CN218631038U - 一种用于港口直流场桥的电能无线采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于港口直流场桥的电能无线采集装置。本实用新型包括电能采集及核算装置、电流分流装置及数据无线传输装置。该装置通过以上环节配置，可解决港口直流场桥电能计量不准、采集数据难的问题。所述电能采集及核算装置，对正确配线下的直流供电回路进行用能采集；考虑场桥为大型直流机械，常规供电情况下电流值较高，故通过分流器实现大电流场景下分流，所述分流器实际就是一个阻值很小的电阻，当有直流电流通过时，产生压降，电能采集及核算装置通过对压降情况的采集，核算形成直流电流数值；考虑场桥设备位置在作业场内不固定，无法铺设有线光纤，故无法通过有线方式进行数据采集，所述无线传输装置通过4G网络进行数据传输。
Description
技术领域
本实用新型涉及港口机械能耗技术领域，具体为一种用于港口直流场桥的电能无线采集装置。
背景技术
若要完成港口“双碳”目标，首先要了解港口能源消耗情况，从本质上来讲，产生较高港口耗能的，主要还是用于进行货物装卸的港口机械，要想做好港口的“双碳”工作推进，就需要严格强化港口机械的节能作用。港口场桥作为集装箱场地内起重作业的重要设备，耗能在港口码头内占比很高，合理掌握其用能情况对整个港口的能耗把控至关重要。
当前常规的场桥为交流供电，通过常用的三相四线式交流电能表即可完成电能数据采集，但考虑节能效果，越来越多的码头开始采用直流供电场桥，该场桥外部配置一站式变频装置，将交流电转化为直流电，并通过滑触线的形式实现直流电供应给场桥用电机械。
由于直流供电特殊性，无法通过常规的电流互感器实现电流采集，故当前的计量采集一般还在上级交流供电环节进行电能采集，无法实现单台场桥设备的能耗采集，能源管理精细化程度不高。而场桥设备功率一般均超过100kW，属于重点用能设备，按国家计量标准要求，需进行单台能源监测。此外，由于场桥在场地内作业位置较灵活，活动距离大，无法铺设光纤，故无法通过有线方式进行数据采集、上传。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型主要用于解决场桥单台设备维度的电能计量及传输问题，提供了一种用于港口直流场桥的电能无线采集装置。
本实用新型一种用于港口直流场桥的电能无线采集装置，通过下述技术方案予以实现，装置由包括电能采集及核算装置、直流分流器以及无线传输终端；塑壳断路器正、负极端分别连接电能采集及核算装置的电压信号正、负极端，塑壳断路器负极端连接直流分流器电压进信号端子，直流分流器电压出信号端子连接接触器直流电压负极端，塑壳断路器正极端连接接触器分流器正极信号，直流分流器的输入、输出电流信号分别连接电能采集及核算装置的电流信号端子，电能采集及核算装置配置RS-485数据传输端口，RS-485数据传输端口通过与数据无线传输终端的数据端口相连，实现电能数据传输至数据无线传输终端，数据无线传输终端内配有4G通讯卡，通过4G无线传输网络实现电能数据无线上传。
电能采集及核算装置具有合理的电压量值配比，并集成有电压采集模块和电流折算模块，电压采集模块通过外接端子直接与直流电压源相连，电流折算模块通过外接端子与分流器输出端相连，接收来自分流器的直流压降信号，并根据电压比例将其折算成相应电流值，最终通过采集的直流电压与电流值，共同折算形成直流场桥的能耗值，同时该装置配有数据传输端子，可实现电能数据协议状态下的传输。电能采集及核算装置采用直流电能表，用于港口直流场桥的电能采集。
所述直流分流器是阻值0.0015Ω的电阻，当有直流电流通过时，产生压降，并将该压降值传输给电能采集及核算装置，现场将其串入直流供电系统中，以实现直流供电环节的电流转化输出。
无线传输模块，通过器内部集成数据读取装置可实现电能数据在ModBus协议下的数据采集，该模块通过与电能采集及核算装置数据传输端子连接，实现电能数据采集，并可通过4G传输装置实现数据的远程传输。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过三种装置的交互使用，解决了大功率直流设备的电流采集问题，将常规感应电流采集方式改为压降折算采集方式，实现大电流直流场景下的电流有效、精确采集，配合电能采集及核算装置，实现电能核算，并通过无线传输技术，通过4G网络，实现电能数据的有效传输，解决了因无法铺设有线网络造成人为抄表所增加的人员成本。
