一种快速准确采集多路交流电开关量信号的方法与流程

本发明涉及交流电信号的采集方法，尤其涉及一种快速采集多路交流电开关量信号的方法。

背景技术：

数据中心的交流配电柜的应用场合越来越多，柜型也越来越复杂多样，监控系统要实现对进线和馈线支路的全方位监控，而馈线支路特别多，多的到达100多路。监控系统监控的电参数包括开关状态、电流、电压、功率等。在有限的空间范围内怎么做到测量仪表的最小化，数据更新最快化，特别是开关状态，整个系统开关状态响应时间要小于1秒，除去通讯时间以及系统的运行时间，留给采集模块的时间只有0.5s。因此，如何在空间密集的环境下快速准确地采集交流电的开关量信号，成为现有技术中急需解决的问题。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足及存在的问题，本发明提供一种快速采集多路交流电开关量信号的方法，该方法特别适用于交流配电柜开关多，空间密集的环境下，可有效减少接线并能满足快速准确测量开关量信号的需求。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种快速采集多路交流电开关量信号的方法，所述方法步骤包括：

S1、根据交流电频率，利用多路开关采样一个周波内多路交流电的电压输入信号；

S2、根据采样所得的电压输入信号值计算各路电压的有效值，并计算出各路电压的基波初始角；

S3、根据各路电压的有效值和基波初始角判断该路电压输入的开关是处于闭合状态还是断开状态；

S4、判断全部电压是否采样完毕，若否，则继续采样其他各路电压输入信号；若是，则选择将各路电压的有效值中的最大值的一路、且基波初始角为最多的一路电压输入信号进行重新采样，利用该路采样所得的电压输入信号计算出该路电压输入信号的频率；

S5、重复上述步骤S1-步骤S4，即可获得各路交流电的开关量信号。

优选地，所述步骤S2中，利用DFT变换计算出各路电压的基波初始角；所述步骤S4中，利用加窗法和插值法计算出电压输入信号的频率。

较佳地，所述步骤S3具体包括：

S31、判断各路电压的有效值是否大于预设值，若小于则判断该路开关为断开，若大于则进入下步骤S32；

S32、判断大于预设值的电压与该组最大电压之间的夹角是否为0°、120°或240°，是则判断该路开关为闭合，否则判断为干扰信号，即判断该路开关为断开。

较佳地，所述预设值为额定电压值的60%。

本发明提供的方法，其特别适用于交流配电柜多，空间密集的场合（如数据中心的交流配电柜的场合），利用本发明，可以有效减少接线，减低成本，增加可靠性，同时能满足快速准确测量开关量信号的需求。

附图说明

图1是本发明实施例的方法流程图。

图2为将本发明应用于数据中心的交流配电柜的场合的具体步骤流程图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

如附图1所示，一种快速采集多路交流电开关量信号的方法，所述方法步骤包括：

S1、根据交流电频率，利用多路开关采样一个周波内多路交流电的电压输入信号；

S2、根据采样所得的电压输入信号值计算各路电压的有效值，并计算出各路电压的基波初始角；

S3、根据各路电压的有效值和基波初始角判断该路电压输入的开关是处于闭合状态还是断开状态；

S4、判断全部电压是否采样完毕，若否，则继续采样其他各路电压输入信号；若是，则选择将各路电压的有效值中的最大值的一路、且基波初始角为最多的一路电压输入信号进行重新采样，利用该路采样所得的电压输入信号计算出该路电压输入信号的频率；

S5、重复上述步骤S1-步骤S4，即可获得各路交流电的开关量信号。

作为优选的实施例，所述步骤S2中，优选利用DFT变换计算出各路电压的基波初始角；所述步骤S4中，优选利用加窗法和插值法计算出电压输入信号的频率。

在其中一个较佳的实施例中，所述步骤S3具体包括：

S31、判断各路电压的有效值是否大于预设值，若小于则判断该路开关为断开，若大于则进入下步骤S32；

S32、判断大于预设值的电压与该组最大电压之间的夹角是否为0°、120°或240°，是则判断该路开关为闭合，否则判断为干扰信号，即判断该路开关为断开。本实施例中所述预设值为优选额定电压值的60%。

其中，步骤S1中，只采样一个周波的完整信息，这样采样时间很短，只需20ms左右，一次可以采样6路电压，因此采样48路只需要160ms。而步骤S3中，则用于准确判断开关是处于闭合状态还是断开状态。而步骤S4中，准确计算出频率，如果频率不准确，利用采样值就不能正确计算电参数，从而也就不能同时用在开关测量和电参数测量。

本发明实施例提供的方法，其特别适用于交流配电柜多，空间密集的场合（如数据中心的交流配电柜的场合），具体地，将本发明应用于数据中心的交流配电柜的场合的具体步骤流程如附图2所示。利用本发明，可以把电测量仪表和开关测量仪表结合在一起，从而可有效减少仪表数量，减少接线，减低成本，增加可靠性，同时还能满足快速准确测量开关量信号的需求。

上述实施例为本发明的较佳的实现方式，并非是对本发明的限定，在不脱离本发明的发明构思的前提下，任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。