CN217060791U - 应用于通信网络室内分布系统的智能管控系统的采集单元 - Google Patents
应用于通信网络室内分布系统的智能管控系统的采集单元 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种应用于通信网络室内分布系统的智能管控系统的采集单元，该采集单元包括电流互感器、电压互感器、电流调理电路、电压调理电路、电量采集芯片和连接器，所述调理电路用于将电压或电流信号转变为差分信号，所述电量采集芯片用于将差分信号转换为数字信号；所述电流互感器的一端连接室内分布系统器件的电流检测信号，另一端通过电流调理电路与电量采集芯片连接，所述电压互感器的一端连接室内分布系统器件的电压检测信号，另一端通过电压调理电路与电量采集芯片连接。本实用新型提供的采集单元，采用一套硬件电路实现了电流、电压采样以及过流保护。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种采集单元，尤其涉及一种应用于通信网络室内分布系统的智能管控系统的采集单元。
背景技术
室内分布系统是针对室内用户群、用于改善建筑物内移动通信环境的一种系统；其能够将移动通信基站的信号均匀分布在室内每个角落，从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖。
室内分布系统广泛使用，其包括多个器件，为保障安全和使用效果，需要通过智能管控系统对这些器件进行管控，管控的基础是通过采集单元对这些器件的状态进行采集。
由于室分系统多采用交流220V供电，室分系统的功率小，电流小，正常工作时只有几百毫安；同时在短路过流情况下还要及时切断故障以保证室分系统设备的安全，短路瞬间电流达到几十安上百安，是正常工作时的成千上万倍，这就要求采集单元既要保证小电流采样精度又要过流时快速响应动作。
现有的智能管控系统采集单元通常采用两套硬件电路来实现上述要求，一套是小信号电流采集电路，另一套是过流保护电路，然而，两套硬件电路的方式导致管控系统的设计复杂、成本高。
由于上述原因，有必要研究一种结构更为简单的采集单元。
实用新型内容
为了克服上述问题，发明人提出了一种智能管控系统的采集单元，所述智能管控系统能够监控管理室内分布系统中的不同器件，所述采集单元用于采集室内分布系统中器件的电流以及进行过流保护。
不同于传统的采集单元，本实用新型中的采集单元采用一套硬件电路同时实现小信号电流采集和过流保护。
本实用新型中所述的采集单元，通过调节电量采集芯片的电流输入增益的方式实现高精度电流的采样。
具体地，该采集单元包括电流互感器、电压互感器、电流调理电路、电压调理电路、电量采集芯片和连接器，
所述调理电路用于将电压或电流信号转变为差分信号，所述电量采集芯片用于将差分信号转换为数字信号；
所述电流互感器的一端连接室内分布系统器件的电流检测信号，另一端通过电流调理电路与电量采集芯片连接，
所述电压互感器的一端连接室内分布系统器件的电压检测信号，另一端通过电压调理电路与电量采集芯片连接，
所述连接器连接电量采集芯片与智能管控系统的主控芯片，将数字信号传递至智能管控系统的主控芯片。
优选地，所述电流调理电路和电压调理电路均为全差分信号调理电路。
优选地，所述电量采集芯片的型号为CS5463。
优选地，所述电量采集芯片中具有两组信号输入输出模块，每组信号输入输出模块均包括一个增益放大器、一个Δ-∑调制器、一个数字滤波器，
所述电流调理电路输出的差分信号通过一组信号输入输出模块转换为数字信号；
所述电压调理电路输出的差分信号通过另一组信号输入输出模块转换为数字信号。
优选地，在电量采集芯片中，与电流调理电路连接的一组信号输入输出模块的Δ-∑调制器为二阶Δ-∑调制器；
在电量采集芯片中，与电压调理电路连接的一组信号输入输出模块的Δ-∑调制器为四阶Δ-∑调制器。
优选地，所述电量采集芯片中增益放大器的放大倍数可调，通过智能管控系统的主控芯片调整增益放大器的放大倍数；
初始时刻，与电流调整电路连接的一组信号输入输出模块的增益放大器的放大倍数为30～80倍，当主控芯片检测到电量采集芯片传递的电流变化超过阈值时，调整放大器至0～20倍。
优选地，所述电流互感器的型号为ZMCT104C。
优选地，所述电压互感器的型号为ZMPT112。
优选地，所述连接器为总线端子。
本实用新型所具有的有益效果包括：
