WO2008037166A1 - Procédé et système d'acquisition d'une tension alternative - Google Patents

Procédé et système d'acquisition d'une tension alternative Download PDF

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WO2008037166A1
WO2008037166A1 PCT/CN2007/002193 CN2007002193W WO2008037166A1 WO 2008037166 A1 WO2008037166 A1 WO 2008037166A1 CN 2007002193 W CN2007002193 W CN 2007002193W WO 2008037166 A1 WO2008037166 A1 WO 2008037166A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
voltage
signal
correction coefficient
module
input
Prior art date
Application number
PCT/CN2007/002193
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Xiufu Fan
Fasheng Zhou
Gang Wei
Original Assignee
Huawei Technologies Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co., Ltd. filed Critical Huawei Technologies Co., Ltd.
Publication of WO2008037166A1 publication Critical patent/WO2008037166A1/zh

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/25—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
    • G01R19/2503—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques for measuring voltage only, e.g. digital volt meters (DVM's)

Definitions

  • the present invention relates to the field of power supply monitoring, and in particular, to a method and system for collecting AC voltage. Background technique
  • FIG. 1 it is a block diagram of the implementation of voltage acquisition in the prior art.
  • a precision rectifier circuit is built or a professional chip is used to rectify the input AC voltage into a DC voltage.
  • the input is input to the A/D conversion module (analog-to-digital conversion module) for analog-to-digital conversion and sent to the MCU (microprogram controller) for processing.
  • the MCU microprogram controller
  • the inventor has found that the prior art will directly collect data for processing during power-on, and does not process the signal inherent to the detection circuit (such as DC component), so the data collected at this time will contain a DC existing in the detection circuit.
  • the component values make the acquisition accuracy not high enough.
  • Fig. 2 it is a process of collecting AC voltage in the prior art.
  • data is collected, by reading the A/D conversion value, it is judged whether the read data is correctly read, if the data is read incorrectly. Error, re-read, if the data is read correctly, data processing, processing is completed, waiting for the second data read.
  • the inventor has found that the prior art directly processes the data collected from the A/D conversion module, and does not take into account the data acquisition error caused by the hardware loss in the data collection, and does not perform the data acquisition. Correction, only the simple judgment of the read data is correct, and the error of the collected data is not processed. Therefore, the accuracy of the data collection is not high. Summary of the invention
  • the present invention is achieved by the present invention.
  • the present invention provides a method for collecting AC voltage for monitoring the input of a power source, including:
  • the invention also provides a system for collecting AC voltage, comprising an AC signal conversion module, an analog-to-digital conversion module, and a data processing module, wherein the AC signal conversion module is configured to process the input high-voltage AC signal to obtain an input-to-mode input.
  • the DC signal of the digital conversion module, the analog-to-digital conversion module realizes conversion of the analog signal to the digital signal
  • the data processing module is configured to process the digital signal to obtain a corresponding AC voltage value, and further includes protection And a control module, wherein the protection and control module collects a zero offset of the entire system for acquiring the zero point of the collection.
  • the invention also provides a method for AC voltage acquisition, comprising:
  • the data collected by the ⁇ is corrected according to the correction coefficient.
  • the invention also provides a method for AC voltage acquisition, comprising:
  • the collected data is corrected according to the acquisition zero point of the power monitoring circuit.
  • the invention also provides a system for AC voltage acquisition, comprising:
  • control module configured to turn on and off an input AC signal according to the received control signal
  • An AC signal conversion module configured to process an AC signal output by the control module to obtain a DC signal
  • An analog-to-digital conversion module configured to convert a DC signal output by the AC signal conversion module into a digital signal
  • a data processing module configured to process the digital signal to obtain a corresponding AC voltage value, and output a control signal to the control module to turn off the AC signal after the system is powered on, and turn off the AC signal
  • the voltage obtained after the break is taken as the acquisition zero of the system.
  • the invention controls the monitoring circuit after power-on by the control circuit, collects the DC component of the monitoring circuit, and records the value of the DC component, thereby using the zero point of the collection, thereby ensuring the accuracy of the acquisition.
  • the invention corrects the data of the collected data, so that the data accuracy and reliability of the collected data are higher. By correcting the collected data, the error of the collected data is avoided, and the accuracy of data collection is improved. By updating the correction factor online, the updated correction factor is stored in the storage device, and data correction is performed every data acquisition to ensure the accuracy of the data collection.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an implementation of voltage multiplexing in the prior art
  • FIG. 3 is a block diagram showing an implementation of voltage collection in Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a system in Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart of collecting AC voltage according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart of acquiring a correction coefficient according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram of a system in Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart of collecting and processing an alternating voltage according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a flowchart of collecting and processing an AC voltage according to Embodiment 3 of the present invention
  • FIG. 10 is a flowchart of acquiring a correction coefficient according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the present invention adds a protection circuit and a control circuit to the monitoring circuit, collects the monitoring circuit during the power-on process of the circuit, and records the currently collected value, which is used as the zero point of the AC voltage circuit.
