CN218071107U - 一种适用于岸电系统的节点运行信息监控采集模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及岸电监控技术领域，具体地说，是一种适用于岸电系统的节点运行信息监控采集模块，包括5个信息采集点分别设置在岸电系统的大电网进线端、AC‑DC进线端、直流母线端、输出端和负载端，每个信息采集点设置有电流传感器、电压传感器、功率传感器和频率变送器，电流传感器、电压传感器、功率传感器和频率变送器并联后与A/D转化器相连，A/D转化器连接到单片机，单片机具有高速处理芯片，单片机与上位机相连，本实用新型对岸电系统设备设置的采集点处对所需的参数进行采集，保证了岸电系统采集数据的高速性、精确度和同步性，为岸电系统正常的正常运行和故障分析提供了坚实的保障。
Description
技术领域
本实用新型涉及岸电监控技术领域，具体地说，是一种适用于岸电系统的节点运行信息监控采集模块。
背景技术
由于大量船舶在港口的作业活动，其柴油发电机运行时排放的大量污染物造成沿岸地区空气质量下降，与此同时国家也颁布了相应的岸电实施方案鼓励、推广码头岸电的建设与使用。
由于岸电电源检测较为频繁，现有检测方法是利用实际船舶或大型阻性感性负载组合根据检测需要调节相应的负载进行检测，但这些检测装置在检测过程无法对功率因数进行无级调节，不能模拟各种类型船舶的负载情况，同时检测时将大量的电能以热能形式耗散，带来极大的资源浪费，而目前约九成的电能来源于火力发电，以此带来CO2和其他污染物的大量排放。同时码头方若为岸电系统专门配备检测设备，则投入过大，不符合实用性，若频繁租赁负载设备则不现实。目前岸基供电系统的放置方式大多为陆上固定式，在给靠港船舶供电和检修时带来诸多不便。
同时，由于没有一套行之有效的检测装置，尤其缺少岸电系统数据采集模块，给岸电电源检测带来了很大的困扰和麻烦。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种适用于岸电系统的节点运行信息监控采集模块，它可以实现实时准确的对岸电系统设备进行信息采集，确保了岸电系统采集信息的准确性和同步性。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现的：
一种适用于岸电系统的节点运行信息监控采集模块，包括不少于一个的信息采集点，信息采集点设置在岸电系统的不同组成结构上，每个信息采集点设置有2个以上的传感器，每个信息采集点的传感器并联后与A/D转化器相连，A/D转化器连接到单片机，单片机具有高速处理芯片，单片机与上位机相连。
在上述技术方案中，首先确定多个输变电信息处理节点，根据电力系统中各个元件的保护配置，建立面向元件的贝叶斯网络故障诊断模型，将保护装置和断路器的可靠参数纳入基本输入，确定贝叶斯网络故障诊断模型各节点的之间的信任值，采取分布式高速同步数据采集技术保证采集数据的同步性，本方案能够对输配电过程中的节点信息进行采集。
本实用新型的进一步改进，信息采集点的数量为5个分别设置在岸电系统的大电网进线端、AC-DC进线端、直流母线端、输出端和负载端，每个信息采集点的传感器包括电流传感器、电压传感器和功率传感器，电流传感器、电压传感器和功率传感器并联。将5个采集点安装在岸电系统大电网进线端、AC-DC进线端、直流母线端、输出端和负载端处，采集岸电开关状态等状态量、主要节点温度，记录变压器、母线接头、功率变换器等主要部件的电压、电流、频率、有功、无功等电参量及柜门开关状态、温度、湿度等信息。
本实用新型的进一步改进，每个所述信息采集点还设置有1个频率变送器，所述频率变送器与电流传感器、电压传感器、功率传感器并联。
本实用新型的进一步改进，电流传感器输入范围为0-500A，输出电流为0-20mA，输出电压为2.0-3.6V；电压传感器输入范围为20V-400V，输出电流为0-20mA，输出电压为2.0-3.6V；功率传感器输入范围为0V-500V，输出电流为0-20mA，输出电压为2.0-3.6V；频率变送器输入范围为0-60HZ，输出电流为0-20mA，输出电压为2.0-3.6V。
本实用新型的有益效果：本实用新型对岸电系统设备设置的采集点处对所需的参数进行采集，保证了岸电系统采集数据的高速性、精确度和同步性，为岸电系统正常的正常运行和故障分析提供了坚实的保障。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图。
具体实施方式
为了加深对本实用新型的理解，下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不对本实用新型的保护范围构成限定。