(1)可实现小信号高精度采样；
(2)采用一套硬件电路实现电流、电压采样以及过流保护，降低了硬件成本。
附图说明
图1示出根据本实用新型一种优选实施方式的应用于通信网络室内分布系统的智能管控系统的采集单元总体电路结构示意图；
图2示出CS5463芯片内部结构框图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。通过这些说明，本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
根据本实用新型提供的一种应用于通信网络室内分布系统的智能管控系统的采集单元，采用一套硬件电路同时实现小信号电流采集、电压采集和过流保护。
具体地，该采集单元包括电流互感器、电压互感器、电流调理电路、电压调理电路、电量采集芯片和连接器，如图1所示，
所述调理电路用于将电压或电流信号转变为差分信号，所述电量采集芯片用于将差分信号转换为数字信号；
所述电流互感器的一端连接室内分布系统器件的电流检测信号，另一端通过电流调理电路与电量采集芯片连接，
所述电压互感器的一端连接室内分布系统器件的电压检测信号，另一端通过电压调理电路与电量采集芯片连接，
所述连接器连接电量采集芯片与智能管控系统的主控芯片，将数字信号传递至智能管控系统的主控芯片。
在一个优选的实施方式中，所述电流调理电路和电压调理电路均为全差分信号调理电路，其电路结构如图1所示。
进一步优选地，所述电量采集芯片的型号为CS5463，CS5463是带有串行接口能够进行高速功率计算的高度集成电路芯片，CS5463片内还带有温度传感器，有助于调整温度漂移误差，提高测量精度，图2示出了CS5463芯片的结构图。
进一步地，所述电量采集芯片中具有两组信号输入输出模块，每组信号输入输出模块均包括一个增益放大器、一个Δ-∑调制器、一个数字滤波器，
所述电流调理电路输出的差分信号通过一组信号输入输出模块转换为数字信号；
所述电压调理电路输出的差分信号通过另一组信号输入输出模块转换为数字信号。
在一个优选的实施方式中，在电量采集芯片中，与电流调理电路连接的一组信号输入输出模块的Δ-∑调制器为二阶Δ-∑调制器；在电量采集芯片中，与电压调理电路连接的一组信号输入输出模块的Δ-∑调制器为四阶Δ-∑调制器。
通过上述设置，使得电流通道范围更大，以在输入跨度更大的情况下实现电流通道的精确测量。
在一个优选的实施方式中，所述电量采集芯片中增益放大器的放大倍数可调，通过智能管控系统的主控芯片调整增益放大器的放大倍数；
初始时刻，与电流调整电路连接的一组信号输入输出模块的增益放大器的放大倍数为30～80倍，例如50倍，当主控芯片检测到电量采集芯片传递的电流变化超过阈值时，调整放大器至0～20倍，例如10倍。
通过上述方式，在采集单元中实现了对大电流的保护动作，避免大电流对其它器件的影响。
进一步优选地，当主控芯片检测到电量采集芯片传递的电流变化超过阈值，调整放大器至0～20倍后，再次对调整后的电流进行检测，并与预设值比较，若电流高于预设值时，表明出现过流，主控芯片控制外部继电器切断，保护整个系统；若电流低于预设值，表明由于信号干扰导致电流波动，调整放大器至初始放大倍数。
在一个优选的实施方式中，所述电流互感器的型号为ZMCT104C。
在一个优选的实施方式中，所述电压互感器的型号为ZMPT112。
在一个优选的实施方式中，所述连接器为总线端子，主控芯片与电量采集芯片通过SPI总线通讯，降低接口消耗。
在一个实施例中，所述电流互感器、电压互感器、电流调理电路、电压调理电路、电量采集芯片和连接器的具体电路结构如图1所示，其中电流调理电路与电量采集芯片的15、16引脚连接，电压调理电路与电量采集芯片的9、10引脚连接，电量采集芯片的5～7、19～21引脚与连接器连接，连接器的2、4、6、8引脚与主控芯片连接。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于本实用新型工作状态下的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
