TH12687C3 - อุปกรณ์สำหรับวัดและวิเคราะห์ข้อมูลกระแสและแรงดัน 3 เฟส โดยมีหน่วยแปลงสัญญาณแอนะลอกเป็นดิจิตอลแบบซิงโครนัสและสื่อสาร - Google Patents

Abstract

แก้ไข 02/11/2559 การประดิษฐ์นี้เป็นอุปกรณ์สำหรับวัดและวิเคราะห์ข้อมูลกระแสและแรงดัน 3 เฟส โดยมี หน่วยแปลงสัญญาณแอนะลอกเป็นดิจิตอลแบบซิงโครนัสและสื่อสาร ประกอบด้วย 1) เซนเซอร์ กระแสและแรงดัน 2) หน่วยแปลงสัญญาณแอนะลอกเป็นดิจิตอลแบบชิงโครนัสที่สามารถแปลง สัญญาณกระแสและแรงดันที่อ่านมาได้จากเซนเซอร์ทุกช่องสัญญาณพร้อมกัน ทำให้ไม่เกิดความ ล่าช้าจากการอ่านค่ากระแสและแรงดันในเฟสเดียวกันและต่างเฟส 3) ตัวควบคุมและประมวลผล สัญญาณ ทำหน้าที่ในการติดต่อสื่อสาร ประมวลผลสัญญาณเบื้องด้น และจัดการบริหารข้อมูลเพื่อ ส่งไปยังอุปกรณ์สื่อสารข้อมูล 4) หน่วยความจำสำรอง 5) โมดูลสื่อสารเพื่อส่งต่อข้อมูลไป วิเคราะห์และเก็บเป็นฐานข้อมูลที่สถานีควบคุม การทำงานเริ่มจากการอ่านค่ากระแสและแรงดัน ที่เป็นดิจิตอลจากหน่วยแปลงสัญญาณแอนะลอกเป็นดิจิตอลแบบชิงโครนัส แล้วจัดการกับข้อมูล เพื่อส่งข้อมูลไปเก็บในหน่วยความจำสำรอง และในขณะเดียวกันก็ส่งข้อมูลไปวิเคราะห์และเก็บที่ สถานีควบคุมได้ด้วยการสื่อสารหลายแบบ ได้แก่ การสื่อสารต่อแบบอนุกรมซึ่งทำได้ทั้งแบบผ่าน พอร์ตอนุกรม (RS232) และยูเอสมีไปยังคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเพื่อตรวจสอบการทำงาน การ สื่อสารผ่านโมดูลสื่อสารไร้สายเพื่อส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายไร้สาย และการสื่อสารผ่านโมดูล อีเทอร์เน็ตเพื่อส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายเฉพาะที่ และไปยังเครือข่ายอินเทอร์เน็ตต่อไป ส่วนประกอบ ทั้ง 5 ส่วน ได้รับการออกแบบให้มีความอิสระต่อกัน (Modular design) สามารถปรับปรุง เปลี่ยนแปลงเฉพาะส่วนให้ดีขึ้นโดยไม่กระทบกับส่วนอื่น นอกจากนี้-อุปกรณ์สำหรับวัดและ วิเคราะห์ข้อมูลกระแสและแรงดัน 3 เฟสยังสามารถนำไปใช้งานกับสัญญาณอื่นนอกเหนือจาก กระแสและแรงดันได้ ---------------------------------- การประดิษฐ์นี้เป็นอุปกรณ์สำหรับวัดและวิเคราะห์ข้อมูลกระแสและแรงดัน 3 เฟส ประกอบด้วย 1) เซนเซอร์กระแสและแรงดัน 2) หน่วยแปลงสัญญาณแอนะลอกเป็นดิจิตอลแบบ ซิงโครนัสที่สามารถแปลงสัญญาณกระแสและแรงดันที่อ่านมาได้จากเซนเซอร์ทุกช่องสัญญาณ พร้อมกัน ทำให้ไม่เกิดความล่าช้าจากการอ่านค่ากระแสและแรงดันในเฟสเดียวกันและต่างเฟส 