单相导轨电能表的制作方法
【专利摘要】一种单相导轨电能表，包括：依次电性连接的单相电采集单元、计量单元及输入输出控制单元；所述计量单元，包括：依次电性连接的滤波模块、谐波分析模块、信号处理模块、电参量计算模块、数据校准模块，所述滤波模块一端与单相电采集单元电性连接，所述输入输出控制单元，包括：微处理器模块及I/O控制模块；所述微处理器模块分别与I/O控制模块及数据校准模块中的数值对比子模块电性连接，所述计量单元中数据校准模块的数值预设子模块分别与数值发生子模块及输入输出控制单元中的I/O控制模块电性连接，采用本实用新型可对所处电网的谐波进行分析，提高计量精度，且可准确判断对电网的计量数据是否存在异常。
【专利说明】单相导轨电能表
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电能表领域，尤其涉及一种单相导轨电能表。
【背景技术】
[0002]随着经济的不断发展，电力供应需求越来越大，且非线性的用电设备会使得电网中的基波信号发生畸变，从而产生谐波。谐波会增加发、输、供和用电设备的附加损耗，使设备过热，降低设备的效率和利用率，而现有的单相导轨电能表无法对电网中的谐波进行分析。
[0003]此外，现有的单相导轨电能表只能计量出电路中电流、电压、有功功率、无功功率等计量数据，无法准确判断计量数据是否存在异常。
实用新型内容
[0004]为克服现有单相导轨电能表存在的缺陷，本实用新型提供了一种单相导轨电能表，可对电网中的谐波进行分析，且能够判断电网的计量数据是否异常。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种单相导轨电能表，包括:依次电性连接的单相电采集单元、计量单元及输入输出控制单元；所述计量单元包括:依次电性连接的滤波模块、谐波分析模块、信号处理模块、电参量计算模块、数据校准模块，所述滤波模块一端与单相电采集单元电性连接；所述数据校准模块包括:数值对比子模块、数值预设子模块、数值发生子模块；所述数值对比子模块分别与电参量计算模块、数值发生子模块及输入输出控制单元电性连接；所述输入输出控制单元包括:微处理器模块及I/o控制模块；所述微处理器模块分别与I/o控制模块及数据校准模块中的数值对比子模块电性连接；所述计量单元中数据校准模块的数值预设子模块分别与数值发生子模块及输入输出控制单元中的I/o控制模块电性连接。
[0006]具体的，所述计量单元中的信号处理模块包括:依次电性连接的A-D转换子模块及DSP处理子模块。
[0007]可选的，所述输入输出控制单元还包括:时钟模块，所述时钟模块分别与微处理器模块及I/o控制模块电性连接。
[0008]可选的，所述输入输出控制单元还包括:协议处理模块，所述协议处理模块分别与微处理器模块及I/o控制模块电性连接。
[0009]可选的，所述输入输出控制单元还包括:存储模块，所述存储模块分别与微处理器模块及I/o控制模块电性连接。
[0010]可选的，所述输入输出控制单元还包括:接口模块，所述接口模块与i/o控制模块电性连接。
[0011]可选的，所述接口模块具有多个RS-485接口。
[0012]可选的,所述单相导轨电能表还包括:数据显示单元，所述数据显示单元与I/O控制模块电性连接。
[0013]可选的,所述单相导轨电能表还包括:电池单元，所述单相导轨电能表还包括:电池单元，所述电池单元分别与数据显示单元及输入输出控制单元中的时钟模块、存储模块、I/O控制模块电性连接。
[0014]可选的，所述单相导轨电能表还包括:报警单元，所述报警单元与输入输出控制单元中的I/o控制模块电性连接。
[0015]采用本实用新型的有益效果为:
[0016]本实用新型的单相导轨电能表具有谐波分析模块，可将从电网中所采集的电网数据进行谐波分析，提高单相导轨电能表的计量精度，同时，本实用新型的单相导轨电能表具有数据校准模块，可将电参量计算模块输出的计量数据与预先输入的数值数据进行对比，从而实现判断电网的计量数据是否异常。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型一种实施例提供的单相导轨电能表原理结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行清楚、完整的说明。