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”“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接普通；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以上结合了优选的实施方式对本实用新型进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本实用新型进行多种替换和改进，这些均落入本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种应用于通信网络室内分布系统的智能管控系统的采集单元，其特征在于，该采集单元包括电流互感器、电压互感器、电流调理电路、电压调理电路、电量采集芯片和连接器，
所述调理电路用于将电压或电流信号转变为差分信号，所述电量采集芯片用于将差分信号转换为数字信号；
所述电流互感器的一端连接室内分布系统器件的电流检测信号，另一端通过电流调理电路与电量采集芯片连接，
所述电压互感器的一端连接室内分布系统器件的电压检测信号，另一端通过电压调理电路与电量采集芯片连接，
所述连接器连接电量采集芯片与智能管控系统的主控芯片，将数字信号传递至智能管控系统的主控芯片。
2.根据权利要求1所述的应用于通信网络室内分布系统的智能管控系统的采集单元，其特征在于，
所述电流调理电路和电压调理电路均为全差分信号调理电路。
3.根据权利要求2所述的应用于通信网络室内分布系统的智能管控系统的采集单元，其特征在于，
所述电量采集芯片的型号为CS5463。
4.根据权利要求3所述的应用于通信网络室内分布系统的智能管控系统的采集单元，其特征在于，
所述电量采集芯片中具有两组信号输入输出模块，每组信号输入输出模块均包括一个增益放大器、一个Δ-∑调制器、一个数字滤波器，
所述电流调理电路输出的差分信号通过一组信号输入输出模块转换为数字信号；
所述电压调理电路输出的差分信号通过另一组信号输入输出模块转换为数字信号。
5.根据权利要求4所述的应用于通信网络室内分布系统的智能管控系统的采集单元，其特征在于，
在电量采集芯片中，与电流调理电路连接的一组信号输入输出模块的Δ-∑调制器为二阶Δ-∑调制器；
在电量采集芯片中，与电压调理电路连接的一组信号输入输出模块的Δ-∑调制器为四阶Δ-∑调制器。
6.根据权利要求4所述的应用于通信网络室内分布系统的智能管控系统的采集单元，其特征在于，
所述电量采集芯片中增益放大器的放大倍数可调，通过智能管控系统的主控芯片调整增益放大器的放大倍数；
初始时刻，与电流调整电路连接的一组信号输入输出模块的增益放大器的放大倍数为30～80倍，当主控芯片检测到电量采集芯片传递的电流变化超过阈值时，调整放大器至0～20倍。
7.根据权利要求1～6之一所述的应用于通信网络室内分布系统的智能管控系统的采集单元，其特征在于，
所述电流互感器的型号为ZMCT104C。
8.根据权利要求1～6之一所述的应用于通信网络室内分布系统的智能管控系统的采集单元，其特征在于，
所述电压互感器的型号为ZMPT112。
9.根据权利要求1～6之一所述的应用于通信网络室内分布系统的智能管控系统的采集单元，其特征在于，
所述连接器为总线端子。
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| CN202220096208.8U CN217060791U (zh) | 2022-01-14 | 2022-01-14 | 应用于通信网络室内分布系统的智能管控系统的采集单元 |
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Publications (1)
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| CN217060791U true CN217060791U (zh) | 2022-07-26 |
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Country Status (1)
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2022
- 2022-01-14 CN CN202220096208.8U patent/CN217060791U/zh active Active
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