CN218472846U - 一种双电源多回路采集终端 - Google Patents

Abstract

本申请属于配电设备领域，为一种双电源多回路采集终端，包括中央处理模块、存储模块、载波通讯模块、计量模块、通道管理模块和输入输出电路；多路输入输出电路通过电流互感器或电压互感器采集不同电网的电压和电流数据，并发送至计量芯片内，计量芯片通过接收的电压和电流数据计算对应用户的电量数据；计算芯片计算完成后，将计量后的数据发送至中央处理模块内，中央处理模块先采集并处理一个计量芯片的信号，处理完成之后通过载波通讯模块上传至主站；而后再采集下一个计量芯片的信号，直至6个计量芯片全部采集完成；具有实时监控，多路采集，灵活组网，灵活实施、灵活布署的优点。

Description

一种双电源多回路采集终端

技术领域

本申请属于配电设备领域，特别涉及一种双电源多回路采集终端。

背景技术

因商业楼宇配电箱体出线开关数据众多，缺乏有效实时监控，无法及时获取配电设备运行数据。配电箱体需要采集电量信息过多，无法进行有效数据传输。空间狭窄，无法安装通用的表计设备，布署相对分散，不便于重新布线和有效组网通信。

因此，如何进行配电箱体与用户设备之间有效的组网通信是一个需要解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供了一种双电源多回路采集终端，以解决现有技术中配电箱体与前端用户设备之间部署分散，通信效率低的问题。

本申请的技术方案是：一种双电源多回路采集终端，包括中央处理模块、存储模块、载波通讯模块、计量模块、通道管理模块和输入输出电路；所述中央处理模块与存储模块相连，所述载波通讯模块连接于中央处理模块的输出端，所述通道管理模块连接于中央处理模块的输出端，所述输入输出电路共有多组，所述通道管理模块能够与多组输入输出电路相连，所述计量模块内设置有多组计量芯片，每组所述计量芯片分别与一组输入输出电路对应相连；每组所述输入输出电路均设置有第一电路、第二电路，所述通道管理模块内设置有电路切换模块，所述通道管理模块能够判断输入输出电路接收的电量信号属于第一电路还是第二电路，当判断完成后，电路切换模块将输入输出电路的输出端切换至对应的电路位置；所述计量芯片的输出端与中央处理模块，所述中央处理模块采用轮巡处理模式分别采集计量芯片的电量数据。

优选地，所述中央处理模块内设置有电量信号判断单元，所述电量信号判断单元内设置有电压信号的标准判据，所述电量信号判断模块能够接收输入输出电路发出的电压信号，并将接收的电压信号与标准判据进行对比，当小于接收的信号小于标准判据时，则判断该通道的电路为接通用户的电网。

优选地，所述中央处理模块内设有通道登记单元，所述通道登记单元能够多组输入输出电路内的所有电路的地址信息进行分别登记，并记录登记信息；当中央处理模块内接收到电量信号后，能够根据登记信息对不同通道内发出的电量信号进行分别存储。

优选地，所述中央处理模块内还设有开关量判断单元和开关接口，所述开关接口与用户的开关节点相连，所述开关接口与中央处理模块相连，所述开关接口采集开关节点的开关信号并直接传输至中央处理模块内，所述开关量判断单元内设置有电压和电流判据，所述电压与电流判据通过与采集的开关信号对比，判断对应开关处于打开状态或关闭状态，若处于打开状态，则向载波通讯模块传输告警信息。

优选地，所述通道管理模块还包括电路合并单元，所述电路合并单元能够对同一输入输出电路内的第一电路和第二电路进行并线，并获取对应用户电网主开关的开关量判断开关状态。

优选地，所述载波通讯模块通过宽带电力载波技术或LoRa无线技术实现中央处理模块和主站之间的通讯。

本申请的一种双电源多回路采集终端，包括中央处理模块、存储模块、载波通讯模块、计量模块、通道管理模块和输入输出电路；多路输入输出电路通过电流互感器或电压互感器采集不同电网的电压和电流数据，并发送至计量芯片内，计量芯片通过接收的电压和电流数据计算对应用户的电量数据；计算芯片计算完成后，将计量后的数据发送至中央处理模块内，中央处理模块先采集并处理一个计量芯片的信号，处理完成之后通过载波通讯模块上传至主站；而后再采集下一个计量芯片的信号，直至6个计量芯片全部采集完成；具有实时监控，多路采集，灵活组网，灵活实施、灵活布署的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。

图1为本申请整体结构示意图；

图2为本申请中央处理模块结构示意图。

1、中央处理模块；2、存储模块；3、载波通讯模块；4、计量模块；5、通道管理模块；6、输入输出电路；7、第一电路；8、第二电路；9、电路切换单元；10、电路合并单元；11、开关接口；12、电量信号判断单元；13、开关量判断单元；14、通道登记单元。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。

