涉及暂态电能质量监测技术领域，更具体地说是一种暂态电能质量监测装置。
背景技术
现有的暂态电能质量监测装置现状及不足：
(1)集成化程度不高，电路结构相对复杂
数据采集、控制芯片采用多片独立运放、A/D+DSP或ARM控制，实现所有功能，内部flash和ram空间有限，需要外部扩展ram和flash，且受限于程序存储容量限制，实现功能相对受限。
(2)基于传统嵌入式软件开发框架，不支持相对复杂的数据库处理，且处理较麻烦
传统嵌入式硬件框架下，DSP侧重于对数据处理和计算，但在通讯、存储以及人机交互方面有明显不足；暂态监测装置产生的数据种类及数量较大，不便于查询。
(3)不便于远程软件升级
部分支持本地U盘升级，不支持远程IAP升级。
(4)软件可扩展性不足
传统的采集装置只有几个数量不多的RS232和RS485及一个RJ45，通讯格式固定，不能增加新的驱动以适配不同应用场景。
实用新型内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种新型的暂态电能质量采集装置，拟缩小体积，增加功能，提高开发便捷性后后期维护性。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种暂态电能质量监测装置，包括电压传感器、电流传感器、混合数字信号处理器、ARM核心板、PCI-E接口、固态硬盘和无线通讯模块，所述电压传感器、电流传感器连接混合数字信号处理器，所述混合数字信号处理器连接ARM核心板，所述ARM核心板设置有PCI-E接口，所述PCI-E接口插接有固态硬盘和无线通讯模块，所述混合数字信号处理器、ARM核心板连接电源模块取电；所述混合数字信号处理器集成有A/D采样及信号处理电路和运算放大器、数字信号处理单元；所述ARM核心板连接有以太网接口、RS485总线接口、LoRa模块。
所述电源模块集成有单电源信号缓冲电路，所述电源模块可输入AC85-250V和DC24V电源，可输出DC5V、DC3.3V、DC2.5V、DC1.25V。
所述ARM核心板通过显示屏接口连接触摸显示屏。
所述混合数字信号处理器和ARM核心板采用三线制SPI连接并实现通讯。
所述无线通讯模块为可便捷更换的4G模块或5G模块。
本实用新型的技术效果和优点：
1、电路集成度更高、结构相对简单，体积小，可靠性更高：本装置采用单电源供电的单片高速混合数字信号处理器，内部集成运算放大器、A/D转换及基础运算单元，没有传统外置运行所需的+5V(12V)、-5V(-12V)电源芯片、大量的运算放大器和模拟/数字转换器，无论是电路复杂程度，还是pcb布线面积和电路走线，都有较大简化，既提高了生产调试便捷性，也提高了产品合格率和可靠性。
2、更丰富的通讯接口：支持大容量存储器扩展，可由直接升级更换SSD等，而不需要烙铁，也不需要修改程序(类似笔记本电脑更换硬盘)；支持无线通讯板卡扩展，可更换4G或5G模块。
附图说明
图1为本实用新型整体的结构示意图；
图2为电源模块电路原理图；
图3为混合数字信号处理器电路原理图；
图4为ARM核心板接口电路原理图；
图5为以太网接口电路原理图；
图6为PCI-E接口电路原理图；
图7为显示屏接口电路原理图。
具体实施方式
下面将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。
实施例一
如图1至图7所示的一种暂态电能质量监测装置，包括电压传感器、电流传感器、混合数字信号处理器(型号STM32G474)、ARM核心板、PCI-E接口、固态硬盘和无线通讯模块，所述电压传感器、电流传感器连接混合数字信号处理器，所述混合数字信号处理器连接ARM核心板，所述ARM核心板设置有PCI-E接口，所述PCI-E接口插接有固态硬盘和无线通讯模块，所述混合数字信号处理器、ARM核心板连接电源模块取电；所述混合数字信号处理器集成有A/D采样及信号处理电路和运算放大器、数字信号处理单元；所述ARM核心板连接有以太网接口、RS485总线接口、LoRa模块。
进一步的，如图2所示，所述电源模块集成有单电源信号缓冲电路，所述电源模块可输入AC85-250V和DC24V电源，可输出DC5V、DC3.3V、DC2.5V、DC1.25V。
进一步的，如图7所示，所述ARM核心板通过显示屏接口连接触摸显示屏。
实施例二
进一步的，所述混合数字信号处理器和ARM核心板采用三线制SPI连接并实现通讯。
进一步的，所述无线通讯模块为4G模块或5G模块。
实施例三
ARM核心板型号为M7015核心板：M7015核心板采用XILINX XC7Z015平台，配备双核
-A9处理器与28nm Artix-7可编程逻辑单元，具备
的运算能力和FPGA的并行处理能力，拥有丰富的接口资源和工业级品质，可广泛应用在医疗电子、机器视觉、运动控制、工业以太网等领域。M7015核心板采用创新型的
+FPGA架构，将处理器的软件可编程性与FPGA的硬件可编程性进行优化整合，不仅能提供更优秀的系统性能、灵活性与可拓展性，还能简化硬件设计，加快产品上市。
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 (5)
1.一种暂态电能质量监测装置，其特征在于：包括电压传感器、电流传感器、混合数字信号处理器、ARM核心板、PCI-E接口、固态硬盘和无线通讯模块，所述电压传感器、电流传感器连接混合数字信号处理器，所述混合数字信号处理器连接ARM核心板，所述ARM核心板设置有PCI-E接口，所述PCI-E接口插接有固态硬盘和无线通讯模块，所述混合数字信号处理器、ARM核心板连接电源模块取电；所述混合数字信号处理器集成有A/D采样及信号处理电路和运算放大器、数字信号处理单元；所述ARM核心板连接有以太网接口、RS485总线接口、LoRa模块。
2.根据权利要求1所述的一种暂态电能质量监测装置，其特征在于：所述电源模块集成有单电源信号缓冲电路，所述电源模块可输入AC85-250V和DC24V电源，可输出DC5V、DC3.3V、DC2.5V、DC1.25V。
3.根据权利要求1所述的一种暂态电能质量监测装置，其特征在于：所述ARM核心板通过显示屏接口连接触摸显示屏。
4.根据权利要求1所述的一种暂态电能质量监测装置，其特征在于：所述混合数字信号处理器和ARM核心板采用三线制SPI连接并实现通讯。
5.根据权利要求1所述的一种暂态电能质量监测装置，其特征在于：所述无线通讯模块为4G模块或5G模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122728838.0U CN216209448U (zh) | 2021-11-09 | 2021-11-09 | 一种暂态电能质量监测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122728838.0U CN216209448U (zh) | 2021-11-09 | 2021-11-09 | 一种暂态电能质量监测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN216209448U true CN216209448U (zh) | 2022-04-05 |
Family
ID=80906542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202122728838.0U Active CN216209448U (zh) | 2021-11-09 | 2021-11-09 | 一种暂态电能质量监测装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
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2021
- 2021-11-09 CN CN202122728838.0U patent/CN216209448U/zh active Active
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