  • the invention shields the input of the alternating voltage, and first collects the direct current component existing in the monitoring circuit, and uses the data as the zero point of the alternating voltage collecting, which ensures that the reference zero point and the collecting zero point of the alternating voltage input to the A/D conversion module are The same zero point ensures the accuracy of the collected data, making the collected data more accurate and more directly reflecting the value of the input AC voltage.
  • the invention corrects the collected data to ensure the accuracy of the data and minimize the acquisition error.
  • the present invention provides a system for AC voltage acquisition, including a protection and control module, an AC signal conversion module, an A/D conversion module, and a data processing module.
  • the protection and control module is mainly composed of a protection circuit and a control module.
  • the protection circuit includes a fuse and a TVS tube (transient suppression diode).
  • the control module is mainly composed of an electronic switch. After the AC signal is input through the protection circuit, Connected to the electronic switch, the control signal is used to control the electronic switch to turn on and off the AC signal. When the system is powered on, first turn off the input of the AC signal, and collect the zero offset of the whole system. In order to achieve the purpose of acquiring the zero point, each system restart will perform a set of zero offsets to ensure more accurate correction of the system set error.
  • the AC signal conversion module mainly has a current transformer and an AC/DC (AC signal to DC signal:) conversion part, and the current transformer mainly realizes the conversion of the high voltage AC signal to the low voltage AC signal, and the output of the current transformer is a low voltage ( 0 ⁇ 5V) small AC signal, AC / DC conversion is mainly to achieve the conversion of small AC signal to DC signal, the entire conversion process is mainly to process the input high-voltage AC signal, get a conforming input to the A / D conversion module DC signal.
  • the A/D conversion module realizes the conversion of the analog signal to the digital signal, and the digital signal is input to the MCU through the I2C communication channel, and the MCU processes and converts the corresponding AC voltage value according to the input data.
  • the invention corrects the error of the collected data by introducing a correction coefficient, thereby improving the precision of the data collection.
  • the correction coefficient is obtained by connecting a reference voltage to the input interface of the acquisition voltage (the acquisition of the reference voltage value can be replaced by the multimeter measurement value), data acquisition of the reference voltage, input of the collected data to the MCU, and the MCU according to the input The data is compared with the input reference voltage to obtain the correction factor and stored in the storage device.
  • the invention can also update the correction coefficient online, and the updated correction coefficient is stored in the storage device, and the data is corrected at each data acquisition to ensure the accuracy of the data collection.
  • step S2 confirms whether it is necessary to update the correction coefficient, if it is necessary to update the correction coefficient, proceed to step S2; if it is not necessary to update the correction coefficient, proceed directly to step S3; the condition determined here is determined by human, if it is considered that the measurement is measured during the measurement
  • the voltage value and the reference or the voltage value measured by the multimeter) are out of tolerance, and the correction factor is updated.
  • step S3 Perform AC voltage data acquisition to determine whether the collected data is correct, that is, whether the collected value is within the range of the acquisition, and if so, proceed to step S3; if correct, proceed to step S4;
  • the invention obtains the correction coefficient by a hypothesis method, and the algorithm is as follows:
  • R KXI Example: Assume that the input voltage is 220V (can be measured by a multimeter), the correction factor is 2, and the actual collected voltage value is 110V, then according to the formula:
  • V V is taken as I should be 1, according to the formula:
  • Figure 6 shows the acquisition process of the correction factor
  • the conversion coefficient is calculated according to the actual voltage value V 3 ⁇ 4 and the set value V;
  • the voltage of the shielded AC voltage input can be collected as the acquisition zero point by shielding the AC voltage input of the power supply monitoring circuit after power-on, and after the AC voltage of the input power supply monitoring circuit is collected and obtained, The acquired data is corrected according to the acquisition zero point of the power monitoring circuit. Since the acquisition zero is introduced, the second embodiment can make the collected data more accurate.
  • Embodiment 2 provides a system for collecting AC voltage, including a control module, an AC signal conversion module, an A/D conversion module, and a data processing module, where:
  • control module configured to turn on and off an input AC signal according to the received control signal Broken
  • the control module can be composed of an electronic switch, and the control signal outputted by the data processing module can control the electronic switch to turn on and off the AC signal.
  • the data processing module can first instruct the control module to turn off.
  • the signal obtained by the data processing module is a signal inherent to the system, and the inherent signal mainly includes the DC component of the system.
  • the data processing module can obtain the zero offset of the entire system, thereby achieving Obtain the purpose of collecting the zero point.
  • the zero point offset of the system can be considered for the AC voltage value obtained, so as to obtain a more accurate AC voltage value.
