机架式电力需求侧监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力技术领域，具体是一种机架式电力需求侧监测装置。
【背景技术】
[0002]电力需求侧管理(Dmand Side Management, DSM)是发达国家提出的电能管理理念，旨在优化电力资源配置，调整用电结构，转变用电方式，实施科学、节约、安全、有序用电，提尚工业电能利用效能。
[0003]电力需求侧管理是让电力用户通过搭建电能精细化管理平台来管理自己单位的用电情况。电力用户利用电能精细化管理平台，强化内部用电监管，改变用电方式和提高设备用电效率，从而达到节能减排、降低用电成本目的。
[0004]为实现电力需求侧管理，电能计量和电能质量分析是建立电力需求侧管理的基础。在电力用户的多回路输变系统(变电站、配电房)中的每条电力回路上都需要配置具有电能计量、电能质量分析和通讯功能的电力检测仪表。目前市场上电能计量、电能质量分析和通讯管理等一般是独立的单个设备仪表，在每条回路上安装这些设备仪表并组建通讯网络，需要占用较大空间、需要大量重复布线、增加了安装施工量，系统实施成本较高。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的上述不足，本实用新型提供一种集多回路电能计量、电能质量分析及多种通讯方式于一身的机架式电力需求侧监测装置。
[0006]本实用新型通过如下技术方案实现:
[0007]一种机架式电力需求侧监测装置，包括机箱、系统主板、至少两个数据采集板、电源及通讯板、显示屏、存储器，所述系统主板固定安装于机箱内，所述至少两个数据采集板、电源及通讯板分别依次插接于所述系统主板上，所述显示屏和存储器与系统主板连接，所述数据采集板包括控制器、与控制器连接的至少五个电能计量芯片、与电能计量芯片连接的互感器接线端子，所述互感器接线端子用于与电压互感器或电流互感器连接，所述电源及通讯板上集成有电源转换电路及通信单元。
[0008]如上所述的机架式电力需求侧监测装置，所述通信单元包括R485电路、无线通信模块、光纤模块、蓝牙模块以及以太网络模块。
[0009]如上所述的机架式电力需求侧监测装置，所述机箱包括前面板及后面板，所述显示屏固定于机箱的前面板上且通过排线与所述系统主板连接，所述后面板开设有至少两个开口，数据采集板通过对应开口插入机箱内部并插接于系统主板的插槽上，端部面板上设置用于与电压互感器或电流互感器插接的互感器接线端子。
[0010]如上所述的机架式电力需求侧监测装置，所述电能计量芯片采用RN8302，控制器采用 DSPPIC33FJ。
[0011]如上所述的机架式电力需求侧监测装置，R485电路与R485通讯接口连接，光纤模块与光纤接口连接，无线通信模块与GPRS天线连接，光纤模块与光纤接口连接，以太网络模块与光纤模块、第一网络接口、第二网络接口连接，R485通讯接口、第一网络接口、第二网络接口、光纤接口设置在所述电源及通讯板的端部面板上。
[0012]本实用新型利用电能计量和电能质量分析硬件的相似性，将电能计量、电能质量分析、网络、蓝牙、RS485等通讯组合为一体，这样的结构组合即节约了占地空间又避免重复布线，也减轻了安装施工量，该设备装置通过网络、GPRS上报数据中心，企业可实时管控电能消耗过程。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型机架式电力需求侧监测装置的结构示意图；
[0014]图2是本实用新型机架式电力需求侧监测装置的电路模块示意图；
[0015]图3是本实用新型中数据采集板的电路模块示意图；；
[0016]图4是本实用新型中电源及通讯板的电路模块示意图；。
[0017]图中:1一机箱，2—系统主板，3—数据米集板，4一电源及通讯板，5—显不屏，6—存储器，7—GPRS天线，11—前面板，12—后面板，13—开口，31—互感器接线端子，32 —电能计量芯片，33—控制器，41—R485通讯接口，42—第一网络接口，43—第二网络接口，44一光纤接口，45—电源转换电路，46—R485电路，47—无线通信模块，48—蓝牙模块，49一光纤模块，50—以太网络模块。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0019]图1所示为本实用新型机架式电力需求侧监测装置的结构示意图，所述机架式电力需求侧监测装置包括机箱1、系统主板2、至少两个数据采集板3、电源及通讯板4、显示屏5，所述系统主板2固定安装于机箱I内，所述至少两个数据采集板3、电源及通讯板4分别依次插接于所述系统主板2上，如图2所示，所述机架式电力需求侧监测装置还包括与系统主板2连接的存储器6。
[0020]所述机箱I包括前面板11及后面板12，所述显示屏5固定于机箱I的前面板11上且通过排线与所述系统主板2连接，所述后面板12开设有至少两个开口 13，数据采集板3通过对应开口 13插入机箱I内部并插接于系统主板2的插槽上，端部面板上设有用于与电压互感器或电流互感器插接的互感器接线端子31。
[0021]请参考图3，所述数据采集板3包括控制器33、与控制器33连接的至少五个电能计量芯片32、与电能计量芯片32连接的互感器接线端子31，所述互感器接线端子31用于与电压互感器或电流互感器连接，电压互感器或电流互感器将采集的强电信号转换为弱电信号，所述电能计量芯片32可采用RN8302，控制器33可采用DSPPIC33FJ，负责数据传输和数据采集器板3的运行管理。
[0022]外部传感器信号输入到数据采集板3，经滤波和抗混叠处理，数据采集板3计算出电量、电压、电流、谐波、基波、相角、无功、有功等一系列参数，参数经控制器33送到系统总线，系统主板2进一步分析计算三相电压、电流，电压合格率、频率、有功功率、无功功率、功率因数、温度等技术数据。
[0023]请参考图4，所述电源及通讯板4上集成有电源转换电路45及通信单元，所述通信单元包括R485电路46、无线通信模块47、蓝牙模块48、光纤模块49以及以太网络模块50，电源转换电路45用于与220V交直流电源连接，实现±12V、3.3V、5V的变换，供给系统电压需求，R485电路46与R485通讯接口 41连接，无线通信模块47与GPRS天线连接，光纤模块49与光纤接口 44连接，以太网络模块50与光纤模块49、第一网络接口 42和第二网络接口43(例如RJ5网络接口)连接，R485通讯接口 41、第一网络接口 42、第二网络接口 43、光纤接口 44设置在所述电源及通讯板4的端部面板上。
[0024]系统主板2负责装置运行、计算电量和质量分析，它把数据采集板3中电能计量芯片32提供的基本数据进一步的挖掘，计算出电能质量各种指标，传输到数据中心和本地进行显示和存储。所述电源及通讯板4为装置提供不同等级电压组，同时负责把经系统主板2计算后的结果数据通过网络、GPRS等方式传输出去。本装置通过手机蓝牙或电脑蓝牙可实现现场抄表、设备调校、故障诊断。
[0025]本监测装置中的数据采集板可根据配电变压器数量和电力监测点数量来配置和可充。本监测装置减少了单只电能监测仪表的数量，节约了安装空间，减轻安装施工量，降低了系统整体成本。
【主权项】
1.一种机架式电力需求侧监测装置，其特征在于:包括机箱(I)、系统主板(2)、至少两个数据采集板(3)、电源及通讯板(4)、显示屏(5)、存储器(6)，所述系统主板(2)固定安装于机箱(I)内，所述至少两个数据采集板(3)、电源及通讯板(4)分别依次插接于所述系统主板(2)上，所述显示屏(5)和存储器(6)与系统主板(2)连接，所述数据采集板(3)包括控制器(33)、与控制器(33)连接的至少五个电能计量芯片(32)、与电能计量芯片(32)连接的互感器接线端子(31)，所述互感器接线端子(31)用于与电压互感器或电流互感器连接，所述电源及通讯板(4)上集成有电源转换电路(45)及通信单元。
2.如权利要求1所述的机架式电力需求侧监测装置，其特征在于:所述通信单元包括R485电路(46)、无线通信模块(47)、光纤模块(49)、蓝牙模块(48)以及以太网络模块(50)。
3.如权利要求1或2所述的机架式电力需求侧监测装置，其特征在于:所述机箱(I)包括前面板(11)及后面板(12)，所述显示屏(5)固定于机箱⑴的前面板(11)上且通过排线与所述系统主板(2)连接，所述后面板(12)开设有至少两个开口(13)，数据采集板(3)通过对应开口(13)插入机箱(I)内部并插接于系统主板(2)的插槽上，端部面板上设置用于与电压互感器或电流互感器插接的互感器接线端子(31)。
4.如权利要求1或2所述的机架式电力需求侧监测装置，其特征在于:所述电能计量芯片(32)采用RN8302，控制器(33)采用DSPPIC33FJ。
5.如权利要求2所述的机架式电力需求侧监测装置，其特征在于:R485电路(46)与R485通讯接口(41)连接，无线通信模块(47)与GPRS天线(7)连接，光纤模块(49)与光纤接口(44)连接，以太网络模块(50)与光纤模块(49)、第一网络接口(42)和第二网络接口(43)连接，R485通讯接口(41)、第一网络接口(42)、第二网络接口(43)、光纤接口(44)设置在所述电源及通讯板(4)的端部面板上。
【专利摘要】本实用新型提供一种机架式电力需求侧监测装置，包括机箱、系统主板、至少两个数据采集板、电源及通讯板、显示屏、存储器，所述系统主板固定安装于机箱内，所述至少两个数据采集板、电源及通讯板分别依次插接于所述系统主板上，所述显示屏和存储器与系统主板连接，所述数据采集板包括控制器、与控制器连接的至少五个电能计量芯片、与电能计量芯片连接的互感器接线端子，所述互感器接线端子用于与电压互感器或电流互感器连接，所述电源及通讯板上集成有电源转换电路及通信单元。本实用新型集多回路电能计量、电能质量分析及多种通讯方式于一身，并且数据采集板可根据监测点数量进行配置和扩充，这样减少了单台电能监测仪表的数量，节约了安装空间，减轻安装施工量，降低系统整体成本。
【IPC分类】G01R31-00
【公开号】CN204302423
【申请号】CN201520013731
【发明人】刘雄军, 王正林, 张超, 李晶
【申请人】湖北华锐新能电业科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月9日