实施例：如图1所示，一种适用于岸电系统的节点运行信息监控采集模块，包括5个信息采集点分别设置在岸电系统的大电网进线端、AC-DC进线端、直流母线端、输出端和负载端，每个信息采集点设置有电流传感器、电压传感器、功率传感器和频率变送器，电流传感器、电压传感器、功率传感器和频率变送器并联后与A/D转化器相连，A/D转化器连接到单片机，单片机具有高速处理芯片，单片机与上位机相连。
在本实施例中，电流传感器输入范围为0-500A，输出电流为0-20mA，输出电压为2.0-3.6V；电压传感器其输入范围为20V-400V，输出电流为0-20mA，输出电压为2.0-3.6V；功率传感器其输入范围为0V-500V，输出电流为0-20mA，输出电压为2.0-3.6V。
本实施例的具体工作原理：
在岸电系统大电网进线端安装1个信息采集点，该信息采集点的电流传感器、电压传感器、功率传感器和频率变送器并联，电压传感器输出至A/D转换器，然后接入单片机，单片机片内数据存储器08H-0FH存放电压传感器输入进来的数据并配置相应的时间戳，然后将单片机通过CAN总线与上位机相连接，通过CAN通讯协议将单片机的数据发送到上位机；电流传感器输出至A/D转换器，然后接入单片机，单片机片内数据存储器00H-07H存放电流传感器输入进来的数据并配置Unix时间戳，然后将单片机通过CAN总线与上位机相连接，通过CAN通讯协议将单片机的数据发送到上位机；频率变送器输出至A/D转换器，然后接入单片机，单片机片内数据存储器10H-17H存放频率变送器输入进来的数据并配置相应的时间戳，然后将单片机通过CAN总线与上位机相连接，通过CAN通讯协议将单片机的数据发送到上位机；功率传感器输出至A/D转换器，然后接入单片机，单片机片内数据存储器20H-2FH存放频率传感器输入进来的数据并配置相应的时间戳，然后将单片机通过CAN总线与上位机相连接，通过CAN通讯协议将单片机的数据发送到上位机。
在岸电系统AC-DC进线端安装1个信息采集点，该信息采集点的电流传感器、电压传感器、功率传感器和频率变送器并联，电压传感器输出至A/D转换器，然后接入单片机，单片机片内数据存储器08H-0FH存放电压传感器输入进来的数据并配置相应的时间戳，然后将单片机通过CAN总线与上位机相连接，通过CAN通讯协议将单片机的数据发送到上位机；电流传感器输出至A/D转换器，然后接入单片机，单片机片内数据存储器00H-07H存放电流传感器输入进来的数据并配置Unix时间戳，然后将单片机通过CAN总线与上位机相连接，通过CAN通讯协议将单片机的数据发送到上位机；频率变送器输出至A/D转换器，然后接入单片机，单片机片内数据存储器10H-17H存放频率变送器输入进来的数据并配置相应的时间戳，然后将单片机通过CAN总线与上位机相连接，通过CAN通讯协议将单片机的数据发送到上位机；功率传感器输出至A/D转换器，然后接入单片机，单片机片内数据存储器20H-2FH存放频率传感器输入进来的数据并配置相应的时间戳，然后将单片机通过CAN总线与上位机相连接，通过CAN通讯协议将单片机的数据发送到上位机。
在岸电系统直流母线端安装1个信息采集点，该信息采集点的电流传感器、电压传感器、功率传感器和频率变送器并联，电压传感器输出至A/D转换器，然后接入单片机，单片机片内数据存储器08H-0FH存放电压传感器输入进来的数据并配置相应的时间戳，然后将单片机通过CAN总线与上位机相连接，通过CAN通讯协议将单片机的数据发送到上位机；电流传感器输出至A/D转换器，然后接入单片机，单片机片内数据存储器00H-07H存放电流传感器输入进来的数据并配置Unix时间戳，然后将单片机通过CAN总线与上位机相连接，通过CAN通讯协议将单片机的数据发送到上位机；频率变送器输出至A/D转换器，然后接入单片机，单片机片内数据存储器10H-17H存放频率变送器输入进来的数据并配置相应的时间戳，然后将单片机通过CAN总线与上位机相连接，通过CAN通讯协议将单片机的数据发送到上位机；功率传感器输出至A/D转换器，然后接入单片机，单片机片内数据存储器20H-2FH存放频率传感器输入进来的数据并配置相应的时间戳，然后将单片机通过CAN总线与上位机相连接，通过CAN通讯协议将单片机的数据发送到上位机。