  • Each system restart can perform a zero offset acquisition to ensure more accurate correction of system acquisition errors.
  • An AC signal conversion module is configured to process an AC signal output by the control module to obtain a DC signal
  • the AC signal conversion module can mainly include a current transformer and an AC/DC (AC signal to DC signal) conversion module, wherein the current transformer mainly realizes conversion of a high voltage AC signal to a low voltage AC signal to obtain a compliance input.
  • a small AC signal to the A/D converter module is a low-voltage (0 ⁇ 5V) small AC signal.
  • the AC/DC converter module is mainly used to convert small AC signals to DC signals.
  • the ⁇ conversion module is configured to convert the DC signal outputted by the AC signal conversion module into a digital signal; the data processing module is configured to process the digital signal output by the A/D conversion module to obtain a corresponding AC voltage value, and power on the system
  • the backward control module outputs a control signal to turn off the AC signal received by the control module, and the voltage obtained after the AC signal is turned off is taken as the acquisition zero point of the system.
  • the digital signal output by the ⁇ / ⁇ conversion module can be output to the data processing module through the I2C communication channel.
  • the data processing module can be an MCU.
  • the system may further include a protection module for outputting the received signal to the control module for overvoltage protection and/or overcurrent protection.
  • the protection module may include a fuse and/or a TVS tube (transient suppression diode), etc., and the AC signal is transmitted. After entering the protection module, it can be connected to the electronic switch in the control module.
  • a fuse and/or a TVS tube (transient suppression diode), etc.
  • the AC signal After entering the protection module, it can be connected to the electronic switch in the control module.
  • the process of collecting the AC voltage in the second embodiment is as shown in FIG. 8, and includes the following steps: Step S101, obtaining a zero point of the power monitoring circuit;
  • Step S102 collecting data of an AC voltage input to the power monitoring circuit to obtain data
  • Step S103 correcting the collected data according to the collected zero point of the power monitoring circuit.
  • the specific correction method of this step may be to subtract the value of the collected data from the value of the collected zero point.
  • the error of the collected data is corrected by introducing a correction coefficient, thereby improving the accuracy of data acquisition.
  • the correction coefficient is obtained by connecting a reference voltage to the input interface of the acquisition voltage (the reference voltage value can be replaced by the multimeter measurement value), data collection is performed on the reference voltage, and the collected data is input to the MCU, and the MCU is input according to the input. The data is compared with the input reference voltage to obtain and save the correction factor.
  • the correction coefficient can be updated online, and the updated correction coefficient is stored in the storage device, and data correction is performed every data acquisition to ensure the accuracy of data collection.
  • FIG. 9 shows an implementation flow of a method for collecting an AC voltage according to Embodiment 3:
  • step S201 confirm whether it is necessary to update the correction coefficient, if it is necessary to update the correction coefficient, proceed to step S202; if it is not necessary to update the correction coefficient, proceed directly to step S203;
  • S203 Perform AC voltage data acquisition to determine whether the collected data is correct, that is, whether the collected value is within the range of the acquisition. If the error is wrong, perform step S203 again; if correct, proceed to step S204; the collection range may be according to the range of the input voltage value. To set it up. S204. Correct the data according to the current correction coefficient.
  • the corrected data can be processed, and the processing result is reported to the network management system for the network management to monitor the input power.
  • the correction coefficient is obtained by a hypothesis method, and the algorithm is as follows:
  • Target correction factor ⁇ 3 ;
  • the conversion rate of the monitoring circuit R';
  • the input voltage is 220V (which can be measured by a multimeter), and the current correction coefficient is 2, and the collected voltage value is 110V, according to the formula:
  • the target correction coefficient is 4, and the correction coefficient can be updated to 4.
  • the collected AC voltage can be corrected by combining the technical solutions of Embodiment 2 and Embodiment 3.
  • the system in the second embodiment may further include a storage module for storing the correction coefficient.
  • the data processing module can correct the collected data according to the calibration parameters saved by the storage module.
  • the system can also save the correction coefficient without adding a storage module.
  • the AC voltage obtained by the method of the second embodiment and the third embodiment is corrected, in the process of the third embodiment, after the AC voltage of the input power monitoring circuit is collected, the power can be further determined according to the power supply.
  • the collected data of the monitoring circuit corrects the collected data. Specifically, whether the correction is performed according to the correction coefficient or the correction according to the acquisition zero point can be determined according to actual needs.
  • control module controls the monitoring circuit after power-on by the control module to obtain the acquisition zero point, and corrects the voltage value obtained by the subsequent acquisition according to the collection zero point, thereby improving the collected voltage value.
  • Precision In the embodiment of the present invention, the collected data is corrected by using the correction coefficient, so that the accuracy and reliability of the collected data are higher. By correcting the collected data, the error of the collected data is avoided, and the accuracy of the data collection is improved.