[0019]如图1所示，本实用新型提供了一种单相导轨电能表，包括:依次电性连接的单相电采集单元100、计量单元300及输入输出控制单元400 ;计量单元300包括:依次电性连接的滤波模块301、谐波分析模块302、信号处理模块303、电参量计算模块304、数据校准模块305，其中，滤波模块301 —端与单相电采集单元100电性连接。
[0020]数据校准模块305包括:数值对比子模块201、数值预设子模块203、数值发生子模块202 ;数值对比子模块201分别与电参量计算模块304、数值发生子模块202及输入输出控制单元400电性连接。
[0021]输入输出控制单兀400包括:微处理器模块402及I/O控制模块403 ;微处理器模块402分别与I/O控制模块403及数据校准模块305中的数值对比子模块201电性连接。
[0022]计量单元300中数据校准模块305的数值预设子模块203分别与数值发生子模块202及输入输出控制单元400中的I/O控制模块403电性连接。
[0023]在本实施例中，单相电采集单元100包括:单相电压采集电路及单相电流采集电路，用于采集单相电网中的电流信号及电压信号，并将采集的电流信号及电压信号输出至计量单元300中的滤波模块301，滤波模块301将从单相电采集单元100获取的电流及电压信号进行滤波，并将滤波后的电流信号及电压信号输出。
[0024]在本实施例中，谐波分析模块302获取滤波模块301输出的电流信号及电压信号，并将获取的电流信号及电压信号中的正弦信号及非正弦信号通过滤波器进行分离，对非正弦的电流及电压信号进行30次谐波分析，并将分析后的分析数据及电流信号及电压信号中的正弦信号输出。在本实施例中，对谐波分析模块302的谐波分析次数不作任何限定。
[0025]在本实施例中，信号处理模块303包括:依次电性连接的A-D转换子模块及DSP处理子模块，其中A-D转换子模块一端与谐波分析模块302电性连接，用于获取从谐波分析模块302输出的谐波分析数据及电流信号及电压信号中的正弦信号，并进行模数转换，之后将模数转换后的数字信号输出至DSP处理子模块进行处理，并将处理后的数据输出至电参量计算模块304进行计算处理。
[0026]其中，电参量计算模块304将从信号处理模块303中获取的数据，经运算电路进行运算，并输出对应的电流值、电压值、谐波电流值、谐波电压值、有功功率、无功功率、电网频率等计量数据。
[0027]在本实施例中，数据校准模块305，包括:数值对比子模块201、数值预设子模块203、数值发生子模块202 ;数值预设子模块203的一端与数值发生子模块202电性连接，数值预设子模块203的另一端与输入输出控制单元400中的I/O控制模块403电性连接，电网工作人员可选择以远程调控方式或现场调控方式通过I/O控制模块403对数值预设子模块203进行数值预设，预设的数值经数值预设子模块203输出至数值发生子模块202中，数值发生子模块202对数值预设子模块203输出的预设数值进行处理生成相应的数值数据，并将生成的数值数据输出至数值对比子模块201。
[0028]其中，数值对比子模块201具有数字对比器，该数值对比子模块201的一端与电参量计算模块304电性连接，数值对比子模块201的另一端与数值发生子模块202电性连接；当数值对比子模块201获取到电参量计算模块304输出的计量数据，以及数值发生子模块202输出的数值数据后，数值对比子模块201中的数字对比器对获取到的计量数据及数值数据进行数据对比，并将对比结果及从电参量计算模块304获取的计量数据输出。
[0029]当数值对比子模块201在对比过程中，出现电参量计算模块304输出的计量数据与数值发生子模块202输出的数值数据不一致的异常情况时，数值对比子模块201将此异常情况数据输出。
[0030]在本实施例中，输入输出控制单元400中的微处理器模块402与数值对比子模块201电性连接，用于获取处理数值对比子模块201输出的数值数据及异常情况数据，并将处理后的计量结果输出至I/o控制模块403。
[0031]在本实施例中，输入输出控制单元400还包括:存储模块401，该存储模块401 —端与微处理器模块402电性连接，用于存储微处理器模块402输出的计量结果，存储模块401另一端与I/O控制模块403电性连接，用于选择/调取存储模块401中存储的计量结果O
[0032]在本实施例中，输入输出控制单元400还包括:时钟模块404，该时钟模块404分别与微处理器模块402及I/O控制模块403提供时钟数据。
