一种基于周期法频率判定市电和油机供电的方法与流程

文档序号:14451418阅读:259来源:国知局

本发明涉及供电技术领域,尤其是涉及一种基于周期法频率判定市电和油机供电的方法。



背景技术:

由于很多用电单位都采用外包的方式,而使用油机发电和市电的结算单价是不一样的,所以从客观上就有区分市电和油机的需求,而非人为的填表市电和油机发电。以通信行业为例,全国通信基站远超100万个,基本都是代维公司发电,每年发电费都是一个惊人的数字,为了适应通信行业精细化的管理需求,就需要解决市电和油机供电的区分问题。

市电的频率精度非常高,国家标准要求300万千瓦以上的电网,频率精度要求做于±0.2hz;实测市电的频率精度远远高于高标,确认偏差仅0.01hz左右。而发电机发电频率不能在一定供电周期内精确稳定在50±0.2hz(因发电机的输出频率会受负载影响波动较大)。目前没有有效的手段可快速准确判定是市电供电,还是油机供电,无法满足用电精细化的管理需求。



技术实现要素:

本发明的目的旨在克服现有技术存在的不足,提供了一种可靠性高,使用方便的基于周期法频率判定市电和油机供电的方法。

为了解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:

一种基于周期法频率判定市电和油机供电的方法,采用测量时钟频率大于供电电压频率的mcu进行处理,将供电电压作为被测量信号,通过隔离变压器进行降压,接着将隔离变压器输出的电信号通过带通滤波器进行滤波,然后将滤波后的电信号分两路,一路通过信号调理电路处理后与mcu的adc输入端连接,用于采样当前电压,确认是否停电;另一路通过迟滞比较器处理后形成方波,然后进入mcu的定时器捕获引脚,由mcu实现频率测量并进行判断;最后mcu将判断的结果通过继电器输入到相应的显示设备。

优选的是,所述mcu使用cortex-m0系列器件中的stm32f030f4p6。

优选的是,所述mcu的时钟频率为1mhz。

与现有技术相比,本发明具有如下优点:

本发明采用周期法频率检测方法,通过设计测量时钟远远大于被测频率,使测量精度高于实际判定需求,如使用1mhz的时钟频率,测量50hz的信号,最大测量误差为50/1m=0.005%,相当于最大误差为0.0025hz,高于0.01hz的精度要求。通过周期法频率检测有效实现了供电频率的实时检测,对市电和油机供电能够准确判定,为企业用电精细化管理提供可靠的依据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中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它的附图。

图1为本发明的检测电路流程图。

图2为本发明中信号调理电路的电源树。

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付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

图1-2所示基于周期法频率判定市电和油机供电的方法,采用测量时钟频率大于供电电压频率的mcu进行处理,将供电电压作为被测量信号,通过隔离变压器进行降压,接着将隔离变压器输出的电信号通过带通滤波器进行滤波,然后将滤波后的电信号分两路,一路通过信号调理电路处理后与mcu的adc(模数转换器)输入端连接,用于采样当前电压,确认是否停电;另一路通过迟滞比较器处理后形成方波,然后进入mcu的定时器捕获引脚,mcu通过对频率的判断确定是油机还是市电输入,是否停电等,并将此信息通过继电器的动作来告知终端如电脑或者报警器。

mcu(微控制单元microcontrollerunit)集成了内处理器(cpu)、存储器(ram、rom)、计数器、以及i/o端口为一体的一块集成芯片。在此硬件电路基础上,将要处理的数据、计算方法、步骤、操作命令编制成程序,存放于mcu内部或外部存储器中,mcu在运行时能自动地、连续地从存储器中取出并执行。adc的作用是将连续变量的模拟信号转换为离散数字信号,实现收集电压和频率信号。mcu通过对频率的判断确定是油机还是市电输入,是否停电等,并将此信息通过继电器的动作来告知终端如电脑或者报警器。

所述mcu可使用cortex-m0系列器件中的stm32f030f4p6。mcu资源需求设计:

(1)设计adc至少1个输入通道,有12bit以上的精度;

(2)设计定时器捕获至少1个输入通道;

(3)设计至少3个gpio;generalpurposeinputoutput(通用输入/输出)简称为gpio,或总线扩展器,人们利用工业标准i2c、smbus或spi接口简化了i/o口的扩展。当微控制器或芯片组没有足够的i/o端口,或当系统需要采用远端串行通信或控制时,gpio产品能够提供额外的控制和监视功能。

(4)设计flash设计8k以上,ram估计需要4k;

(5)设计uart,用于可能的通信需求;

(6)设计jtag或swd调试接口。

由于系统的供电电压较高,设计支持高压输入的dc-dc,考虑到需要驱动继电器(大部分继电器使用12v供电),先将电压变换成12v,再把12v变成5v(运放供电)和3.3v(mcu供电),其电源结构如图2所示。lm5007输出的12v一方面提供继电器工作用电,另一方面输出给7805,7805将12v变换成5v电压,一方面给信号调理电路和迟滞比较器等运放供电,另一方面输出给1117。1117输出将5v变换成3.3v电压,给mcu供电。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种基于周期法频率判定市电和油机供电的方法,旨在提供一种准确可靠的基于周期法频率判定市电和油机供电的方法。它采用测量时钟频率大于供电电压频率的MCU进行处理,将供电电压作为被测量信号,通过隔离变压器进行降压,接着将隔离变压器输出的电信号通过带通滤波器进行滤波,然后将滤波后的电信号分两路,一路通过信号调理电路处理后与MCU的ADC输入端连接,用于采样当前电压,确认是否停电;另一路通过迟滞比较器处理后形成方波,然后进入MCU的定时器捕获引脚,由MCU实现频率测量并进行判断;最后MCU将判断的结果通过继电器输入到相应的显示设备。本发明有效实现了供电频率的实时检测,为企业用电精细化管理提供可靠的依据。

技术研发人员:何顶云;王泽廷;罗明勇;高林
受保护的技术使用者:昆明启发科技有限公司
技术研发日:2017.11.28
技术公布日:2018.05.18
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