  • the updated correction coefficient is stored in the storage device, and data correction is performed every data acquisition to ensure the accuracy of data collection. At the same time, using the acquisition zero point and the correction coefficient, it is better to ensure that the AC voltage obtained by the acquisition is more accurate.

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Description

一种交流电压采集的方法和系统
技术领域
本发明涉及电源监控领域， 尤其涉及一种交流电压采集的方法和系统。 背景技术
在电信增值业务及集成服务提供商的机房中， 有承载业务的服务器、 小型 机、 工作站等非常昂贵的设备， 这些设备承载的业务及存放的数据非常重要， 短时间的瘫机或局部的数据丢失都会造成恶性事故， 给运营商带来不可估量的 损失。
作为这些交流设备运作的基本原动力， 这些设备对交流电源输入的可靠性 要求是很高的， 由于电源输入到设备是通过线缆连接的， 而且输入的交流电源 都是通过市电网提供的， 在这样的情况下将不可避免会出现因为线缆的接触不 良以及器件损坏而导致无法为设备供电， 以及因为电网的波动而导致设备工作 异常等， 在这种情况下， 需要在故障发生的前期就能进行预警， 而且在故障发 生后快速的响应故障， 对故障进行定位和排除。 这些都要求对电源的输入进行 可靠的监控。 电源的监控是一个模拟量采集的过程， 而高精度的采集将是对电 源的监控提供更为可靠的依据。 如何对交流电压进行高精度采集是业内研究的 问题和技术。
如图 1 所示， 是现有技术进行电压采集的实现方框图， 经过不同匝数比的 线圏进行适当的降压后， 搭建精密整流电路或使用专业芯片将输入的交流电压 整流为直流电压， 而输入到 A/D转换模块（模数转换模块）进行模数转换后送 到 MCU (微程序控制器）处理。 发明人研究发现， 现有技术在上电时将直接采 集数据进行处理， 并没有对检测电路固有的信号 （如直流分量） 进行处理， 所 以此时采集出来的数据将包含检测电路存在的一个直流分量数值， 使得采集精 度不够高。
如图 2 所示， 是现有技术对交流电压进行采集的过程， 数据釆集时， 通过 读取 A/D转换的数值， 对读取的数据进行判断是否读取正确， 如果数据读取错 误， 重新读取， 如果数据读取正确， 进行数据处理， 处理完成， 等待第二次数 据读取。 发明人研究发现， 现有技术是对从 A/D转换模块读取的釆集数据直接 进行处理， 在数据的采集中没有考虑到硬件损耗带来的数据采集的误差， 没有 对采集的数据进行校正， 只对读取的数据进行简单的判断是否正确， 对采集数 据的误差没有做处理， 因此， 数据釆集的准确性不高。 发明内容
本发明的目的在于提供一种交流电压采集的方法和系统， 用于解决现有技 术中数据采集的采集精度和准确性不高的问题。
本发明是这样实现的， 本发明提供一种交流电压采集的方法， 用于对电源 的输入进行监控， 包括：
A、 对所述的交流电压进行采集；
B、 根据校正系数对采集到的数据进行校正；
C、 将校正后的数据进行处理。
本发明还提供一种交流电压采集的系统， 包括交流信号变换模块， 模数转 换模块， 数据处理模块， 所述的交流信号转换模块用于对输入的高压交流信号 进行处理， 得到符合输入到模数转换模块的直流信号， 所述的模数转换模块实 现模拟信号到数字信号的转换， 所述的数据处理模块用于对所述的数字信号进 行处理后得到对应的交流电压值， 还包括防护及控制模块， 所述的防护及控制 模块釆集整个系统的零点偏移量， 用于获取釆集的零点。
本发明还提供一种交流电压采集的方法， 包括：
对输入电源监控电路的交流电压进行采集； 并且
根据校正系数对釆集到的数据进行校正。
本发明还提供一种交流电压采集的方法， 包括：
获得电源监控电路的采集零点；
对输入所述电源监控电路的交流电压进行釆集得到数据；
根据所述电源监控电路的采集零点对采集到的数据进行校正。 本发明还提供一种交流电压采集的系统， 包括：
控制模块， 用于根据接收到的控制信号实现对输入的交流信号的开通及关 断；
交流信号变换模块， 用于对所述控制模块输出的交流信号进行处理获得直 流信号；
模数转换模块， 用于将所述交流信号变换模块输出的直流信号转换为数字 信号；