3) ตัวควบคุมและประมวลผลสัญญาณ ทำหน้าที่ในการติดต่อสื่อสาร ประมวลผลสัญญาณเบื้องต้น และจัดการบริหารข้อมูลเพื่อส่งไปยังอุปกรณ์สื่อสารข้อมูล 4) หน่วยความจำสำรอง 5) โมดูล สื่อสารเพื่อส่งข้อมูลไปวิเคราะห์และเก็บเป็นฐานข้อมูลที่สถานีควบคุม การทำงานเริ่มจากการ อ่านค่ากระแสและแรงดันที่เป็นดิจิตอลจากหน่วยแปลงสัญญาณแอนะลอกเป็นดิจิตอลแบบ ซิงโครนัส แล้วจัดการกับข้อมูลเพื่อส่งข้อมูลไปเก็บในหน่วยความจำสำรอง และในขณะเดียวกัน ก็ส่งข้อมูลไปวิเคราะห์และเก็บที่สถานีควบคุมได้ด้วยการสื่อสารหลายแบบ ได้แก่ การสื่อสารต่อ แบบอนุกรมซึ่งทำได้ทั้งแบบผ่านพอร์ตอนุกรม (RS232) และยูเอสบีไปยังคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล เพื่อตรวจสอบการทำงาน การสื่อสารผ่านโมดูลสื่อสารไร้สายเพื่อส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายไร้สาย และการสื่อสารผ่านโมดูลอีเทอร์เน็ตเพื่อส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายเฉพาะที่ และไปยังเครือข่าย อินเทอร์เน็ตต่อไป ส่วนประกอบทั้ง 5 ส่วน ได้รับการออกแบบให้มีความอิสระต่อกัน (Modular design) สามารถปรับปรุงเปลี่ยนแปลงเฉพาะส่วนให้ดีขึ้นโดยไม่กระทบกับส่วนอื่น นอกจากนี้ อุปกรณ์สำหรับวัดและวิเคราะห์ข้อมูลกระแสและแรงดัน 3 เฟสยังสามารถนำไปใช้งานกับ สัญญาณอื่นนอกเหนือจากกระแสและแรงดันได้

Claims (4)

ข้อถือสิทธฺ์ (ทั้งหมด) ซึ่งจะไม่ปรากฏบนหน้าประกาศโฆษณา :แก้ไข 02/11/2559 1. อุปกรณ์สำหรับวัดและวิเคราะห์ข้อมูลกระแสและแรงดัน 3 เฟส โดยมีหน่วยแปลงสัญญาณ แอนะลอกเป็นดิจิตอลแบบซิงโครนัสและสื่อสาร ประกอบด้วย 5 ส่วนหลักดังนี้ ส่วนที่ 1 คือ เซนเซอร์กระแสและแรงดัน (2) ทำหน้าที่ในการอ่านค่ากระแสและแรงดันทั้ง 3 เฟส จากมอเตอร์พร้อมกัน แล้วเชื่อมต่อไปยังส่วนที่ 2 คือหน่วยแปลงสัญญาณแอนะลอกเป็น ดิจิตอล (3) ซึ่งทำหน้าที่ในการแปลงสัญญาณกระแสและแรงดันที่อ่านมาได้จากเซนเซอร์ กระแสและแรงดัน (2) ทุกช่องสัญญาณพร้อมกัน แล้วแปลงเป็นสัญญาณดิจิตอลส่งไปยัง ส่วนที่ 3 คือ ตัวควบดุมและประมวลผลสัญญาณ (4) ซึ่งทำหน้าที่ในการติดต่อสื่อสาร ประมวลผลสัญญาณ และจัดการบริหารข้อมูลเพื่อส่งไปยังอุปกรณ์เชื่อมต่อ เริ่มจากการ อ่านค่ากระแสและแรงดันที่เป็นดิจิตอลจากหน่วยแปลงสัญญาณแอนะลอกเป็นดิจิตอล แบบซิงโครนัส (3) แล้วจัดการกับข้อมูลเพื่อส่งข้อมูลไปเก็บในส่วนที่ 