一种多功能电力测量仪表的制作方法

文档序号:15315112发布日期:2018-08-31 22:57阅读:460来源:国知局

本实用新型涉及仪器仪表技术领域,具体是一种多功能电力测量仪表。



背景技术:

多功能电力仪表是一种具有可编程测量、显示、数字通讯和电能脉冲变送输出等多功能智能仪表,能够完成电量测量、电能计量、数据显示、采集及传输。多功能电力仪表广泛应用变电站自动化、配电自动化、智能建筑、企业内部的电能测量、管理、考核。现有多功能电力仪表主要存在以下几方面问题;无CT开路检测,CT开路对安全运行有很大隐患,对设备有影响,偷漏电无法及时发现;无谐波或显示精度低;仪表显示屏常亮,浪费电;测量数据只能观测,无法上传到远程监控软件。



技术实现要素:

为解决上述问题,本实用新型提供一种多功能电力测量仪表,检测高低压电力开关柜中各电参数。

本实用新型采用的技术方案是:一种多功能电力测量仪表,包括:

单片机控制模块,是整个仪表的控制核心,它负责采集参数,经过运算后控制输出,并实现电流互感器(CT)开路检测;

电能及参数测量模块,与单片机控制模块连接,测量各项参数及电能;

电源模块,与单片机控制模块连接,对整个显示仪提供电源;

按键输入模块,与单片机控制模块连接,接收用户的输入指令;

人体感应检测模块,与单片机控制模块连接,负责检测人体靠近信号并送给单片机控制模块;

电能脉冲模块,与单片机控制模块连接,用于检测电能精度和累计电能;

液晶显示模块,与单片机控制模块连接,用于显示开关柜的各种参数和状态;

RS485通讯模块,与单片机控制模块连接,对外提供通讯接口,方便外部设备获取开关柜运行参数,以及对开关柜进行远程控制和相关参数的设定;

继电器输出模块,与单片机控制模块连接,提供继电器无源触点输出。

作为优选,多功能电力测量仪表还包括开关量输入模块,所述开关量输入模块与单片机控制模块连接,检测外部开关信号的状态,用于报警、故障检测及其它相关动作。

所述电能及参数测量模块连接电流转换模块和电压转换模块,所述电流转换模块和电压转换模块把大电流、高电压转换成可以测量的模拟信号。

本实用新型的有益效果是:1.电流互感器(CT)开路检测,实时在线检测CT运行情况,发现CT开路及时报警并采取措施,保护设备安全和防止偷、漏电。2.多通道谐波测量,读取各点的采样值,用FFT算法计算各次谐波值以及谐波含量,可以实时测量各通道0~31次谐波及总谐波,精度达到B级水平。3. 人体感应,通过感应周围红外场的变化感知有人靠近时自动启动柜内照明和液晶显示。4.仪表和上位机之间能够实时通讯,仪表能够传送测量数据到上位机,也能够接受上位机的命令。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图;

其中:1、单片机控制模块,2、电流转换模块,3、电压转换模块,4、电量及参数测量模块,5、开关量输入模块,6、电源模块,7、按键输入模块,8、人体感应检测模块,9、电能脉冲模块,10、液晶显示模块,11、RS485通讯模块,12、继电器输出模块。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解,下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述,该实施例仅用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的保护范围的限定。

如图1所示,一种多功能电力测量仪表,包括单片机控制模块1、电量及参数测量模块4、开关量输入模块5、电源模块6、按键输入模块7、人体感应检测模块8、电能脉冲模块9、液晶显示模块10、RS485通讯模块11、继电器输出模块12。

单片机控制模块1,存储了核心软件,核心软件全面管理软硬件,是整个仪表的控制核心,分别与上述各模块相连,负责采集参数,经过运算后控制输出,并实现电流互感器(CT)开路检测。主要功能是:1)模拟量采集:从芯片RN8302读取三相电压、三相电流、电压电流间相角、三相有功功率、三相无功功率、频率、电压相序,计算谐波;2)开入采集、开出控制、告警:2ms采集一次四路开入量,根据设置的定值启动开出控制,根据键盘输入命令或上位机控制命令启动开出控制,达到报警条件启动报警;3)电能管理:读取电能,分时段累计电能,正反向电能累计,电能冻结;4)时钟:时钟的设定,时钟输出,做为分时段累计电能的标准,记录时间发生的时刻;5)定值参数管理:接受定值数据,进行校验并保存;6)数据存储:存储电能计量数据,读取相应的数据用于显示、RS485通信,红外抄表;7)软件校表:通道增益校正,提供七路ADC通道相位校正,其中A、B、C三路电流通道支持分段相位校正,提供功率增益校正。

电能及参数测量模块4,测量各项参数及电能,其连接电流转换模块2、电压转换模块3、电流转换模块和电压转换模块把大电流、高电压转换成可以测量的模拟信号;开关量输入模块5,检测外部开关信号的状态,用于报警、故障检测及其它相关动作;电源模块6,对整个显示仪提供电源;按键输入模块7,与单片机控制模块连接,接收用户的输入指令;人体感应检测模块8,负责检测人体靠近信号并送给单片机控制模块;电能脉冲模块9,与单片机控制模块连接,用于检测电能精度和累计电能;液晶显示模块10,与单片机控制模块连接,用于显示开关柜的各种参数和状态;RS485通讯模块11,对外提供通讯接口,方便外部设备获取开关柜运行参数,以及对开关柜进行远程控制和相关参数的设定;继电器输出模块12,提供继电器无源触点输出。

本仪表提供人机接口软件用于察看设备运行情况,接受控制设备的操作,和核心软件进行数据交换。主要功能:

1)参数显示:显示三相电压、三相电流、三相有功功率、三相无功功率、总有功功率、总无功功率、功率因数、频率、电量(尖峰、峰、谷、平、总和);

2)参数设置:峰、谷、平的时段,通信地址、波特率,开出设置,电能脉冲常数;

3)按键操作:显示翻页,输入数据;

仪表运行分为测量模式和编程模式。

测量模式下,可设置XS1控制字用来编程设置通常状态下显示内容,XS1=0表示自动循环显示,1(三相电压),2(三相电流),3(有功功率、无功功率、功率因数),4(频率),5(有功电能信息),6(无功电能信息)。

在编程操作下,仪表提供了设置(SET)、输入(INPT)、通讯(CONN)三大类输入设置菜单项目,采用LED显示的分层菜单结构管理方式:第1排LED显示第1层菜单信息;第2排LED显示第2层菜单信息,第3排LED提供第3层菜单信息。

键盘的编程操作采用四个按键的操作方式,即:左右移动键“←”、“→”,菜单进入或上回退“MENU”键、选择确定来完成上述功能的所有操作。MENU:在仪表测量显示的情况下,按该键盘进入编程模式,仪表提示密码:CODE,输入正确密码后,可对仪表进行编程、设置,仪表出厂时密码初始为0001;“MENU”另一个作用是在编程操作过程中,起上退作用。“→”、“←”,切换移动键实现菜单项目的切换或者数字量的增加或减少。在编程方式退回到测量模式的情况下,仪表会提示“SAVE-YES”,选择“MENU”表示不保存退出,选择“SAVE”保存退出。

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