数据处理模块， 用于对所述数字信号进行处理得到对应的交流电压值， 并 在所述系统上电后向所述控制模块输出控制信号关断所述交流信号， 且将所述 交流信号关断后获得的电压作为所述系统的采集零点。
本发明通过控制电路对上电后的监控电路进行控制， 并采集监控电路的直 流分量， 并记录此直流分量的值， 以此来作为釆集的零点， 从而保证采集的精 度。
本发明通过对釆集的数据进行校正， 使釆集的数据准确性和可靠性更高。 通过对采集数据进行校正， 规避釆集数据的误差， 提高数据采集的准确性。 通 过在线更新校正系数， 更新的校正系数存储到存储设备中， 在每一次数据采集 时进行数据校正， 保障数据釆集的准确性。 附图说明
图 1为现有技术进行电压釆集的实现方框图；
图 2为现有技术对交流电压进行采集的流程图；
图 3为本发明实施例一中进行电压采集的实现方框图；
图 4为本发明实施例一中系统的示意图；
图 5为本发明实施例一中对交流电压进行采集的流程图；
图 6为本发明实施例一中校正系数的获取流程图；
图 7为本发明实施例二中的系统的框图；
图 8为本发明实施例二中对交流电压进行采集处理的流程图； 图 9为本发明实施例三中对交流电压进行采集处理的流程图； 图 10为本发明实施例三中校正系数的获取流程图。 具体实施方式
实施例一
如图 3 所示， 本发明在监控电路中添加了防护电路和控制电路， 在电路上 电的过程对监控电路进行采集， 并记录当前采集的数值， 以此数值作为交流电 压电路采集的零点， 本发明屏蔽了交流电压的输入， 而先采集监控电路所存在 的直流分量， 并以此数据作为交流电压采集的零点， 这保证了交流电压输入到 A/D 转换模块的参考零点和采集零点为同一个零点， 确保了采集数据的精度， 使得采集出来的数据精度更高， 更能直接反应出输入交流电压的数值。 本发明 对采集上来的数据进行校正， 保证数据的准确性， 使采集误差降到最低。
如图 4所示， 本发明提供一种交流电压采集的系统， 包括防护及控制模块， 交流信号变换模块， A/D转换模块， 数据处理模块。
所述的防护及控制模块主要是由防护电路和控制模块组成， 防护电路包括 了保险管以及 TVS 管 (瞬态抑制二极管)等， 控制模块主要由电子开关组成， 交 流信号输入经过防护电路后， 连接到电子开关， 通过控制信号对电子开关的控 制实现对交流信号的开通及关断， 在系统上电工作时， 先关断交流信号的输入， 并采集整个系统的零点偏移量， 以此来达到获取采集零点的目的， 每一次系统 的重新启动都将执行一次零点偏移量的釆集， 保证对系统釆集误差的校正更精 确。 交流信号转换模块主要有电流互感器和 AC/DC (交流信号转直流信号：)转换 部分， 电流互感器主要是实现对高压交流信号到低压交流信号的转换， 电流互 感器的输出是一个低压 （0 ~ 5V ) 的小交流信号， AC/DC 变换主要是实现小交 流信号到直流信号的转换， 整个的变换过程主要是对输入的高压交流信号进行 处理， 得到一个符合输入到 A/D转换模块的直流信号。 A/D转换模块实现模拟 信号到数字信号的转换， 数字信号通过 I2C通信通道输入 MCU， MCU根据输 入的数据进行处理后和转化后得到对应的交流电压值。 本发明通过引入校正系数， 对采集数据的误差进行校正， 以此来提高数据 釆集的精度。
校正系数的获得方式， 在采集电压的输入接口接入一个基准电压 （基准电 压值的获取可以使用万用表测量值替代）， 对基准电压进行数据采集， 将采集的 数据输入到 MCU， MCU根据输入的数据以及输入的基准电压进行对比， 获取 到校正系数， 并存储在存储设备中。
本发明还能在线更新校正系数， 更新的校正系数存储到存储设备中， 在每 一次数据采集时进行数据校正， 保障数据釆集的准确性。
如图 5, 示出了本发明的采集交流电压的方法的实现流程：
51、 确认是否需要更新校正系数， 如果需要更新校正系数， 则进行步骤 S2; 如果不需要更新校正系数， 则直接进行步骤 S3; 这里判断的条件是人为来判断， 如果认为在测量过程中测量到的电压值和基准（或者使用万用表测量的电压值） 误差超标， 则进行校正系数更新。
52、 设置校正系数， 并保存到存储设备中；
53、 进行交流电压数据采集， 判断釆集数据是否正确， 即采集数值是否在 采集的范围内， 如果错误， 重新进行步骤 S3; 如果正确， 进行步骤 S4;
54、 从存储设备中读取校正系数， 对数据进行校正， 并把校正后的数据进 行处理， 将处理结果上报给网管， 退出采集过程， 等待第二轮数据采集。
本发明对校正系数的获得是假设法求得， 算法如下：
输入监控电路的实际电压值： V实
采集电压值： V采
校正系数： K
转换率： R
转换系数： I
V实 = 采 X I