附图说明
图1是本实用新型安装实际接线图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型详细说明。
本实用新型主要通过对直流接触器下的主供电回路电能情况进行采集，直流接触器为直流场桥内供电主回路的控制开关，采用的装置为电能采集及核算装置（直流电能表）、电流分流装置（直流分流器）及数据无线传输装置。
本实用新型得实现方式如图1所示，塑壳断路器正、负极端分别连接电能采集及核算装置的电压信号正、负极端，塑壳断路器负极端连接直流分流器电压进信号端子，直流分流器电压出信号端子连接接触器直流电压负极端，塑壳断路器正极端连接接触器分流器正极信号，直流分流器的输入、输出电流信号分别连接电能采集及核算装置的电流信号端子，电能采集及核算装置配置RS-485数据传输端口，RS-485数据传输端口通过与数据无线传输终端的数据端口相连，实现电能数据传输至数据无线传输终端，数据无线传输终端内配有4G通讯卡，通过4G无线传输网络实现电能数据无线上传。接触器的直流电压负极端和分流器信号分别连接用电设备。
电流分流装置串入直流供电回路中，利用其电阻分流的特性，将大电流数据转化为对应的电压降，通过与电能采集及核算装置的电流采集接口相连，将压降值传输给电能采集及核算装置。
电能采集及核算装置采用直流电流表，通过内置集成电流折算模块（内置集成电流折算模块为产品自带模块，该环节技术比较成熟，本装置更多用于特殊场景优化应用），将电压信号折算为直流电流值，并通过电压信号端子直接与直流供电回路并接，采集直流电压信号，电流电压信号均获取后，通过内部计算方式，完成直流电能计算。
为保证电能采集及核算装置正常运行，为其配置220V辅助电源模块，与直流场桥内辅助220V供电点相连，实现装置有效运行。
同时，电能采集及核算装置配置数据传输端口（RS-485），通过与数据无线传输终端的数据端口相连，实现电能数据传输至数据无线传输终端，终端内配有4G通讯卡，最终通过4G无线传输网络实现电能数据无线上传至需求系统，方便计量管理人员查看。
Claims (3)
1.一种用于港口直流场桥的电能无线采集装置，其特征在于，包括电能采集及核算装置、直流分流器以及无线传输终端；塑壳断路器正、负极端分别连接电能采集及核算装置的电压信号正、负极端，塑壳断路器负极端连接直流分流器电压进信号端子，直流分流器电压出信号端子连接接触器直流电压负极端，塑壳断路器正极端连接接触器分流器正极信号，直流分流器的输入、输出电流信号分别连接电能采集及核算装置的电流信号端子，电能采集及核算装置配置RS-485数据传输端口，RS-485数据传输端口通过与数据无线传输终端的数据端口相连，实现电能数据传输至数据无线传输终端，数据无线传输终端内配有4G通讯卡，通过4G无线传输网络实现电能数据无线上传。
2.根据权利要求 1 所述的一种用于港口直流场桥的电能无线采集装置，其特征在于，电能采集及核算装置采用直流电能表，用于港口直流场桥的电能采集。
3.根据权利要求 1 所述的一种用于港口直流场桥的电能无线采集装置，其特征在于，所述直流分流器是阻值0.0015Ω的电阻，当有直流电流通过时，产生压降，并将该压降值传输给电能采集及核算装置。
Priority Applications (1)
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| CN202222556283.0U CN218631038U (zh) | 2022-09-27 | 2022-09-27 | 一种用于港口直流场桥的电能无线采集装置 |
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2022
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