本发明属于电气技术领域，特别是涉及一种用于电能质量分析的装置。
背景技术：
现代社会中,电能是一种最为广泛使用的能源，其应用程度是一个国家发展水平的主要标志之一。随着科学技术和国民经济的发展,各行各业对电力系统供电质量的要求越来越高。同时，现代电力电子技术的广泛应用造成电能污染日趋严重,大量电力电子器件和非线性设备涌入各工业领域，使电力系统的电能质量受到严重影响和威胁。公用电网供电质量的日益恶化，甚至发生因谐波干扰而引发的安全事故，严重地威胁着电力系统的安全和稳定运行，同时对用户用电设备的正常工作和工农业生产的持续高效产生十分不利的影响。
因此，研究开发出可靠、先进、便捷的电能质量分析的装置，是推进电能质量在线监测工作和状态检修工作的基础和前提。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用于电能质量分析的装置，通过采集三相电路中的电能参数，经微处理器分析和计算，通过显示模块显示并存储记录，便于实时监控和查询，通过上位机实现远程监控，解决了现有的三相电路隐患多且不便监测的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种用于电能质量分析的装置，包括电压信号采集模块、电流信号采集模块、信号调理模块和微处理器，所述电压信号采集模块和电流信号采集模块的输出端均连接至信号调理模块的输入端；所述微处理器的输入端连接有隔离变换模块、电源监控及掉电保护模块和功能按键；所述微处理器的输出端连接有显示模块和存储模块；所述信号调理模块的输出端连接至隔离变换模块；所述微处理器还连接有RS485接口，所述RS485接口连接有上位机。
进一步地，所述电压信号采集模块用于三相电路中的电压信号并将其输送至信号调理模块，所述电流信号采集模块用于采集三相电路中的电流信号并将其输送至信号调理模块；所述信号调理模块将收到的电压信号、电流信号分别进行整形处理后输送至隔离变换模块；所述隔离变换模块将收到的经信号调理模块整形后的电压信号和电流信号分别处理为电压数字信号、电流数字信号，并将其传输至微处理器。
进一步地，所述微处理器对收到的来自隔离变换模块的电压数字信号和电流数字信号进行分析和计算，从而形成监控数据，微处理器通过显示模块显示监控数据并通过存储模块存储监控数据，其中监控数据包括电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数和频率；所述电源监控及掉电保护模块用于断电情况下及时微处理器供电；所述功能按键用于通过微处理器对存储模块中的监控数据进行查询或初始化操作；所述微处理器通过RS485接口与上位机进行交互通讯；所述上位机通过微处理器对存储模块中的监控数据进行查询或初始化。
进一步地，所述电压信号采集模块为电压互感器，所述电流信号采集模块为电流互感器，所述信号调理模块为桥式整流滤波电路，所述隔离变换模块包括光电隔离器和A/D转换器，所述微处理器采用STM32F103单片机，所述电源监控及掉电保护模块采用锂电池，所述上位机为计算机或通讯管理机或PLC或数据采集器，所述显示模块为LCD显示器，所述存储模块为EEPROM存储器。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过设置电压信号采集模块和电流信号采集模块，实现对三相电路中的电能参数实时监测；通过存储模块存储监控数据和通过显示模块显示监控数据，便于查询和现场监控；通过电源监控及掉电保护模块，防止意外断电情况下数据丢失；通过上位机实现远程监控，提高工作效率。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种用于电能质量分析的装置的组成框图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-电压信号采集模块，2-电流信号采集模块，3-信号调理模块，4-隔离变换模块，5-微处理器，6-电源监控及掉电保护模块，7-RS485接口，8-上位机，9-功能按键，10-显示模块，11-存储模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种用于电能质量分析的装置，包括电压信号采集模块1、电流信号采集模块2、信号调理模块3、隔离变换模块4、微处理器5、电源监控及掉电保护模块6、RS485接口7、上位机8、功能按键9、显示模块10和存储模块11，电压信号采集模块1和电流信号采集模块2的输出端连接至信号调理模块3的输入端，信号调理模块3的输出端连接至隔离变换模块4的输入端，微处理器5的输入端分别与隔离变换模块4、功能按键9和电源监控及掉电保护模块6的输出端电连接,微处理器5的输出端分别与显示模块10和存储模块11的输入端电连接，微处理器5通过RS485接口7连接上位机8,上位机8通过RS485接口7与微处理器5之间交互通讯；上位机8与RS485接口7之间采用屏蔽双绞线连接，屏蔽双绞线的使用长度≦1200米，为保证通讯质量，屏蔽双绞线的使用长度≦300米。
如图1所示，电压信号采集模块1用于采集三相电路中的电压信号并将其输送至信号调理模块3，电流信号采集模块2用于采集三相电路中的电流信号并将其输送至信号调理模块3；信号调理模块3将收到的电压信号、电流信号分别进行整形处理后输送至隔离变换模块4；隔离变换模块4将收到的经信号调理模块3整形后的电压信号和电流信号分别处理为电压数字信号、电流数字信号，并将其传输至微处理器5；微处理器5对收到的来自隔离变换模块4的电压数字信号和电流数字信号进行分析和计算，从而形成监控数据，继而微处理器5将监控数据通过显示模块10显示和存储模块11进行存储，其中监控数据包括电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数和频率；功能按键9用于通过微处理器5对存储模块11中的监控数据进行查询或初始化操作；电源监控及掉电保护模块6用于断电情况下及时给微处理器5供电，防止监控数据丢失；上位机8通过RS485接口7获取微处理器5的监控数据，上位机8具有通过微处理器5对存储模块11中的监控数据进行查询或初始化的功能，从而实现远程监控。
如图1所示，其中，电压信号采集模块1为三相电压互感器，电流信号采集模块2为三相电流互感器，信号调理模块3为桥式整流滤波电路，隔离变换模块4包括光电隔离器和A/D转换器，微处理器5采用STM32F103单片机，电源监控及掉电保护模块6采用锂电池，上位机8为计算机或通讯管理机或PLC或数据采集器，显示模块10为LCD显示器，存储模块11为EEPROM存储器。
本实施例的一个具体应用为：通过电压信号采集模块1和电流信号采集模块2采集避雷器工作电路中的过电压信号和电流放电信号，经过信号调理模块3和隔离变换模块4处理后传至微处理器5，从而实现在线监测；微处理器5对收到的过电压信号和电流放电信号分析和计算，通过显示模块10及时显示，并通过存储模块11存储监控数据，便于查询监控记录；电源监控及掉电保护模块6通过监控微处理器5的供电状况，一旦发生断电情况，电源监控及掉电保护模块6就会及时供电，以便监控数据顺利保存，从而防止监控数据丢失；上位机8通过RS485接口7访问微处理器5，便于实时获取或查询监控数据，从而建立远程监控，以提高工作效率。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
最后需要说明的是，以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。