R = K X I 例： 假设输入电压为 220V (可以通过万用表测量）， 校正系数为 2, 实际采 集到的电压值为 110V， 则根据公式：
V实 = 采 X I
I = V实 /V采 = 220/110 = 2
= K x I = 2 x 2 = 4
因为采集系统的转换率是固定的， 所以在理想状态下 V = V采得到 I应该为 1， 根据公式：
= K I
K = /I = 4/1 = 4
所以假设校正系数为 2是不成立的， 校正系数应该为 4。
如图 6， 示出了校正系数的获取流程：
521、 假设校正系数 成立， 根据实际电压值 V¾、 釆集值 V采 计算出转换系 数；
522、 判断转换系数是否等于 1， 如果否， 则根据转换系数和校正系数计算 转换率 R = KxI, 再根据转换率和转换系数计算校正系数 K = /I, 其中 1=1; 如果是， 则假设的 值成立， 校正系数 K = Id；
523、 设置校正系数 K的值。
实施例二
在实施例二中， 可以通过屏蔽上电后的电源监控电路的交流电压输入， 来 采集屏蔽交流电压输入后的电压作为采集零点， 并且后续对输入电源监控电路 的交流电压进行采集得到数据后， 根据电源监控电路的采集零点对采集到的数 据进行校正。 由于引入了采集零点， 采用实施例二可以使得采集出来的数据精 度更高。
如图 7 所示， 实施例二提供一种交流电压采集的系统， 包括控制模块， 交 流信号变换模块， A/D转换模块， 数据处理模块， 其中：
控制模块， 用于根据接收到的控制信号实现对输入的交流信号的开通及关 断；
控制模块可以由电子开关组成， 电子开关可以由数据处理模块输出的控制 信号对电子开关的控制实现对交流信号的开通及关断， 在系统上电后， 数据处 理模块可以先指示控制模块关断交流信号的输入， 则此时数据处理模块获得的 信号为系统固有的信号， 该固有信号主要包括系统的直流分量， 此时， 数据处 理模块可以获得整个系统的零点偏移量， 以此来达到获取采集零点的目的， 在 后续处理中， 对采集得到的交流电压值都可以考虑系统的零点偏移量， 从而获 得更加准确的交流电压值。
每一次系统的重新启动都可以执行一次零点偏移量的采集， 以保证对系统 采集误差的校正更精确。
交流信号变换模块， 用于对控制模块输出的交流信号进行处理获得直流信 号；
交流信号变换模块在具体实现时可以主要包括电流互感器和 AC/DC (交流 信号转直流信号)变换模块， 其中， 电流互感器主要是实现对高压交流信号到低 压交流信号的转换得到一个符合输入到 A/D转换模块的小交流信号， 通常， 电 流互感器的输出是一个低压 （0 ~ 5V ) 的小交流信号， AC/DC 变换模块主要是 实现小交流信号到直流信号的转换。
ΑΙΌ转换模块， 用于将交流信号变换模块输出的直流信号转换为数字信号； 数据处理模块， 用于对 A/D转换模块输出的数字信号进行处理得到对应的 交流电压值， 并在系统上电后向控制模块输出控制信号关断控制模块接收到的 交流信号， 且将该交流信号关断后获得的电压作为系统的采集零点。
Α/Ό转换模块输出的数字信号可以通过 I2C通信通道输出给数据处理模块， 在具体实现时， 该数据处理模块可以为 MCU。
如图 7 所示， 该系统还可以包括防护模块， 用于将接收到的信号输出给控 制模块， 对该系统进行过压保护和 /或过流保护。
该防护模块可以包括保险管和 /或 TVS管 (瞬态抑制二极管)等， 交流信号输 入经过防护模块后， 可以连接到控制模块中的电子开关。
实施例二中对交流电压进行釆集处理的流程如图 8所示， 包括以下步骤： 步骤 S101 , 获得电源监控电路的采集零点；
具体的获得采集零点的方法参见上述对系统的描述。
步骤 S102， 对输入电源监控电路的交流电压进行釆集得到数据；
步骤 S103 , 根据电源监控电路的采集零点对采集到的数据进行校正。
本步骤的具体校正方法可以是将采集得到的数据的值减去采集零点的值。 实施例三
实施例三通过引入校正系数， 对采集数据的误差进行校正， 以此来提高数 据采集的精度。
校正系数的获得方式， 在采集电压的输入接口接入一个基准电压 （基准电 压值的获取可以使用万用表测量值替代）， 对基准电压进行数据釆集， 将采集的 数据输入到 MCU， MCU根据输入的数据以及输入的基准电压进行对比， 获取 并保存校正系数。
实施例三还能在线更新校正系数， 更新的校正系数存储到存储设备中， 在 每一次数据采集时进行数据校正， 保障数据采集的准确性。
如图 9， 示出了实施例三的釆集交流电压的方法的实现流程：
S201、 确认是否需要更新校正系数， 如果需要更新校正系数， 则进行步骤 S202; 如果不需要更新校正系数， 则直接进行步骤 S203;
