智能电力仪表的制作方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
本发明涉及一种电力仪表，特别是涉及一种智能电力仪表。
[0002]【背景技术】:
电力是我们日常生活和工业生产中的主要基础能源，在现代社会中起着非常重要的作用，它不仅是关系国家工业生产的战略大问题，而且与人们的日常生活、社会稳定有密切的关系，各种家用电器以及大规模用电设备的使用，电力系统越来越复杂，由此也带来了各种各样的新问题，各种新型用电设备对电能质量的要求越来越高，同时由于扰动负荷接入电力系统或其他扰动源存在，造成了大量的电能质量问题，这就要求供电部门和用户能够对某一节点的电网运行情况进行实时监测，根据电网运行情况采取相应措施，提高电能质量。
[0003]随着电力行业测量与管理的自动化、智能化和网络化逐步推进，作为电力管理系统组成部分的电力监测仪表也起着越来越重要的作用，电网参数的测量与监控不仅一直受到广泛的关注和重视，同时也关系到电力管理水平的提升及电力用户的切身利益。
[0004]
【发明内容】
:
本发明所要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种能够计算出有功电能及功率，具有欠压、过压、过流报警功能，通过多核处理器同时对多户用电信息进行处理，并进行画面分割显示和无线传输功能的智能电力仪表。
[0005]本发明的技术方案是:一种智能电力仪表，包括多核处理器、信息采集装置、通讯单元和画面分割器，所述信号采集装置与用户电线和信号开入单元连接，所述画面分割器与显示屏和至少两个信号开出单元连接，所述通讯单元与编码单元和多核处理器连接，所述多核处理器与编码单元、信息开入单元、信息开出单元、储存器、外围电路和电源电路连接，所述用户电线为至少两路。
[0006]所述信号采集单元与信号开入单元之间和画面分割器与信号开出单元之间设置有数据转换单元，所述通讯单元为RS485通讯单元。
[0007]所述数据转换单元与画面分割器之间设置有分路接口，所述分路接口与编码单元连接。
[0008]所述信息采集装置包括电压采集单元和电流采集单元，所述电源电路与显示器、画面分割器、通讯单元、编码单元、信息采集装置、信号开出单元、信号开入单元和外围电路连接。
[0009]所述电源单元，是把交流的AC220V电源经过缓冲保护、EMC、整流滤波、PffM变送、整流输出、稳压反馈变成可以供各电路工作的DC12V、DC5V、DC3.3V的直流电源。
[0010]所述电压、电流采集单元把用户电线中的电压、电流信号经过电压、电流采集单元转化为弱电信号，进入多核处理器计算电力参数及计量电能。
[0011]所述RS485通讯单元，多核处理器通过RS485响应上位机的通信请求，采用Modbus协议将测量到的电力参数和谐波值传给上位机。
[0012]本发明的有益效果是:
1、本发明能够计算出有功电能及功率，具有欠压、过压、过流报警功能，通过多核处理器同时对多户用电信息进行处理，并进行画面分割显示和无线传输功能，实现电气检测设备的自动化。
[0013]2、本发明采用多核处理器代替传统的电量信息计量装置，能够同时检测多个用户的用电信息，减少资源的浪费。
[0014]3、本发明设置有画面分割器，能够在显示器上同时显示所检测用户的用电信息，解决了传统多个显示器进行显示造成资源浪费的问题。
[0015]4、本发明通过编码单元和通讯单元实现对监测数据的显示，编码单元的设置，保证在进行无线通讯时间数据的有序性。
[0016]5、本发明能够同时代替多个传统计电设备的工作量，减少了传统计电设备的使用量，使检测设备体积变小，减少了空间的使用量，同时减少资源的浪费。
[0017]6、本发明实时测量电压、电流、电网频率等电力基本参数，计算出有功电能和功率、无功电能和功率、视在电能和功率、功率因数、电网电压和电流的相角、电网电压和电流的2-31次谐波的幅值及含有率，并在显示屏上进行显示。
[0018]7、本发明具有欠压、过压、过流、低频、高频、功率因数低、电压相序错等报警，并可设置不同报警事件控制信号输出开关量动作。
[0019]【附图说明】:
图1为智能电力仪表的结构示意图。
[0020]图2为电源电路电路图。
[0021]图3为电压采集电路电路图。
[0022]图4为电流采集电路电路图。
[0023]图5为信号开入电路电路图。
[0024]图6为信号开出电路电路图。
[0025]图7为通讯电路电路图。
[0026]【具体实施方式】:
实施例:参见图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7。
