连，所述USB接口 14与电源转换电路13相连，所述电源转换电路13将USB接口 14提供的5V电源转换为3.3V电源提供给微处理器11、数据接收电路12。
[0043]多个数据采集节点优选为8个，实际上可根据情况任意增加和减少，每个数据采集节点均能够通过所述PT、CT采集电压、电流信号，获取现场数据信息。数据采集节点通过ZigBee通讯网络与数据网关的信号输入端连接，数据网关通过数据线与便携式PC连接，也就是说便携式PC通过USB端口与数据网关的信号输出端相连，便携式PC能够对获取的数据信息进行存储和处理；所说的便携式PC还通过数据线与GPRS通信模块进行连接，也就是说便携式式PC与GPRS通信模块通过USB端口连接，GPRS通信模块通过通信网络(无线通信方式)与远程计算机终端连接。通过这样的结构设计，数据采集节点直接挂在被测回路上，每个数据采集节点实时采集一个回路的电压、电流信号，并进行数据处理，将处理后的数据通过ZigBee网络控制器输出给数据网关，数据网关接受到数据采集节点传来的数据信息，将数据信息与通用PC数据接口进行匹配后传输给便携式PC，便携式PC显示电参数、绘制图表、进行人机交互，同时利用PC硬盘进行数据存储，然后将数据传输至GPRS通信模块，GPRS通信模块将数据发送至远程计算机终端。
[0044]低压配电网综合监测装置数据采集方法流程图如图4所示，包括以下步骤:
[0045]10)上电自检；
[0046]11)判断自检是否通过；若不通过则故障报警，若通过则进入步骤3);
[0047]12)进行外设初始化；
[0048]13)采集数据并AD转换；
[0049]14)进行软件滤波；
[0050]15)进行电参数计算；
[0051]16)等待网络通信；
[0052]17)判断网络是否正常；
[0053]18)通过ZigBee网络上传数据。
[0054]低压配电网综合监测装置的数据网关通信方法流程图如图5所示，包括以下步骤:
[0055]9)上电自检；
[0056]10)判断自检是否通过；若不通过则故障报警，若通过则进入步骤3);
[0057]11)查询ZigBee数据寄存器；
[0058]12)判断是否有数据；
[0059]13)如果没有数据则返回步骤4)，如果有数据则进行步骤6);
[0060]14)接收 ZigBee 数据；
[0061]15)进行通信协议转换；
[0062]16)向USB接口发送数据。
[0063]如图6所示，在本技术方案中，每个回路的电参数和开关状态由各个数据采集节点通过传感器获得，并且通过各个数据采集节点内置MCU进行电参量计算，直接得到多组(每个回路一组)电压、电流有效值，平均功率，电压、电流畸变率等电能质量参数，这些参数随后直接通过Zigbee网络传输至数据网关进行通信协议转换，然后通过USB通信接口将数据传输到便携式通用PC，通用PC对数据进行存储、显示、绘表、分析以及报警信息的发布；此外，这些数据还可通过GPRS通信模块发送至远程终端，实现远程监测、无人监测及远程报警。
[0064]除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种低压配电网综合监测装置，其特征在于，包括多个数据采集节点(1)、数据网关(2)、便携式？(:(3)、6?1?通信模块(4)、远程计算机终端(5)，所述多个数据采集节点(1)与数据网关(2)通过ZigBee网络通信，所述数据网关(2)通过数据线与便携式PC(3)连接，所述便携式PC (3)通过数据线与GPRS通信模块(4)连接，所述GPRS通信模块(4)与远程计算机终端(5)通过GPRS网络连接。2.如权利要求1所述的低压配电网综合监测装置，其特征在于，所述数据采集节点(1)包括电源模块(6)、信号调理电路(7)、电能测量芯片⑶、MCU(9)、射频发射电路(10)，所述电源模块(6)给信号调理电路(7)、电能测量芯片(8)、MCU(9)、射频发射电路(10)供电，所述信号调理电路(7)接收PT、CT采集的电压、电流信号，所述信号调理电路(7)与电能测量芯片(8)连接，所述电能测量芯片(8)与MCU(9)连接，所述MCU(9)与射频发射电路(10)连接；所述电源模块(6)采用LDO TPS79633，所述电能测量芯片(8)采用ADE7878，所述MCU(9)采用STM32F103C8T6，所述射频发射电路(10)采用CC2530。3.如权利要求1所述的低压配电网综合监测装置，其特征在于，所述数据网关(2)包括微处理器(11)、数据接收电路(12)、电源转换电路(13)、USB接口(14)，所述数据接收电路(12)通过UART 口与微处理器(11)相连，所述微处理器(11)与USB接口(14)相连，所述USB接口(14)与电源转换电路(13)相连，所述电源转换电路(13)将USB接口(14)提供的5V电源转换为3.3V电源提供给微处理器(11)、数据接收电路(12)。4.一种如权利要求1或2或3所述的低压配电网综合监测装置的数据采集方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)上电自检； 2)判断自检是否通过；若不通过则故障报警，若通过则进入步骤3); 3)进行外设初始化； 4)采集数据并AD转换； 5)进行软件滤波； 6)进行电参数计算； 7)等待网络通信； 8)判断网络是否正常； 9)通过ZigBee网络上传数据。5.一种如权利要求1或2或3所述的低压配电网综合监测装置的数据网关通信方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)上电自检； 2)判断自检是否通过；若不通过则故障报警，若通过则进入步骤3); 3)查询ZigBee数据寄存器； 4)判断是否有数据； 5)如果没有数据则返回步骤4)，如果有数据则进行步骤6); 6)接收ZigBee数据； 7)进行通信协议转换； 8)向USB接口发送数据。
【专利摘要】本发明公开了一种低压配电网综合监测装置及方法，低压配电网综合监测装置包括多个数据采集节点、数据网关、便携式PC、GPRS通信模块、远程计算机终端，所述多个数据采集节点与数据网关通过ZigBee网络通信，所述数据网关通过数据线与便携式PC连接，所述便携式PC通过数据线与GPRS通信模块连接，所述GPRS通信模块与远程计算机终端通过GPRS网络连接。本发明可同时对多个回路的电参量和开关状态的实时监测，数据可全时段、长时间进行采集、分析、存储，可以U盘读取，也可以远程集中显示，方便对电网潜在问题进行分析排查，具有很好的可靠性和实时性。
【IPC分类】H02J13/00
【公开号】CN105245003
【申请号】CN201510632043
【发明人】邵长亮, 戴科星, 陈扬, 凌雷鸣, 王传斌
【申请人】江苏省电力公司镇江供电公司, 国家电网公司, 江苏镇安电力设备有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月29日