4 คือ หน่วยความจำ สำรอง (SD card) (5) ทำหน้าที่ในการเก็บข้อมูลกระแสและแรงดันที่อ่านมาได้เพื่อสำรอง ข้อมูลในการที่จะนำไปวิเคราะห์ ในขณะเดียวดันก็ส่งไปยังส่วนที่ 5 คือ โมดูลสื่อสารทำ หน้าที่ส่งข้อมูลไปวิเคราะห์และเก็บที่สถานีควบคุม โดยอุปกรณ์สำหรับวัดและวิเคราะห์ ข้อมูลกระแสและแรงดัน 3 เฟสนี้มีลักษณะพิเศษ คือ หน่วยแปลงสัญญาณแอนะลอกเป็น ดิจิตอล (3)สามารถแปลงสัญญาณกระแสและแรงดัน 3 เฟส ที่อ่านมาได้จากเซนเซอร์ทุก ช่องสัญญาณพร้อมดัน และเป็นอิสระต่อดัน โดยมีการซิงโครไนซ์กันด้วยสัญญาณนาฬิกา เดียวกัน และโมดูลสื่อสารเพื่อส่งต่อข้อมูลไปวิเคราะห์และเก็บเป็นฐานข้อมูลที่สถานี ควบคุมที่สามารถรองรับการสื่อสารได้แก่ การสื่อสารแบบอนุกรม ทั้งแบบผ่านพอร์ต อนุกรม (RS232) และ USB (6) การสื่อสารไร้สายโดยที่โมดูลสื่อสารไร้สาย (7) เป็นโมดูล สื่อสารใด ๆ ที่ความถี่คลื่นวิทยุอยู่ในช่วง 433MHz-2.4GHz ขึ้นกับพื้นที่ใช้งาน และ สามารถใช้โมดูลสื่อสาร (7) หลายตัวเพื่อเพิ่มความเร็วในการส่งข้อมูล และการสื่อสารผ่าน โมดูลอีเทอร์เน็ต (8) เพื่อส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายเฉพาะที่ และไปยังเครือข่ายอินเทอร์เน็ต ต่อไป 2. อุปกรณ์สำหรับวัดและวิเคราะห์ข้อมูลกระแสและแรงดัน 3 เฟส โดยมีหน่วยแปลงสัญญาณ แอนะลอกเป็นดิจิตอลแบบซิงโครนัสและสื่อสาร ตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่งเซนเซอร์วัด แรงดันและกระแส (2) ที่สามารถต่อกับระบบจ่ายไฟฟ้า 3 เฟส ได้โดยไม่รุกล้ำระบบไฟฟ้า ที่จ่ายให้เครื่องจักรใช้เซนเซอร์แรงดัน(Voltage Transducer) (9) ในการแปลงไฟฟ้าแรงดัน สูงไปเป็นไฟฟ้าแรงดันต่ำ แล้วก็ผ่านวงจรบัฟเฟอร์เพื่อนำไปเข้าหน่วยแปลงสัญญาณ แอนะลอกเป็นดิจิตอลแบบซิงโครนัส (3) และใช้เซนเซอร์แปลงกระแส (Current Sensor Transformer) (10) ในการตรวจจับกระแส โดยเอาต์พุตที่ได้จากเซนเซอร์จะเป็นแรงดัน ซึ่ง นำไปผ่านวงจรขยายสัญญาณเพื่อปรับสัญญาณให้อยู่ในช่วงที่หน่วยแปลงสัญญาณ แอนะลอกเป็นดิจิตอล (3) รับได้ 3. อุปกรณ์สำหรับวัดและวิเคราะห์ข้อมูลกระแสและแรงดัน 3 เฟส โดยมีหน่วยแปลงสัญญาณ แอนะลอกเป็นดิจิตอลแบบซิงโครนัสและสื่อสารตามข้อถือสิทธิที่ 1 หรือ 2 ที่ซึ่งหน่วย แปลงสัญญาณแอนะลอกเป็นดิจิตอล (3) สำหรับเซนเซอร์กระแสและแรงดันทุกช่อง ทำให้ อ่านสัญญาณได้พร้อมกัน และเป็นอิสระต่อกัน โดยมีการซิงโครไนซ์กันด้วยสัญญาณ นาฬิกาเดียวกัน ข้อมูลดิจิตอลที่ได้มาทุกช่องจะถูกเก็บในบัฟเฟอร์ภายในหน่วยแปลง สัญญาณแอนะลอกเป็นดิจิตอล (3) และถูกส่งออกไปยังหน่วยควบคุมผ่านทางการเชื่อมต่อ อนุกรมแบบเอสพีไอ (Serial Peripheral Interface; SPI) 4. อุปกรณ์สำหรับวัดและวิเคราะห์ข้อมูลกระแสและแรงดัน 3 เฟส โดยมีหน่วยแปลงสัญญาณ แอนะลอกเป็นดิจิตอลแบบซิงโครนัสและถือสาร ตามข้อถือสิทธิที่ 1-3 ข้อใดข้อหนึ่ง ที่ซึ่ง ตัวควบคุมและประมวลผล (4) สามารถวิเคราะห์ข้อมูลเบื้องด้นได้ ได้แก่ การวิเคราะห์ ความถี่มูลฐานและฮาร์มอนิกส์ การวิเคราะห์การบริโภคพลังงานไฟฟ้า การบีบอัดข้อมูล เป็นด้น และจัดการบริหารข้อมูลเพื่อส่งไปยังโมดูลสื่อสารหลายแบบและหลายมาตรฐาน ----------------------------------

1. อุปกรณ์สำหรับวัดและวิเคราะห์ข้อมูลกระแสและแรงดันโดยมีหน่วยแปลงสัญญาณ แอนะลอกเป็นดิจิตอลแบบซิงโครนัสและสื่อสารได้หลายแบบ ประกอบด้วย 5 ส่วนหลัก ดังนี้ ส่วนที่ 1 คือ เซนเซอร์กระแสและแรงดัน (2) ทำหน้าที่ในการอ่านค่ากระแสและ แรงดันทั้ง 3 เฟสจากมอเตอร์พร้อมกัน แล้วเชื่อมต่อไปยังส่วนที่ 2 คือหน่วยแปลงสัญญาณ แอนะลอกเป็นดิจิตอล (3) ซึ่งทำหน้าที่ในการแปลงสัญญาณกระแสและแรงดันที่อ่านมาได้ จากเซนเซอร์กระแสและแรงดัน (2) ทุกช่องสัญญาณพร้อมกัน แล้วแปลงเป็นสัญญาณ ดิจิตอลส่งไปยังส่วนที่ 3 คือ ตัวควบคุมและประมวลผลสัญญาณ (4) ซึ่งทำหน้าที่ในการ ติดต่อสื่อสาร ประมวลผลสัญญาณ และจัดการบริหารข้อมูลเพื่อส่งไปยังอุปกรณ์เชื่อมต่อ เริ่มจากการอ่านค่ากระแสและแรงดันที่เป็นดิจิตอลจากหน่วยแปลงสัญญาณแอนะลอกเป็น ดิจิตอลแบบซิงโครนัส (3) แล้วจัดการกับข้อมูลเพื่อส่งข้อมูลไปเก็บในส่วนที่ 4 คือ หน่วยความจำสำรอง (SD card) (5) ทำหน้าที่ในการเก็บข้อมูลกระแสและแรงดันที่อ่านมา ได้เพื่อสำรองข้อมูลในการที่จะทำไปวิเคราะห์ ในขณะเดียวกันก็ส่งไปยังส่วนที่ 5 คือ โมดูลสื่อสารทำหน้าที่ส่งข้อมูลไปวิเคราะห์และเก็บที่สถานีควบคุม โดยอุปกรณ์สำหรับวัด และวิเคราะห์ข้อมูลกระแสและแรงดัน 3 เฟสนี้มีลักษณะพิเศษ คือ หน่วยแปลงสัญญาณ แอนะลอกเป็นดิจิตอล (3) สามารถแปลงสัญญาณกระแสและแรงดัน 3 เฟส ที่อ่านมาได้จาก เซนเซอร์ทุกช่องสัญญาณพร้อมกัน และเป็นอิสระต่อกัน โดยมีการซิงโครไนซ์กันด้วย สัญญาณนาฬิกาเดียวกัน และโมดูลสื่อสารเพื่อส่งต่อข้อมูลไปวิเคราะห์และเก็บเป็น ฐานข้อมูลที่สถานีควบคุมที่สามารถรองรับการสื่อสารได้หลายรูปแบบได้แก่ การสื่อสาร แบบอนุกรม ทั้งแบบผ่านพอร์ตอนุกรม (RS232) และ USB (6) การสื่อสารได้สายโดยที่ โมดูลสื่อสารไร้สาย (7) เป็นโมดูลสื่อสารใด ๆ ที่ความถี่คลื่นวิทยุอยู่ในช่วง 433MHz- 2.4GHz ขึ้นกับพื้นที่ใช้งาน และสามารถใช้โมดูลสื่อสาร (7) หลายตัวเพื่อเพิ่มความเร็วใน การส่งข้อมูล และการสื่อสารผ่านโมดูลอีเทอร์เน็ต (8) เพื่อส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายเฉพาะที่ และไปยังเครือข่ายอินเทอร์เน็ตต่อไป

2. อุปกรณ์สำหรับวัดและวิเคราะห์ข้อมูลกระแสและแรงดันโดยมีหน่วยแปลงสัญญาณ แอนะลอกเป็นดิจิตอลแบบซิงโครนัสและสื่อสารได้หลายแบบ ตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่ง เซนเซอร์วัดแรงดันและกระแส (2) ที่สามารถต่อกับระบบจ่ายไฟฟ้า 3 เฟส ได้โดยไม่รุกล้ำ ระบบไฟฟ้าที่จ่ายให้เครื่องจักรใช้เซนเซอร์แรงดัน(Voltage Transducer) (9) ในการแปลง ไฟฟ้าแรงดันสูงไปเป็นไฟฟ้าแรงดันต่ำ แล้วก็ผ่านวงจรบัฟเฟอร์เพื่อนำไปเข้าหน่วยแปลง สัญญาณแอนะลอกเป็นดิจิตอลแบบซิงโครนัส (3) และใช้เซนเซอร์แปลงกระแส (Current Sensor Transformer) (10) ในการตรวจจับกระแส โดยเอาต์พุตที่ได้จากเซนเซอร์จะเป็น แรงดัน ซึ่งนำไปผ่านวงจรขยายสัญญาณเพื่อปรับสัญญาณให้อยู่ในช่วงที่หน่วยแปลง สัญญาณแอนะลอกเป็นดิจิตอล (3) รับได้

3. อุปกรณ์สำหรับวัดและวิเคราะห์ข้อมูลกระแสและแรงดันโดยมีหน่วยแปลงสัญญาณ แอนะลอกเป็นดิจิตอลแบบซิงโครนัสและสื่อสารได้หลายแบบ ตามข้อถือสิทธิที่ 1 หรือ 2 ที่ซึ่งหน่วยแปลงสัญญาณแอนะลอกเป็นดิจิตอล (3) สำหรับเซนเตอร์กระแสและแรงดัน ทุกช่อง ทำให้อ่านสัญญาณได้พร้อมกัน และเป็นอิสระต่อกัน โดยมีการซิงโครไนซ์กันด้วย สัญญาณนาฬิกาเดียวกัน ข้อมูลดิจิตอลที่ได้มาทุกช่องจะถูกเก็บในบัฟเฟอร์ภายในหน่วย แปลงสัญญาณแอนะลอกเป็นดิจิตอล (3) และถูกส่งออกไปยังหน่วยควบคุมผ่านทางการ เชื่อมต่ออนุกรมแบบเอสไอพี (Serial Pcriphcral Interface; SPI)

4. อุปกรณ์สำหรับวัดและวิเคราะห์ข้อมูลกระแสและแรงดันโดยมีหน่วยแปลงสัญญาณ แอนะลอกเป็นดิจิตอลแบบซิงโครนัสและสื่อสารได้หลายแบบ ตามข้อถือสิทธิที่ 1-3 ข้อใด ข้อหนึ่ง ที่ซึ่ง ตัวควบคุมและประมวลผล (4) สามารถวิเคราะห์ข้อมูลเบื้องต้นได้ ได้แก่ การวิเคราะห์ความถี่มูลฐานและฮาร์มอนิกส์ การวิเคราะห์การบริโภคพลังงานไฟฟ้า การ บีบอัดข้อมูล เป็นต้น และจัดการบริหารข้อมูลเพื่อส่งไปยังโมดูลสื่อสารหลายแบบและ หลายมาตรฐาน