[0027]智能电力仪表，包括多核处理器、信息采集装置、通讯单元和画面分割器，信号采集装置与用户电线和信号开入单元连接，画面分割器与显示屏和至少两个信号开出单元连接，通讯单元与编码单元和多核处理器连接，多核处理器与编码单元、信息开入单元、信息开出单元、储存器、外围电路和电源电路连接，用户电线为至少两路。
[0028]信号采集单元与信号开入单元之间和画面分割器与信号开出单元之间设置有数据转换单元，通讯单元为RS485通讯单元。数据转换单元与画面分割器之间设置有分路接口，分路接口与编码单元连接。
[0029]信息采集装置包括电压采集单元和电流采集单元，电源电路与显示器、画面分割器、通讯单元、编码单元、信息采集装置、信号开出单元、信号开入单元和外围电路连接。
[0030]电源电路分为缓冲保护部分、EMC部分、整流滤波部分、PffM变送部分、整流输出部分和稳压反馈部分来进行设计，交流电源经过缓冲保护电路RQl和M0V1，用于防止雷击等情况发生时的差模干扰，EMC电路上的L3和CXl组合成为一个低通滤波电路，经整流滤波后，其中DBl为整流桥，转化成高电平直流信号，高电平直流信号经过PffM主控芯片LNK364调制和脉冲变压器EE16磁芯、材料PC47，Dll续流二极管，转化成低电压交流脉冲信号，低电压交流脉冲信号经过整流输出部分转化成所需要的直流信号，直流信号上再接稳压反馈通过光耦TL431将隔离后的开通/关断信号传输给开关电源控制芯片，从而完成输出端不同负载下的稳压。
[0031]电流采集单元和电压采集单元是将电网中三相的电流、电压信号转化为弱电信号，Tl 电流互感器为 HWGS-9 (5A/2.5mA), T4 电压互感器为 TR3121CH(2mA /2mA)，R1、C1、R4、C2构成RC滤波电路，电阻R2、R3、R18、R19信号取样电阻保证输入最大信号时，输入的信号不超出输入范围。
[0032]信号开入单兀和信号开出单兀为开关量输入检测和开关量输出控制，光親隔尚U8、UlO 为 TLP127,隔离电压 2500V，R29、R30、R32、R33 电阻为 200K，上拉电阻 R31 为 10K，R34为5.1K、C8为104电容，D7为IN4007，开关量输出为继电器RJl HF46F无源节点，开关量输入及输出均由I/O 口进行检测及控制。
[0033]使用时，信号采集装置采集用户电线上的电流电压信息，通过处理后输送到多核处理器，多核处理器对接收到的信息进行处理后，一路发送到画面分割器，另一路通过编码单元进行编码后进过通讯单元进行无线传输，画面分割器对接收到的信息进行处理。在显示屏上进行显示。
[0034]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种智能电力仪表，包括多核处理器、信息采集装置、通讯单元和画面分割器，其特征是:所述信号采集装置与用户电线和信号开入单元连接，所述画面分割器与显示屏和至少两个信号开出单元连接，所述通讯单元与编码单元和多核处理器连接，所述多核处理器与编码单元、信息开入单元、信息开出单元、储存器、外围电路和电源电路连接，所述用户电线为至少两路。2.根据权利要求1所述的智能电力仪表，其特征是:所述信号采集单元与信号开入单元之间和画面分割器与信号开出单元之间设置有数据转换单元，所述通讯单元为RS485通讯单元。3.根据权利要求2所述的智能电力仪表，其特征是:所述数据转换单元与画面分割器之间设置有分路接口，所述分路接口与编码单元连接。4.根据权利要求1所述的智能电力仪表，其特征是:所述信息采集装置包括电压采集单元和电流采集单元，所述电源电路与显示器、画面分割器、通讯单元、编码单元、信息采集装置、信号开出单元、信号开入单元和外围电路连接。
【专利摘要】本发明公开了一种智能电力仪表，包括多核处理器、信息采集装置、通讯单元和画面分割器，所述信号采集装置与用户电线和信号开入单元连接，所述画面分割器与显示屏和至少两个信号开出单元连接，所述通讯单元与编码单元和多核处理器连接，所述多核处理器与编码单元、信息开入单元、信息开出单元、储存器、外围电路和电源电路连接，所述用户电线为至少两路,本发明能够计算出有功电能及功率，具有欠压、过压、过流报警功能，通过多核处理器同时对多户用电信息进行处理，并进行画面分割显示和无线传输功能，实现电气检测设备的自动化。
【IPC分类】G01R31/00
【公开号】CN105067932
【申请号】CN201510531799
【发明人】张宪清, 俞力, 陈晓芸, 许万鹏, 郜立志
【申请人】郑州华力信息技术有限公司, 国网河南省电力公司郑州供电公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月27日