[0033]在本实施例中，输入输出控制单元400还包括:协议处理模块405，该协议处理模块405的一端与微处理器模块402电性连接,根据相关协议处理微处理器模块402输出的计量结果，协议处理模块405的另一端与I/O控制模块403电性连接，将处理的协议处理结果输出至I/O控制模块403。
[0034]在本实施例中，输入输出控制单元400还包括:接口模块406，接口模块406与I/O控制模块403电性连接，电网工作人员可使用外接设备与接口模块406电性连接进行人工操控。
[0035]在本实施例中，还包括:报警单元101，该报警单元101与I/O控制模块403电性连接，当I/o控制模块403采集到微处理器模块402输出的计量结果中含有异常情况数据时，该报警单元101启动报警。
[0036]在本实施例中，还包括:数据显示单元102,该数据显示单元102与I/O控制模块403电性连接，用于显示I/O控制模块403获取到的计量结果及协议处理结果。
[0037]在本实施例中，还包括:电池单元103，该电池单元103分别与时钟模块404、I/O控制模块403、数据显示单元102电性连接，当单相导轨电能表所处的电网停电时，可支持单相导轨电能表计时及数据查询功能。
[0038]因本实施例中的单相导轨电能表具有谐波分析模块302，可对单相电采集单元100所采集的电网数据中的非正弦信号进行多次谐波分析，从而提高了对电网的计量精度，且因本实施例中的单相导轨电能表具有数据校准模块305，可将电参量计算模块304输出的计量数据与预先输入的数值数据进行对比，从而能够判断电网的计量数据是否存在异堂巾O
[0039]本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。
【权利要求】
1.一种单相导轨电能表，其特征在于，包括:依次电性连接的单相电采集单元、计量单元及输入输出控制单元，所述计量单元包括:依次电性连接的滤波模块、谐波分析模块、信号处理模块、电参量计算模块、数据校准模块，所述滤波模块一端与单相电采集单元电性连接; 所述数据校准模块包括:数值对比子模块、数值预设子模块、数值发生子模块；所述数值对比子模块分别与电参量计算模块、数值发生子模块及输入输出控制单元电性连接； 所述输入输出控制单元包括:微处理器模块及I/o控制模块；所述微处理器模块分别与I/o控制模块及数据校准模块中的数值对比子模块电性连接； 所述计量单元中数据校准模块的数值预设子模块分别与数值发生子模块及输入输出控制单元中的I/o控制模块电性连接。
2.如权利要求1所述的单相导轨电能表，其特征在于，所述计量单元中的信号处理模块包括:依次电性连接的A-D转换子模块及DSP处理子模块。
3.如权利要求1所述的单相导轨电能表，其特征在于，所述输入输出控制单元还包括:时钟模块，所述时钟模块分别与微处理器模块及I/o控制模块电性连接。
4.如权利要求1所述的单相导轨电能表，其特征在于，所述输入输出控制单元还包括:协议处理模块，所述协议处理模块分别与微处理器模块及I/O控制模块电性连接。
5.如权利要求1所述的单相导轨电能表，其特征在于，所述输入输出控制单元还包括:存储模块，所述存储模块分别与微处理器模块及I/o控制模块电性连接。
6.如权利要求1所述的单相导轨电能表，其特征在于，所述输入输出控制单元还包括:接口模块，所述接口模块与I/o控制模块电性连接。
7.如权利要求6所述的单相导轨电能表，其特征在于，所述接口模块具有多个RS-485接口。
8.如权利要求1所述的单相导轨电能表，其特征在于，所述单相导轨电能表还包括:数据显示单元,所述数据显示单元与I/O控制模块电性连接。
9.如权利要求1所述的单相导轨电能表，其特征在于，所述单相导轨电能表还包括:电池单元，所述电池单元分别与数据显示单元及输入输出控制单元中的时钟模块、存储模块、I/o控制模块电性连接。
10.如权利要求1所述的单相导轨电能表，其特征在于，所述单相导轨电能表还包括:报警单元，所述报警单元与输入输出控制单元中的I/o控制模块电性连接。
【文档编号】G01R22/10GK204086392SQ201420490874
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】沈鑫, 鲍春江, 孙明明 申请人:杭州东环电气有限公司