确认是否需要更新校正系数时， 可以通过判断校正后的数据与实际输入电 压的差值或者比值是否在设定阈值之内， 并在判断出不在该阈值之内时， 确定 需要更新校正系数。
S202、 获得目标校正系数并进行校正系数的更新；
S203、 进行交流电压数据采集， 判断采集的数据是否正确， 即采集数值是 否在采集的范围内， 如果错误， 重新进行步骤 S203 ; 如果正确， 进行步骤 S204; 该采集范围可以根据输入电压值的范围来设置。 S204、 根据当前的校正系数对数据进行校正。
在通常的实现时， 可以把校正后的数据进行处理， 并将处理结果上报给网 管， 供网管对输入电源进行监控。
实施例三对校正系数的获得是假设法求得， 算法如下：
输入监控电路的实际电压值： Vs；
采集电压值： V
当前校正系数： K2;
目标校正系数： Κ3;
监控电路的转换率： R' ;
当前转换系数： Ιι;
转换系数理想值： 12;
其中：
V实 = 采 X I]
Figure imgf000011_0001
R = K3 X 工2
如图 10, 示出了校正系数的获取流程：
S301、 根据当前输入监控电路的实际电压值 ¾和相应的采集电压值 V采获得 当前的转换系数
本步骤的具体实现可以为 = Vs / V采。
S302、 判断：^是否等于 1 , 如果是， 进行步骤 S303 , 否则进行步骤 S304; S303、 目标校正系数与当前校正系数一致， 将当前校正系数作为目标校正 系数， 不需要更新校正系数， 结束；
S304、 基于监控电路的转换率 R'= Κ2 χ I获得 R，；
S305、 基于目标校正系数 K3= R， 1 13获得目标校正系数 K3。
在本发明的一个实例中， 输入电压为 220V (可以通过万用表测量）， 而当 前采用的校正系数为 2, 采集到的电压值为 110V, 则根据公式：
Figure imgf000012_0001
' = K2 x Ii = 2 2 = 4
因为采集系统的转换率是固定的， 所以在理想状态下应当满足 12为 1 , 因此， 在本实例中， 设置转换系数理想值 12为 1。
根据公式：
K3= R' / I2 = 4 / 1 = 4
则获得了目标校正系数为 4, 可以将校正系数更新为 4。
在实际操作当中， 可以结合实施例二和实施例三的技术方案对采集得到的 交流电压进行校正。 在这种情况下， 可以令实施例二中的系统还包括存储模块， 用于存储校正系数。 数据处理模块可以根据该存储模块保存的校正参数对采集 数据进行校正。 另外， 由于数据处理模块本身也可以具有一定的空间存储数据， 因此， 该系统中也可以不增加存储模块， 而由数据处理模块本身来保存该校正 系数。 同样， 在结合实施例二和实施例三的技术方案对采集得到的交流电压进 行校正时， 在实施例三中的流程中， 对输入电源监控电路的交流电压进行釆集 后， 还可以根据电源监控电路的釆集零点对采集到的数据进行校正， 具体是先 根据校正系数进行校正还是先根据采集零点进行校正可以根据实际需要确定。
综上所述， 本发明实施例通过控制模块对上电后的监控电路进行控制， 从 而获得采集零点， 并根据该采集零点对后续采集得到的电压值进行校正， 从而 提高了采集得到的电压值的精度。 而本发明实施例通过利用校正系数对采集的 数据进行校正， 使采集的数据准确性和可靠性更高。 通过对采集数据进行校正， 规避了采集数据的误差， 提高了数据釆集的准确性。 通过在线更新校正系数， 更新的校正系数存储到存储设备中， 在每一次数据采集时进行数据校正， 保障 数据采集的准确性。 而同时采用采集零点和校正系数， 可以更好的保证采集得 到的交流电压更加准确。
显然， 本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发 明的精神和范围。 这样， 倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求 及其等同技术的范围之内， 则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

权利要求
1、 一种交流电压采集的方法， 用于对电源的输入进行监控， 其特征在于， 包括：
A、 对所述的交流电压进行釆集；
B、 根据校正系数对采集到的数据进行校正；
C、 将校正后的数据进行处理。
2、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 在所述的步骤 A之前还包括： 更新所述的校正系数。
3、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 通过控制电路对上电后的监控 电路进行控制， 采集监控电路的直流分量， 并记录此直流分量的值， 作为釆集 的零点。