在岸电系统输出端安装1个信息采集点，该信息采集点的电流传感器、电压传感器、功率传感器和频率变送器并联，电压传感器输出至A/D转换器，然后接入单片机，单片机片内数据存储器08H-0FH存放电压传感器输入进来的数据并配置相应的时间戳，然后将单片机通过CAN总线与上位机相连接，通过CAN通讯协议将单片机的数据发送到上位机；电流传感器输出至A/D转换器，然后接入单片机，单片机片内数据存储器00H-07H存放电流传感器输入进来的数据并配置Unix时间戳，然后将单片机通过CAN总线与上位机相连接，通过CAN通讯协议将单片机的数据发送到上位机；频率变送器输出至A/D转换器，然后接入单片机，单片机片内数据存储器10H-17H存放频率变送器输入进来的数据并配置相应的时间戳，然后将单片机通过CAN总线与上位机相连接，通过CAN通讯协议将单片机的数据发送到上位机；功率传感器输出至A/D转换器，然后接入单片机，单片机片内数据存储器20H-2FH存放频率传感器输入进来的数据并配置相应的时间戳，然后将单片机通过CAN总线与上位机相连接，通过CAN通讯协议将单片机的数据发送到上位机。
在岸电系统负载端安装1个信息采集点，该信息采集点的电流传感器、电压传感器、功率传感器和频率变送器并联，电压传感器输出至A/D转换器，然后接入单片机，单片机片内数据存储器08H-0FH存放电压传感器输入进来的数据并配置相应的时间戳，然后将单片机通过CAN总线与上位机相连接，通过CAN通讯协议将单片机的数据发送到上位机；电流传感器输出至A/D转换器，然后接入单片机，单片机片内数据存储器00H-07H存放电流传感器输入进来的数据并配置Unix时间戳，然后将单片机通过CAN总线与上位机相连接，通过CAN通讯协议将单片机的数据发送到上位机；频率变送器输出至A/D转换器，然后接入单片机，单片机片内数据存储器10H-17H存放频率变送器输入进来的数据并配置相应的时间戳，然后将单片机通过CAN总线与上位机相连接，通过CAN通讯协议将单片机的数据发送到上位机；功率传感器输出至A/D转换器，然后接入单片机，单片机片内数据存储器20H-2FH存放频率传感器输入进来的数据并配置相应的时间戳，然后将单片机通过CAN总线与上位机相连接，通过CAN通讯协议将单片机的数据发送到上位机。
5个采集点分5五块区域，每个采集点都配置一个A/D转换器和一个单片机，每个采集点都按照4个传感器通过并联接入A/D转换器然后接入具有高速处理芯片的单片机，最后将每个单片机并联接入上位机。
本实施例采用分布式高速同步数据采集技术，对所需的关键节点的电参量和非电参量进行高速数据采集，数据采集必须基于同一个时间基准实现同步采集，通过GPS同步脉冲和授时统一分布式数据采集的时间基准，完成数据采集和时间戳标识，采用高速处理芯片、GPS授时模块、电参量数据采集电路、非电量数据采集电路、4G模块、WiFi模块所组成的分布式高速同步数据采集模块，在GPS同步脉冲和授时矫正下实现电参量和非电参量的高速同步采样，根据多故障源的触发高速数据采集与记录机制，实现高速和低速协同数据采集和记录，并根据触发信号进行数据存储管理和数据传输。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种适用于岸电系统的节点运行信息监控采集模块，其特征在于，包括不少于一个的信息采集点，所述信息采集点设置在岸电系统的不同组成结构上，每个信息采集点设置有2个以上的传感器，每个信息采集点的传感器并联后与A/D转化器相连，所述A/D转化器连接到单片机，所述单片机具有高速处理芯片，所述单片机与上位机相连。
2.根据权利要求1所述的适用于岸电系统的节点运行信息监控采集模块，其特征在于，所述信息采集点的数量为5个分别设置在岸电系统的大电网进线端、AC-DC进线端、直流母线端、输出端和负载端，每个信息采集点的传感器包括电流传感器、电压传感器和功率传感器，电流传感器、电压传感器和功率传感器并联。
3.根据权利要求2所述的适用于岸电系统的节点运行信息监控采集模块，其特征在于，每个所述信息采集点还设置有1个频率变送器，所述频率变送器与电流传感器、电压传感器、功率传感器并联。
4.根据权利要求3所述的适用于岸电系统的节点运行信息监控采集模块，其特征在于，所述电流传感器输入范围为0-500A，输出电流为0-20mA，输出电压为2.0-3.6V。
5.根据权利要求4所述的适用于岸电系统的节点运行信息监控采集模块，其特征在于，所述电压传感器输入范围为20V-400V，输出电流为0-20mA，输出电压为2.0-3.6V。
6.根据权利要求5所述的适用于岸电系统的节点运行信息监控采集模块，其特征在于，所述功率传感器输入范围为0V-500V，输出电流为0-20mA，输出电压为2.0-3.6V。
7.根据权利要求6所述的适用于岸电系统的节点运行信息监控采集模块，其特征在于，所述频率变送器输入范围为0-60HZ，输出电流为0-20mA，输出电压为2.0-3.6V。
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