一种双电源多回路采集终端，内部设置有6组电流互感器接入端口，实现三相18路电量采集。电量采集基于标准源功率在时间上累积计量，此处按一小时计量，电压为100V，电流为5A两者恒定同向，给出有功电量误差范围。

在进行电量采集时，18路电路同时工作，能够同时对6个用户的电网进行电量的采集，而不会发生干扰，从而有效提高电量采集的效率。

如图1所示，包括中央处理模块1、存储模块2、载波通讯模块3、计量模块4、通道管理模块5和输入输出电路6；中央处理模块1与存储模块2相连，载波通讯模块3连接于中央处理模块1的输出端，通道管理模块5连接于中央处理模块1的输出端，输入输出电路6共有6组，通道管理模块5能够与多组输入输出电路6相连，计量模块4内设置有6组计量芯片，每组计量芯片分别与一组输入输出电路6对应相连。

在用户的电网中，一些场所具有2路变压器，一个为主用、另一个为备用，如医院等；而有些场所则为单路电路，如普通的住户。

每组输入输出电路6均设置有第一电路7、第二电路8，第一电路7和第二电路8内均设置有电流互感器和电压互感器，能够采集用户电网中的电流和电压信号。通道管理模块5内设置有电路切换模块，通道管理模块5能够判断输入输出电路6接收的电量信号属于第一电路7还是第二电路8，当判断完成后，电路切换模块将输入输出电路6的输出端切换至对应的电路位置。

当对应的用户具有2路信号时，则第一电路7和第二电路8分别接入到该用户的1路和2路中。当为单路信号时，第一电路7接到开关的上游，第二电路8接到开关的下游。

第一电路7和第二电路8与计量芯片之间可以采用两路RS485通信。

当具有2路通道时，需要通过中央处理模块1，判断1路和2路中哪路处于使用状态，则通过电路切换模块将处于使用状态的该路信号传输至对应的计量芯片内。当为单路通道时，则不需要电路切换模块工作。

计量芯片的输出端与中央处理模块1；中央处理模块1，也即是MCU，采用轮巡处理模式分别采集计量芯片的电量数据。

在进行电量的采集时，多路输入输出电路6通过电流互感器或电压互感器采集不同电网的电压和电流数据，并发送至计量芯片内，计量芯片通过接收的电压和电流数据计算对应用户的电量数据，同时对该路数据的谐波信号、三相不平衡数据等。

计算芯片计算完成后，将计量后的数据发送至中央处理模块1内，中央处理模块1先采集并处理一个计量芯片的信号，处理完成之后通过载波通讯模块3上传至主站；而后再采集下一个计量芯片的信号，直至6个计量芯片全部采集完成。

电流互感器和电压互感器采用快接插头方式连接，实现在线作业，降低了配电设备通信与施工难度。

相对比单个的电量计量设备，本申请实现多路输出输出电路的同时采集，并且可以根据需求灵活选择用户，占用空间小，具有实时监控，多路采集，灵活组网，灵活实施、灵活布署的优点。

如图2所示，优选地，中央处理模块1内设置有电量信号判断单元12，电量信号判断单元12内设置有电压信号的标准判据，电量信号判断模块能够接收输入输出电路6发出的电压信号，并将接收的电压信号与标准判据进行对比，当小于接收的信号小于标准判据时，则判断该通道的电路为接通用户的电网。

电量信号判断模块通过设置标准判据与接收的电压信号对比来准确判断2路通道时，哪路通道处理工作状态；判断完成后，则通过电路切换模块将对应的电路切换至与计量芯片连通。

优选地，中央处理模块1内设有通道登记单元14，通道登记单元14能够多组输入输出电路6内的所有电路的地址信息进行分别登记，并记录登记信息；当中央处理模块1内接收到电量信号后，能够根据登记信息对不同通道内发出的电量信号进行分别存储。

优选地，选用拨码开关作为各个计量芯片的地址选择，设定范围01-99，同一总线下地址不可重复。

在每个计量芯片分别选用不同的地址之后，MCU可以按照地址从大至小或从小至大的顺序分别接入计量芯片，在一个计量芯片的电量数据信息采集完成之后，按照顺序进行下一个计量芯片的采集，同时设置一个时间循环节点，在到达下一时间节点后，即可开始下一次轮巡采集。

计量芯片的信息在采集完成后会直接删除，不会长时间占用计量芯片的存储空间。

存储模块2具体包括一个存储芯片，输入输出电路6的每个通道处接口处同样设置有不同的地址信息，在中央处理模块1接收到计量芯片的电量信息后，一方面传输至载波通讯模块3、另一方面存储至存储芯片内，存储芯片根据不同的地址信息对不同通道的电量信息进行分类存储，以方便查阅。