4、 如权利要求 1或 2所述的方法， 其特征在于， 所述的校正系数设置后存 储在存储设备中。
5、如权利要求 4所述的方法， 其特征在于，设置所述的校正系数的方法为： El、 假设校正系数 K1成立， 根据实际电压值 V 、 采集值 V采 计算出转换系 数；
E2、 判断转换系数是否等于 1 , 如果否， 则根据转换系数和校正系数计算转 换率 R = K X I , 再根据转换率和转换系数计算校正系数 K = R / 1, 其中 I = 1； 如果是， 则假设的 K1值成立， 校正系数1^ = 10；
E3、 设置校正系数 K的值。
6、 一种交流电压采集的系统， 包括交流信号变换模块， 模数转换模块， 数 据处理模块， 所述的交流信号转换模块用于对输入的高压交流信号进行处理， 得到符合输入到模数转换模块的直流信号， 所述的模数转换模块实现模拟信号 到数字信号的转换， 所述的数据处理模块用于对所述的数字信号进行处理后得 到对应的交流电压值， 其特征在于， 还包括防护及控制模块， 所述的防护及控 制模块采集整个系统的零点偏移量， 用于获取釆集的零点。
7、 如权利要求 6所述的系统， 其特征在于， 所述的防护及控制模块包括防 护电路和控制模块， 所述的防护电路包括保险管和瞬态抑制二极管； 所述的控 制模块由电子开关组成， 交流信号输入经过防护电路后， 连接到电子开关， 通 过控制信号对电子开关的控制实现对交流信号的开通及关断。
8、 如权利要求 6所述的系统， 其特征在于， 还包括存储设备， 所述的存储 设备用于存储对采集数据进行校正的校正系数。
9、 如权利要求 6所述的系统， 其特征在于， 在采集电压的输入接口接入一 个基准电压， 其值可以用万用表测量。
10、 一种交流电压采集的方法， 其特征在于， 包括：
对输入电源监控电路的交流电压进行采集； 并且
根据校正系数对采集到的数据进行校正。
11、 如权利要求 10所述的方法， 其特征在于， 所述根据校正系数对采集到 的数据进行校正之前还包括： 更新所述校正系数为目标校正系数。
12、 如权利要求 11所述的方法， 其特征在于， 根据如下步骤确定需要更新 设定阈值之内， 并在判断出不在所述阈值之内时， 确定需要更新所述校正系数。
13、 如权利要求 11或 12所述的方法， 其特征在于， 获得所述目标校正系 数的方法包括：
根据当前输入所述电源监控电路的实际电压值和相应的采集电压值获得当 前的转换系数 Ii;
判断所述：^是否等于 1 , 并在判断出所述 ^不等于 1 时， 基于所述电源监控 电路的转换率 R'= Ki 1获得所述 R'， 其中， 所述 为当前校正系数；
基于所述目标校正系数 K2= R， 112获得所述目标校正系数 K2，其中， 12为所述 电源监控电路的转换系数理想值。
14、 如权利要求 10所述的方法， 其特征在于， 所述对输入电源监控电路的 交流电压进行采集后， 还根据所述电源监控电路的采集零点对采集到的数据进 行校正， 获得所述采集零点的方法为： 屏蔽上电后的所述电源监控电路的交流 电压输入， 釆集屏蔽交流电压输入后的电压作为釆集零点。
15、 一种交流电压采集的方法， 其特征在于， 包括：
获得电源监控电路的采集零点；
对输入所述电源监控电路的交流电压进行釆集得到数据；
根据所述电源监控电路的采集零点对采集到的数据进行校正。
16、如权利要求 15所述的方法， 其特征在于， 获得所述采集零点的方法为： 屏蔽上电后的所述电源监控电路的交流电压输入， 釆集屏蔽交流电压输入后的 电压作为采集零点。
17、 一种交流电压采集的系统， 其特征在于， 包括：
控制模块， 用于根据接收到的控制信号实现对输入的交流信号的开通及关 断；
交流信号变换模块， 用于对所述控制模块输出的交流信号进行处理获得直 流信号；
模数转换模块， 用于将所述交流信号变换模块输出的直流信号转换为数字 信号；
数据处理模块， 用于对所述数字信号进行处理得到对应的交流电压值， 并 在所述系统上电后向所述控制模块输出控制信号关断所述交流信号， 且将所述 交流信号关断后获得的电压作为所述系统的采集零点。
18、 如权利要求 17所述的系统， 其特征在于， 所述系统还包括防护模块， 用于将接收到的交流信号输出给所述控制模块， 对所述系统进行过压保护和 /或 过流保护。
19、 如权利要求 18所述的系统， 其特征在于， 所述防护模块包括保险管和 /或瞬态抑制二极管。
20、 如权利要求 17所述的系统， 其特征在于， 所述系统还包括存储模块， 用于存储校正系数； 所述数据处理模块根据所述校正参数对釆集数据进行校正。
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