优选地，中央处理模块1内还设有开关量判断单元13和开关接口11，开关接口11与用户的开关节点相连，开关接口11与中央处理模块1相连，开关接口11采集开关节点的开关信号并直接传输至中央处理模块1内，开关量判断单元13内设置有电压和电流判据，电压与电流判据通过与采集的开关信号对比，判断对应开关处于打开状态或关闭状态，若处于打开状态，则向载波通讯模块3传输告警信息，并向存储模块2记录该信息；若对应开关处于关闭状态，则将向存储模块2记录该信息即可。

优选地，开关接口11共设置有8路。

开关接口11接收的来自开关节点的开关信息会具有多种，在传输至中央处理模块1后，开关量判断模块根据电压的大小来找到主开关，一般来说电压最大的开关即对应的主开关，开关量判断模块主要判断主开关的开关状态。

优选地，通道管理模块5还包括电路合并单元10，电路合并单元10采用并线的方式合并同一输入输出电路6内的第一电路7和第二电路8，并获取对应用户电网主开关的开关量判断开关状态。通过设置电路合并单元10，能够将双路带路修改为单路电路，以适应使用需求。

优选地，载波通讯模块3通过宽带电力载波技术或LoRa无线技术实现中央处理模块1和主站之间的通讯。两种通讯技术既可以实现中央处理技术与主站之间的通讯，在具体的适用场合，可以根据具体的设计要求选择不同的通讯技术。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种双电源多回路采集终端，其特征在于：包括中央处理模块(1)、存储模块(2)、载波通讯模块(3)、计量模块(4)、通道管理模块(5)和输入输出电路(6)；所述中央处理模块(1)与存储模块(2)相连，所述载波通讯模块(3)连接于中央处理模块(1)的输出端，所述通道管理模块(5)连接于中央处理模块(1)的输出端，所述输入输出电路(6)共有多组，所述通道管理模块(5)能够与多组输入输出电路(6)相连，所述计量模块(4)内设置有多组计量芯片，每组所述计量芯片分别与一组输入输出电路(6)对应相连；

每组所述输入输出电路(6)均设置有第一电路(7)、第二电路(8)，所述通道管理模块(5)内设置有电路切换模块，所述通道管理模块(5)能够判断输入输出电路(6)接收的电量信号属于第一电路(7)还是第二电路(8)，当判断完成后，电路切换模块将输入输出电路(6)的输出端切换至对应的电路位置；

所述计量芯片的输出端与中央处理模块(1)，所述中央处理模块(1)采用轮巡处理模式分别采集计量芯片的电量数据。

2.如权利要求1所述的双电源多回路采集终端，其特征在于：所述中央处理模块(1)内设置有电量信号判断单元(12)，所述电量信号判断单元(12)内设置有电压信号的标准判据，所述电量信号判断模块能够接收输入输出电路(6)发出的电压信号，并将接收的电压信号与标准判据进行对比，当小于接收的信号小于标准判据时，则判断该通道的电路为接通用户的电网。

3.如权利要求1所述的双电源多回路采集终端，其特征在于：所述中央处理模块(1)内设有通道登记单元(14)，所述通道登记单元(14)能够多组输入输出电路(6)内的所有电路的地址信息进行分别登记，并记录登记信息；当中央处理模块(1)内接收到电量信号后，能够根据登记信息对不同通道内发出的电量信号进行分别存储。

4.如权利要求1所述的双电源多回路采集终端，其特征在于：所述中央处理模块(1)内还设有开关量判断单元(13)和开关接口(11)，所述开关接口(11)与用户的开关节点相连，所述开关接口(11)与中央处理模块(1)相连，所述开关接口(11)采集开关节点的开关信号并直接传输至中央处理模块(1)内，所述开关量判断单元(13)内设置有电压和电流判据，所述电压与电流判据通过与采集的开关信号对比，判断对应开关处于打开状态或关闭状态，若处于打开状态，则向载波通讯模块(3)传输告警信息。

5.如权利要求1所述的双电源多回路采集终端，其特征在于：所述通道管理模块(5)还包括电路合并单元(10)，所述电路合并单元(10)能够对同一输入输出电路(6)内的第一电路(7)和第二电路(8)进行并线，并获取对应用户电网主开关的开关量判断开关状态。

6.如权利要求1所述的双电源多回路采集终端，其特征在于：所述载波通讯模块(3)通过宽带电力载波技术或LoRa无线技术实现中央处理模块(1)和主站之间的通讯。

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